CN105864060B - 离心泵运行效果判定方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种离心泵运行效果判定方法和***，通过获取离心泵运行时的水力运行参数和/或机械运行参数；根据获取的水力运行参数和/或机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分，其中，水力运行参数包括效率参数和/或汽蚀参数，机械运行参数包括振动参数和/或温度参数。本发明解决了现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量人力和物力的技术问题，本发明操作简单、大大降低了人力和物力的损耗、且实用性和操作性强。

Description

离心泵运行效果判定方法和***
技术领域
本发明涉及离心泵检测领域，特别地，涉及一种离心泵运行效果判定方法和***。
背景技术
离心泵作为一种通用机械，不仅广泛应用于人们的生产生活中，而且也是工业生产中的耗能大户，全国有1/4的电能都是用在驱动离心泵上。因此离心泵运行效果的判定显得尤为重要。但是现有技术中的离心泵运行效果判定方法因为涉及到诸多参数，关系到离心泵运行与使用效果的方方面面，比如振动、噪音、温度、效率、轴向力、径向力、功率、转矩和转速等等，要对一台离心泵进行较为全面的评价必须非常专业的技术团队才能够做到，单个的技术人员很难有这么全面的知识面，并且离心泵全面评价时需要使用大量贵重的离心泵检测设备来进行检测。由此可知，现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量的人力和物力。
因此，现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量的人力和物力，是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种离心泵运行效果判定方法和***，以解决现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量人力和物力的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
根据本发明的一方面，提供了一种离心泵运行效果判定方法，包括步骤：
获取离心泵运行时的水力运行参数和/或机械运行参数；
根据获取的水力运行参数和/或机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分，其中，水力运行参数包括效率参数和/或汽蚀参数，机械运行参数包括振动参数和/或温度参数。
进一步地，效率参数为效率相对数，根据获取的水力运行参数和/或机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分的步骤包括：
获取离心泵运行时的实际流量和额定流量；
根据获取的实际流量和额定流量，计算出流量相对数；
根据计算出的流量相对数，绘制流量相对比值统计图；
根据绘制的流量相对比值统计图，拟合离心泵方程；
根据拟合的离心泵方程，得出效率相对数，给出离心泵运行效果的效率评分。
进一步地，汽蚀参数为真空比，根据获取的水力运行参数和/或机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分的步骤包括：
获取离心泵在不同运行水温下对应的汽化压力值；
根据获取的汽化压力值，绘制汽化压力相对比值统计图；
根据绘制的汽化压力相对比值统计图，拟合汽化压力多项式方程；
根据拟合的汽化压力多项式方程，计算出离心泵在实测温度下的汽化压力值；
获取离心泵额定汽蚀余量，并根据计算出的离心泵在实测温度下的汽化压力值和获取的离心泵额定汽蚀余量，得出离心泵理论汽蚀余量；
获取离心泵进口处真空度，并根据获取的离心泵进口处真空度和得出的离心泵理论汽蚀余量，计算出真空比；
根据计算出的真空比和设定的汽蚀评分公式，给出离心泵运行效果的汽蚀评分。
进一步地，振动参数为振动等级，根据获取的水力运行参数和/或机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分的步骤包括：
获取离心泵的类别和振动等级；
根据获取的离心泵类别和振动等级以及预设的离心泵振动评价标准，对离心泵运行效果进行评价，给出离心泵运行效果的振动评分。
进一步地，温度参数为轴承上升温度，根据获取的水力运行参数和/或机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分的步骤包括：
获取离心泵运行时的轴承上升温度；
根据获取的离心泵运行时的轴承上升温度以及预设的离心泵温度评价标准，给出离心泵运行效果的温度评分。
根据本发明的另一方面，还提供了一种离心泵运行效果判定***，包括：
获取模块，用于获取离心泵运行时的水力运行参数和/或机械运行参数；
评分模块，用于根据获取的离心泵类别和振动等级以及预设的离心泵振动评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分，其中，水力运行参数包括效率参数和/或汽蚀参数，机械运行参数包括振动参数和/或温度参数。
进一步地，评分模块包括：
第一获取单元，用于获取离心泵运行时的实际流量和额定流量；
第一计算单元，用于根据获取的实际流量和额定流量，计算出流量相对数；
第一绘制单元，用于根据计算出的流量相对数，绘制流量相对比值统计图；
第一拟合单元，用于根据绘制的流量相对比值统计图，拟合离心泵方程；
第一评分单元，用于根据拟合的离心泵方程，得出效率相对数，给出离心泵运行效果的效率评分。
进一步地，评分模块还包括：
第二获取单元，用于获取离心泵在不同运行水温下对应的汽化压力值；
第二绘制单元，用于根据获取的汽化压力值，绘制汽化压力相对比值统计图；
第二拟合单元，用于根据绘制的汽化压力相对比值统计图，拟合汽化压力多项式方程；
第二计算单元，用于根据拟合的汽化压力多项式方程，计算出离心泵在实测温度下的汽化压力值；
第三计算单元，用于获取离心泵额定汽蚀余量，并根据计算出的离心泵在实测温度下的汽化压力值和获取的离心泵额定汽蚀余量，得出离心泵理论汽蚀余量；
第四计算单元，用于获取离心泵进口处真空度，并根据获取的离心泵进口处真空度和得出的离心泵理论汽蚀余量，计算出真空比；
第二评分单元，根据计算出的真空比和设定的汽蚀评分公式，给出离心泵运行效果的汽蚀评分。
进一步地，评分模块还包括：
第三获取单元，用于获取离心泵的类别和振动等级；
第三评分单元，用于根据获取的类别和振动等级以及预设的离心泵振动评价标准，给出离心泵运行效果的振动评分。
进一步地，评分模块还包括：
第四获取单元，用于获取离心泵运行时的轴承上升温度；
第四评分单元，用于根据获取的离心泵运行时的轴承上升温度以及预设的离心泵温度评价标准，给出离心泵运行效果的温度评分。
本发明具有以下有益效果：
本发明提出的离心泵运行效果判定方法和***，通过对离心泵运行时的水力运行参数和/或机械运行参数对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分，解决了现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量人力和物力的技术问题，本发明操作简单、大大降低了人力和物力的损耗、且实用性和操作性强。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明离心泵运行效果判定方法第一实施例的流程示意图；
图2是图1中根据获取的水力运行参数和/或所述机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分的步骤的第一实施例细化流程示意图；
图3是绘制的流量相对比值统计图；
图4是图1中根据获取的水力运行参数和/或所述机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分的步骤的第二实施例细化流程示意图；
图5是绘制的汽化压力相对比值统计图；
图6是汽蚀评分统计图；
图7是图1中根据获取的水力运行参数和/或所述机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分的步骤的第三实施例细化流程示意图；
图8是图1中根据获取的水力运行参数和/或所述机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分的步骤的第四实施例细化流程示意图；
图9是温度评分统计图；
图10是本发明离心泵运行效果判定装置第一实施例的功能模块连接框图；
图11是图10中评分模块第一实施例的功能模块示意图；
图12是图10中评分模块第二实施例的功能模块示意图；
图13是图10中评分模块第三实施例的功能模块示意图；
图14是图10中评分模块第四实施例的功能模块示意图。
附图标注说明：
10、获取模块；20、评分模块；211、第一获取单元；212、第一计算单元；213、第一绘制单元；214、第一拟合单元；215、第一评分单元；221、第二获取单元；222、第二绘制单元；223、第二拟合单元；224、第二计算单元；225、第三计算单元；226、第四计算单元；227、第二评分单元；231、第三获取单元；232、第三评分单元；241、第四获取单元；242、第四评分单元。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图1，本发明的优选实施例提供了一种离心泵运行效果判定方法，包括步骤：
步骤S100、获取离心泵运行时的水力运行参数和/或机械运行参数。
离心泵运行效果判定装置获取离心泵运行时的水力运行参数和/或机械运行参数，其中，水力运行参数包括效率参数和/或汽蚀参数，机械运行参数包括振动参数和/或温度参数。
步骤S200、根据获取的水力运行参数和/或机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分。
离心泵运行效果判定装置根据获取的水力运行参数和/或机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分。其中，水力运行参数和/或机械运行参数中的权重及计算方法如下所示：
效率参数表示能耗有偏差，并不表示离心泵不能运行，虽然也影响离心泵运行的效果，但一般情况下离心泵不会损坏。汽蚀参数直接影响离心泵的运行效果，当汽蚀下降到临界点附近时，离心泵将会发生严重的汽蚀；当汽蚀越过临界点时，理论上离心泵就不能运行了，所以当汽蚀评价为零分时，离心泵总评分也应为零分，以便及时通时提醒用户离心泵在当前状况下不能运行。振动参数虽然不能马上使泵不能运行，但振动参数引起的故障概率非常大，大部分安装标准和设备标准中都有规定振动参数超标设备根本不能运行，所以在总评分中应该为“与”的关系。温度参数虽然不会马上使泵不能运行，但温度引起的故障大概在2小时内就会马上发生，大部分安装标准和设备标准中都有规定温度超标设备根本不能运行，所以在总评分中也为“与”的关系。
基于以上理由，最终的评分公式为：
F＝FE×FC×FV×FT (1)
其中，F为总评分，FE为效率评分，FC为汽蚀评分，FV为振动评分，FT为温度评分，此评价方法既可以单独或任意组合评价，也可以整体评价，但为了以示区分，分别用4个元素的英文单词的组合来定义其评价方式，其中，效率(Efficiency)是指有用功率对驱动功率的比值；汽蚀(Cavitation)是指流动着的流体由于局部压力的降低产生汽泡的现象；振动(Vibration)是指一个状态改变的过程，即物体的往复运动；温度(Temperature)是表示物体冷热程度的物理量，评价就用以上的4个英文字母的代表来进行定义，全面评价是ECVT模式，也可以用效率与汽蚀(EC)，振动与温度(VT)或者只评价效率(E)和汽蚀(C)等等，在此不作限定。
本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，通过对离心泵运行时的水力运行参数和/或机械运行参数对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分，解决了现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量人力和物力的技术问题，本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，操作简单、大大降低了人力和物力的损耗、且实用性和操作性强。
如图2所示，本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，步骤S200包括：
步骤S210、获取离心泵运行时的实际流量和额定流量。
离心泵运行效果判定装置获取离心泵运行时的实际流量QS和额定流量QE，其中，离心泵运行时的额定流量QE可以通过离心泵铭牌数据得知，实际流量QS可以通过流量计测试得知。
步骤S211、根据获取的实际流量和额定流量，计算出流量相对数。
流量相对数可通过下列公式计算得出：
QB＝QS÷QE (2)
其中，QB为流量相对数(无量钢)，QS为实际流量，单位为m3/h；QE为额定流量，单位为m3/h。
步骤S212、根据计算出的流量相对数，绘制流量相对比值统计图。
根据计算出的流量相对数QB，绘制出流量相对比值统计图，如图3所示，其中，将额定流量设为1，最高效率相对数设为100％，横坐标表示流量相对数QB，纵坐标表示效率相对数ηB。
步骤S213、根据绘制的流量相对比值统计图，拟合离心泵方程。
根据绘制出的流量相对比值统计图，拟合离心泵方程为：
ηB＝-0.3891QB 3-0.1762QB 2+1.5531QB+0.1137 (3)
其中，ηB为效率相对数(无量钢)，QB为流量相对数(无量钢)。
步骤S214、根据拟合的离心泵方程，得出效率相对数，给出离心泵运行效果的效率评分。
根据拟合的离心泵方程，得出效率相对数ηB，并且直接将得出的效率相对数作为效率的评分，从而给出离心泵运行效果的效率评分。
FE＝ηB (4)
本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，根据计算出的流量相对数，绘制流量相对比值统计图，根据绘制的流量相对比值统计图，拟合离心泵方程，根据拟合的离心泵方程，得出效率相对数，给出离心泵运行效果的效率评分，解决了现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量人力和物力的技术问题，本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，操作简单、大大降低了人力和物力的损耗、且实用性和操作性强。
如图4所示，本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，步骤S200还包括：
步骤S220、获取离心泵在不同运行水温下对应的汽化压力值。
离心泵运行效果判定装置获取离心泵在不同运行水温下对应的汽化压力值，该汽化压力值首先是通过工具书查到，然后再通过数值输入的方式存储到离心泵运行效果判定装置的数据库中，离心泵运行效果判定装置从数据库中获取离心泵在不同运行水温下对应的汽化压力值，其汽化压力值具体如表1所示，更多的汽化压力值可以查找相关公开发表的实验数据：
表1
步骤S221、根据获取的汽化压力值，绘制汽化压力相对比值统计图。
离心泵运行效果判定装置根据在数据库中获取的离心泵在不同运行水温下对应的汽化压力值，绘制汽化压力相对比值统计图，具体如图5所示。
步骤S222、根据绘制的汽化压力相对比值统计图，拟合汽化压力多项式方程。
离心泵运行效果判定装置根据绘制出的汽化压力相对比值统计图，用数值模拟的方法拟合得到其汽化压力多项式方程，经整理得到的汽化压力多项式方程为：
其中，T为实测温度，单位为℃；PQ为在实测温度下的汽化压力值，单位为Pa。
步骤S223、根据拟合的汽化压力多项式方程，计算出离心泵在实测温度下的汽化压力值。
离心泵运行效果判定装置根据拟合的汽化压力多项式方程，可以直接计算出离心泵在实测温度下的汽化压力值PQ。
步骤S224、获取离心泵额定汽蚀余量，并根据计算出的离心泵在实测温度下的汽化压力值和获取的离心泵额定汽蚀余量，得出离心泵理论汽蚀余量。
离心泵运行效果判定装置根据离心泵铭牌数据获取离心泵额定汽蚀余量NPSHE，并根据直接计算出的离心泵在实测温度下的汽化压力值PQ和获取的离心泵额定汽蚀余量NPSHE，得出离心泵理论汽蚀余量HL，离心泵理论汽蚀余量HL为：
HL＝NPSHE+PQ (6)
其中，NPSHE为额定汽蚀余量，单位为m；PQ为离心泵在实测温度下的汽化压力值，单位为Pa；HL为离心泵理论汽蚀余量，单位为m。
步骤S225、获取离心泵进口处真空度，并根据获取的离心泵进口处真空度和得出的离心泵理论汽蚀余量，计算出真空比。
离心泵运行效果判定装置获取实测的离心泵进口处真空度HS，并根据实测的离心泵进口处真空度HS和得出的离心泵理论汽蚀余量HL，计算出真空比HB，真空比HB为：
HB＝HS/(10.33-HL) (7)
其中，HB为真空比，无量钢；HS为离心泵进口处真空度，单位为m；HL为离心泵理论汽蚀余量，单位为m。
步骤S226、根据计算出的真空比和设定的汽蚀评分公式，给出离心泵运行效果的汽蚀评分。
离心泵运行效果判定装置根据计算出的真空比HB和设定的汽蚀评分公式，给出离心泵运行效果的汽蚀评分，其中，汽蚀评分公式为经验公式，汽蚀评分公式为：
当真空比HB≥1时，汽蚀评分FC＝0；
当真空比HB≤0时，汽蚀评分FC＝100；
如图6所示，当0<真空比HB<1时，
汽蚀评分FC＝-354.41HB 4+373.96HB 3-133.22373.96HB 2+12.829HB+99.89 (8)
本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，获取离心泵额定汽蚀余量，并根据计算出的离心泵在实测温度下的汽化压力值和获取的离心泵额定汽蚀余量，得出离心泵理论汽蚀余量；获取离心泵进口处真空度，并根据获取的离心泵进口处真空度和得出的离心泵理论汽蚀余量，计算出真空比；根据计算出的真空比和设定的汽蚀评分公式，给出离心泵运行效果的汽蚀评分，解决了现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量人力和物力的技术问题，本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，操作简单、大大降低了人力和物力的损耗、且实用性和操作性强。
如图7所示，本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，步骤S200包括：
步骤S230、获取离心泵的类别和振动等级。
离心泵运行效果判定装置获取离心泵的类别和振动等级，其中，离心泵的类别是按照离心泵的中心高和转速进行分类的，总共分四类，具体如表2所示：
表2
其中，卧式泵的中心高规定为由泵的轴线到泵的底座上平面间的距离h(mm)；立式泵本来没有中心高，为了评价振动级别，取泵的出口法兰密封面到泵轴线间的投影距离为中心高。
离心泵的振动烈度级和振动烈度的范围如表3所示：
表3
步骤S231、根据获取的离心泵类别和振动等级以及预设的离心泵振动评价标准，对离心泵运行效果进行评价，给出离心泵运行效果的振动评分。
离心泵运行效果判定装置预设离心泵振动评价标准，将离心泵的振动级别分为A、B、C和D四级，其中，D级为不合格，离心泵的振动烈度级和振动级别的对应关系如表4所示：
表4
根据以上预设的离心泵振动评价标准，当离心泵运行状态为第一类或第二类、且振动烈度为0.28以内时计100分，离心泵运行状态为第三类或第四类、且振动烈度为0.45以内时计100分，其余状态按表查询，A级计75分，B级计50分，C级计25分、D级计0分。
本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，根据获取的离心泵类别和振动等级以及预设的离心泵振动评价标准，对离心泵运行效果进行评价，给出离心泵运行效果的振动评分，解决了现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量人力和物力的技术问题，本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，操作简单、大大降低了人力和物力的损耗、且实用性和操作性强。
如图8所示，本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，步骤S200包括：
步骤S240、获取离心泵运行时的轴承上升温度。
离心泵运行效果判定装置直接检查轴承外圈的温度，获取离心泵运行时的轴承温度和轴承附近的环境温度，并计算出轴承上升温度。
设定环境温度为t′，轴承温度为t″，轴承上升温度为t，则t＝t″-t′。
步骤S241、根据获取的离心泵运行时的轴承上升温度以及预设的离心泵温度评价标准，给出离心泵运行效果的温度评分。
离心泵运行效果判定装置根据计算出的轴承上升温度，结合预设的离心泵温度评价标准，采用分区间判定对离心泵运行效果进行温度评分，温度评分FT为：
当t≤20℃时，FT＝100；
如图9所示，当20℃≤t≤40℃时，FT＝0.00167t3-0.341t2+10.81t+6.6 (9)
当t≥40℃或t″≥80c°时，FT＝0
其中，公式(9)是通过对离心泵中常用的深沟球轴承、15°及30°角接触球轴承在不同温度下的寿命统计结果进行曲线绘制和数值模拟得到的。
本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，根据获取的离心泵运行时的轴承上升温度以及预设的离心泵温度评价标准，给出离心泵运行效果的温度评分，解决了现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量人力和物力的技术问题，本实施例提出的离心泵运行效果判定方法，操作简单、大大降低了人力和物力的损耗、且实用性和操作性强。
如图10所示，本实施例还提供一种离心泵运行效果判定***，包括：
获取模块10，用于获取离心泵运行时的水力运行参数和/或机械运行参数；
评分模块20，用于根据获取的离心泵类别和振动等级以及预设的离心泵振动评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分。
离心泵运行效果判定装置的获取模块10获取离心泵运行时的水力运行参数和/或机械运行参数，其中，水力运行参数包括效率参数和/或汽蚀参数，机械运行参数包括振动参数和/或温度参数。
离心泵运行效果判定装置的评分模块20根据获取的水力运行参数和/或机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分。其中，水力运行参数和/或机械运行参数中的权重及计算方法如下所示：
效率参数表示能耗有偏差，并不表示离心泵不能运行，虽然也影响离心泵运行的效果，但一般情况下离心泵不会损坏。汽蚀参数直接影响离心泵的运行效果，当汽蚀下降到临界点附近时，离心泵将会发生严重的汽蚀；当汽蚀越过临界点时，理论上离心泵就不能运行了，所以当汽蚀评价为零分时，离心泵总评分也应为零分，以便及时通时提醒用户离心泵在当前状况下不能运行。振动参数虽然不能马上使泵不能运行，但振动参数引起的故障概率非常大，大部分安装标准和设备标准中都有规定振动参数超标设备根本不能运行，所以在总评分中应该为“与”的关系。温度参数虽然不会马上使泵不能运行，但温度引起的故障大概在2小时内就会马上发生，大部分安装标准和设备标准中都有规定温度超标设备根本不能运行，所以在总评分中也为“与”的关系。
基于以上理由，最终的评分公式为：
F＝FE×FC×FV×FT (10)
其中，F为总评分，FE为效率评分，FC为汽蚀评分，FV为振动评分，FT为温度评分，此评价方法既可以单独或任意组合评价，也可以整体评价，但为了以示区分，分别用4个元素的英文单词的组合来定义其评价方式，其中，效率(Efficiency)是指有用功率对驱动功率的比值；汽蚀(Cavitation)是指流动着的流体由于局部压力的降低产生汽泡的现象；振动(Vibration)是指一个状态改变的过程，即物体的往复运动；温度(Temperature)是表示物体冷热程度的物理量，评价就用以上的4个英文字母的代表来进行定义，全面评价是ECVT模式，也可以用效率与汽蚀(EC)，振动与温度(VT)或者只评价效率(E)和汽蚀(C)等等，在此不作限定。
本实施例提出的离心泵运行效果判定装置，通过对离心泵运行时的水力运行参数和/或机械运行参数对离心泵运行效果进行评价，并给出离心泵运行效果的评分，解决了现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量人力和物力的技术问题，本实施例提出的离心泵运行效果判定装置，操作简单、大大降低了人力和物力的损耗、且实用性和操作性强。
如图11所示，本实施例提供的离心泵运行效果判定***，评分模块20包括：
第一获取单元211，用于获取离心泵运行时的实际流量和额定流量；
第一计算单元212，用于根据获取的实际流量和额定流量，计算出流量相对数；
第一绘制单元213，用于根据计算出的流量相对数，绘制流量相对比值统计图；
第一拟合单元214，用于根据绘制的流量相对比值统计图，拟合离心泵方程；
第一评分单元215，用于根据拟合的离心泵方程，得出效率相对数，给出离心泵运行效果的效率评分。
离心泵运行效果判定装置的第一获取单元211获取离心泵运行时的实际流量QS和额定流量QE，其中，离心泵运行时的额定流量QE可以通过离心泵铭牌数据得知，实际流量QS可以通过流量计测试得知。
第一计算单元212根据获取的实际流量和额定流量，计算出流量相对数，流量相对数可通过下列公式计算得出：
QB＝QS÷QE (11)
其中，QB为流量相对数(无量钢)，QS为实际流量，单位为m3/h；QE为额定流量，单位为m3/h。
第一绘制单元213根据计算出的流量相对数QB，绘制出流量相对比值统计图，如图3所示，其中，将额定流量设为1，最高效率相对数设为100％，横坐标表示流量相对数QB，纵坐标表示效率相对数ηB。
第一拟合单元214根据绘制出的流量相对比值统计图，拟合离心泵方程为：
ηB＝-0.3891QB 3-0.1762QB 2+1.5531QB+0.1137 (12)
其中，ηB为效率相对数(无量钢)，QB为流量相对数(无量钢)。
第一评分单元215根据拟合的离心泵方程，得出效率相对数ηB，并且直接将得出的效率相对数作为效率的评分，从而给出离心泵运行效果的效率评分。
FE＝ηB (13)
本实施例提出的离心泵运行效果判定装置，根据计算出的流量相对数，绘制流量相对比值统计图，根据绘制的流量相对比值统计图，拟合离心泵方程，根据拟合的离心泵方程，得出效率相对数，给出离心泵运行效果的效率评分，解决了现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量人力和物力的技术问题，本实施例提出的离心泵运行效果判定装置，操作简单、大大降低了人力和物力的损耗、且实用性和操作性强。
如图12所示，本实施例提供的离心泵运行效果判定***，评分模块20还包括：
第二获取单元221，用于获取离心泵在不同运行水温下对应的汽化压力值；
第二绘制单元222，用于根据获取的汽化压力值，绘制汽化压力相对比值统计图；
第二拟合单元223，用于根据绘制的汽化压力相对比值统计图，拟合汽化压力多项式方程；
第二计算单元224，用于根据拟合的汽化压力多项式方程，计算出离心泵在实测温度下的汽化压力值；
第三计算单元225，用于获取离心泵额定汽蚀余量，并根据计算出的离心泵在实测温度下的汽化压力值和获取的离心泵额定汽蚀余量，得出离心泵理论汽蚀余量；
第四计算单元226，用于获取离心泵进口处真空度，并根据获取的离心泵进口处真空度和得出的离心泵理论汽蚀余量，计算出真空比；
第二评分单元227，根据计算出的真空比和设定的汽蚀评分公式，给出离心泵运行效果的汽蚀评分。
离心泵运行效果判定装置的第二获取单元221获取离心泵在不同运行水温下对应的汽化压力值，该汽化压力值首先是通过工具书查到，然后再通过数值输入的方式存储到离心泵运行效果判定装置的数据库中，离心泵运行效果判定装置从数据库中获取离心泵在不同运行水温下对应的汽化压力值，其汽化压力值具体如表1所示。
离心泵运行效果判定装置的第二绘制单元222根据在数据库中获取的离心泵在不同运行水温下对应的汽化压力值，绘制汽化压力相对比值统计图，具体如图5所示。
离心泵运行效果判定装置的第二拟合单元223根据绘制出的汽化压力相对比值统计图，用数值模拟的方法拟合得到其汽化压力多项式方程，经整理得到的汽化压力多项式方程为：
其中，T为实测温度，单位为℃；PQ为在实测温度下的汽化压力值，单位为Pa。
离心泵运行效果判定装置的第二计算单元224根据拟合的汽化压力多项式方程，可以直接计算出离心泵在实测温度下的汽化压力值PQ。
离心泵运行效果判定装置的第三计算单元225根据离心泵铭牌数据获取离心泵额定汽蚀余量NPSHE，并根据直接计算出的离心泵在实测温度下的汽化压力值PQ和获取的离心泵额定汽蚀余量NPSHE，得出离心泵理论汽蚀余量HL，离心泵理论汽蚀余量HL为：
HL＝NPSHE+PQ (15)
其中，NPSHE为额定汽蚀余量，单位为m；PQ为离心泵在实测温度下的汽化压力值，单位为Pa；HL为离心泵理论汽蚀余量，单位为m。
离心泵运行效果判定装置的第四计算单元226获取实测的离心泵进口处真空度HS，并根据实测的离心泵进口处真空度HS和得出的离心泵理论汽蚀余量HL，计算出真空比HB，真空比HB为：
HB＝HS/(10.33-HL) (16)
其中，HB为真空比，无量钢；HS为离心泵进口处真空度，单位为m；HL为离心泵理论汽蚀余量，单位为m。
离心泵运行效果判定装置的第二评分单元227根据计算出的真空比HB和设定的汽蚀评分公式，给出离心泵运行效果的汽蚀评分，其中，汽蚀评分公式为经验公式，汽蚀评分公式为：
当真空比HB≥1时，汽蚀评分FC＝0；
当真空比HB≤0时，汽蚀评分FC＝100；
如图6所示，当0<真空比HB<1时，
汽蚀评分FC＝-354.41HB 4+373.96HB 3-133.22373.96HB 2+12.829HB+99.89 (17)
本实施例提出的离心泵运行效果判定装置，获取离心泵额定汽蚀余量，并根据计算出的离心泵在实测温度下的汽化压力值和获取的离心泵额定汽蚀余量，得出离心泵理论汽蚀余量；获取离心泵进口处真空度，并根据获取的离心泵进口处真空度和得出的离心泵理论汽蚀余量，计算出真空比；根据计算出的真空比和设定的汽蚀评分公式，给出离心泵运行效果的汽蚀评分，解决了现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量人力和物力的技术问题，本实施例提出的离心泵运行效果判定装置，操作简单、大大降低了人力和物力的损耗、且实用性和操作性强。
如图13所示，本实施例提供的离心泵运行效果判定***，评分模块20还包括：
第三获取单元231，用于获取离心泵的类别和振动等级；
第三评分单元232，用于根据获取的类别和振动等级以及预设的离心泵振动评价标准，给出离心泵运行效果的振动评分。
离心泵运行效果判定装置的第三获取单元231获取离心泵的类别和振动等级，其中，离心泵的类别是按照离心泵的中心高和转速进行分类的，总共分四类，具体如表2所示。
其中，卧式泵的中心高规定为由泵的轴线到泵的底座上平面间的距离h(mm)；立式泵本来没有中心高，为了评价振动级别，取泵的出口法兰密封面到泵轴线间的投影距离为中心高。
离心泵的振动烈度级和振动烈度的范围如表3所示。
离心泵运行效果判定装置预设离心泵振动评价标准，将离心泵的振动级别分为A、B、C和D四级，其中，D级为不合格，离心泵的振动烈度级和振动级别的对应关系如表4所示。
根据以上预设的离心泵振动评价标准，当离心泵运行状态为第一类或第二类、且振动烈度为0.28以内时计100分，离心泵运行状态为第三类或第四类、且振动烈度为0.45以内时计100分，其余状态按表查询，A级计75分，B级计50分，C级计25分、D级计0分。
本实施例提出的离心泵运行效果判定装置，根据获取的离心泵类别和振动等级以及预设的离心泵振动评价标准，对离心泵运行效果进行评价，给出离心泵运行效果的振动评分，解决了现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量人力和物力的技术问题，本实施例提出的离心泵运行效果判定装置，操作简单、大大降低了人力和物力的损耗、且实用性和操作性强。
如图14所示，本实施例提供的离心泵运行效果判定***，评分模块20还包括：
第四获取单元241，用于获取离心泵运行时的轴承上升温度；
第四评分单元242，用于根据获取的离心泵运行时的轴承上升温度以及预设的离心泵温度评价标准，给出离心泵运行效果的温度评分。
离心泵运行效果判定装置的第四获取单元241直接检查轴承外圈的温度，获取离心泵运行时的轴承温度和轴承附近的环境温度，并计算出轴承上升温度。
设定环境温度为t′，轴承温度为t″，轴承上升温度为t，则t＝t″-t′。
离心泵运行效果判定装置的第四评分单元242根据计算出的轴承上升温度，结合预设的离心泵温度评价标准，采用分区间判定对离心泵运行效果进行温度评分，温度评分FT为：
当t≤20℃时，FT＝100；
如图9所示，当20℃≤t≤40℃时，FT＝0.00167t3-0.341t2+10.81t+6.6 (18)
当t≥40℃或t″≥80c°时，FT＝0
其中，公式(18)是通过对离心泵中常用的深沟球轴承、15°及30°角接触球轴承在不同温度下的寿命统计结果进行曲线绘制和数值模拟得到的。
本实施例提出的离心泵运行效果判定装置，根据获取的离心泵运行时的轴承上升温度以及预设的离心泵温度评价标准，给出离心泵运行效果的温度评分，解决了现有的离心泵运行效果判定方法必须依赖专业技术人员的经验和知识、且需耗费大量人力和物力的技术问题，本实施例提出的离心泵运行效果判定装置，操作简单、大大降低了人力和物力的损耗、且实用性和操作性强。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种离心泵运行效果判定方法，其特征在于，包括步骤：
获取离心泵运行时的水力运行参数和机械运行参数；
根据获取的所述水力运行参数、所述机械运行参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出所述离心泵运行效果的评分，其中，所述水力运行参数包括效率参数和汽蚀参数，所述机械运行参数包括振动参数和温度参数，
所述效率参数为效率相对数，根据获取的所述效率参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出所述离心泵运行效果的评分的步骤包括：
获取离心泵运行时的实际流量和额定流量；
根据获取的所述实际流量和所述额定流量，计算出流量相对数；
根据计算出的所述流量相对数，绘制流量相对比值统计图；
根据绘制的所述流量相对比值统计图，拟合离心泵方程；
根据拟合的所述离心泵方程，得出所述效率相对数，给出所述离心泵运行效果的效率评分。
2.根据权利要求1所述的离心泵运行效果判定方法，其特征在于，
所述汽蚀参数为真空比，根据获取的所述汽蚀参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出所述离心泵运行效果的评分的步骤包括：
获取离心泵在不同运行水温下对应的汽化压力值；
根据获取的所述汽化压力值，绘制汽化压力相对比值统计图；
根据绘制的所述汽化压力相对比值统计图，拟合汽化压力多项式方程；
根据拟合的所述汽化压力多项式方程，计算出离心泵在实测温度下的汽化压力值；
获取离心泵额定汽蚀余量，并根据计算出的所述离心泵在实测温度下的汽化压力值和获取的所述离心泵额定汽蚀余量，得出离心泵理论汽蚀余量；
获取离心泵进口处真空度，并根据获取的所述离心泵进口处真空度和得出的所述离心泵理论汽蚀余量，计算出所述真空比；
根据计算出的所述真空比和设定的汽蚀评分公式，给出所述离心泵运行效果的汽蚀评分。
3.根据权利要求2所述的离心泵运行效果判定方法，其特征在于，
所述振动参数为振动等级，根据获取的所述振动参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出所述离心泵运行效果的评分的步骤包括：
获取离心泵的类别和振动等级；
根据获取的所述离心泵的 类别和所述振动等级以及预设的离心泵振动评价标准，对离心泵运行效果进行评价，给出所述离心泵运行效果的振动评分。
4.根据权利要求1至3任一项所述的离心泵运行效果判定方法，其特征在于，
所述温度参数为轴承上升温度，根据获取的所述温度参数以及预设的离心泵运行评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出所述离心泵运行效果的评分的步骤还包括：
获取离心泵运行时的轴承上升温度；
根据获取的所述离心泵运行时的轴承上升温度以及预设的离心泵温度评价标准，给出所述离心泵运行效果的温度评分。
5.一种离心泵运行效果判定***，其特征在于，包括：
获取模块(10)，用于获取离心泵运行时的水力运行参数和机械运行参数；
评分模块(20)，用于根据获取的所述水力运行参数、所述机械运行参数以及预设的离心泵运动评价标准，对离心泵运行效果进行评价，并给出所述离心泵运行效果的评分，其中，所述水力运行参数包括效率参数和汽蚀参数，所述机械运行参数包括振动参数和温度参数，
所述效率参数为效率相对数，所述评分模块(20)包括：
第一获取单元(211)，用于获取离心泵运行时的实际流量和额定流量；
第一计算单元(212)，用于根据获取的所述实际流量和所述额定流量，计算出流量相对数；
第一绘制单元(213)，用于根据计算出的所述流量相对数，绘制流量相对比值统计图；
第一拟合单元(214)，用于根据绘制的所述流量相对比值统计图，拟合离心泵方程；
第一评分单元(215)，用于根据拟合的所述离心泵方程，得出效率相对数，给出离心泵运行效果的效率评分。
6.根据权利要求5所述的离心泵运行效果判定***，其特征在于，
所述汽蚀参数为真空比，所述评分模块(20)还包括：
第二获取单元(221)，用于获取离心泵在不同运行水温下对应的汽化压力值；
第二绘制单元(222)，用于根据获取的所述汽化压力值，绘制汽化压力相对比值统计图；
第二拟合单元(223)，用于根据绘制的所述汽化压力相对比值统计图，拟合汽化压力多项式方程；
第二计算单元(224)，用于根据拟合的所述汽化压力多项式方程，计算出离心泵在实测温度下的汽化压力值；
第三计算单元(225)，用于获取离心泵额定汽蚀余量，并根据计算出的所述离心泵在实测温度下的汽化压力值和获取的所述离心泵额定汽蚀余量，得出离心泵理论汽蚀余量；
第四计算单元(226)，用于获取离心泵进口处真空度，并根据获取的所述离心泵进口处真空度和得出的所述离心泵理论汽蚀余量，计算出真空比；
第二评分单元(227)，根据计算出的所述真空比和设定的汽蚀评分公式，给出离心泵运行效果的汽蚀评分。
7.根据权利要求6所述的离心泵运行效果判定***，其特征在于，
所述振动参数为振动等级，所述评分模块(20)还包括：
第三获取单元(231)，用于获取离心泵的类别和振动等级；
第三评分单元(232)，用于根据获取的所述类别和所述振动等级以及预设的离心泵振动评价标准，给出离心泵运行效果的振动评分。
8.根据权利要求5至7任一项所述的离心泵运行效果判定***，其特征在于，
所述温度参数为轴承上升温度，所述评分模块(20)还包括：
第四获取单元(241)，用于获取离心泵运行时的轴承上升温度；
第四评分单元(242)，用于根据获取的所述离心泵运行时的轴承上升温度以及预设的离心泵温度评价标准，给出所述离心泵运行效果的温度评分。
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