RU2564475C1 - Diagnostics of pump operating conditions - Google Patents

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: fluid flow is throttled at pump outlet to preset magnitude. Throttling amount is controlled with the help of flow rate meter. Fluid temperature is measured at pump outlet. Temperature variation at pump outlet for preset time interval and pump differential pressure are used as diagnostics parameters.

EFFECT: simplified diagnostics hardware owing to rejection of fluid recycling bypass line.

1 dwg

Description

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при оценке технического состояния насосов в условиях эксплуатации.The invention relates to hydraulic engineering and can be used to assess the technical condition of pumps in operating conditions.

Известен способ определения технического состояния насоса, включающий проведение последовательных испытаний, измерение в каждом испытании перепада давлений на входе и выходе из насоса, температуры жидкости на входе в насос, прокачивание при каждом испытании фиксированного объема рабочей жидкости через байпасную магистраль с регулируемым дросселем, сообщающую вход и выход насоса, причем при всех испытаниях устанавливают одинаковым создаваемый насосом перепад давления и количество циклов прокачивания, при этом в качестве диагностического параметра принимают прирост температуры в насосе после заданного числа циклов прокачивания (SU 1513196 А1, 07.10.1989).A known method for determining the technical condition of the pump, including conducting sequential tests, measuring in each test the differential pressure at the inlet and outlet of the pump, the temperature of the liquid at the inlet to the pump, pumping during each test a fixed volume of working fluid through a bypass line with an adjustable throttle, communicating the input and the pump output, and during all tests, set the pressure difference created by the pump and the number of pumping cycles to be the same, while as a diagnostic The parameter of the parameter is the increase in temperature in the pump after a given number of pumping cycles (SU 1513196 A1, 10/07/1989).

Недостатком указанного способа является необходимость использования байпасной магистрали с регулируемым дросселем для обеспечения циркуляции потока перекачиваемой жидкости по замкнутому контуру, что усложняет процесс диагностирования насоса.The disadvantage of this method is the need to use a bypass line with an adjustable throttle to ensure circulation of the pumped fluid flow in a closed loop, which complicates the process of diagnosing the pump.

Задачей предлагаемого технического решения является уменьшение трудоемкости диагностирования технического состояния насоса.The objective of the proposed technical solution is to reduce the complexity of diagnosing the technical condition of the pump.

Технический результат достигается тем, что согласно известному способу диагностирования технического состояния насоса, включающего измерение при каждом испытании изменения температуры жидкости и перепада давлений на насосе, осуществляют дросселирование потока жидкости на выходе из насоса до заданного значения, при этом контроль за величиной дросселирования осуществляют с помощью расходомера, а температуру жидкости измеряют на выходе из насоса. Дросселирование потока обеспечивает перевод рабочей точки насоса в зону с низким КПД (в предельном случае - равным нулю), при котором основная часть энергии, затрачиваемая на привод насоса, переходит в тепловую энергию потока. В результате происходит быстрый рост температуры жидкости на выходе насоса, сопоставимый приросту температуры при циркуляции жидкости по замкнутому контуру в известном способе, что обеспечивает аналогичную точность измерения диагностического параметра. В качестве основного диагностического параметра принимают изменение температуры на выходе насоса за заданный промежуток времени. Величину задаваемого промежутка времени изменения диагностического параметра, а также значение расхода, по которому осуществляют контроль степени дросселирования потока, определяют в результате предварительных научно-исследовательских работ. В качестве дополнительного диагностического параметра принимают перепад давлений на насосе. С ухудшением технического состояния насоса перепад давлений на насосе будет уменьшаться.The technical result is achieved by the fact that according to the known method for diagnosing the technical condition of the pump, including measuring at each test the change in the temperature of the liquid and the pressure drop across the pump, the fluid flow is throttled at the outlet of the pump to a predetermined value, while the throttling is monitored using a flow meter and the temperature of the liquid is measured at the outlet of the pump. The throttling of the flow ensures the transfer of the pump operating point to a zone with low efficiency (in the extreme case, equal to zero), in which the main part of the energy spent on the pump drive is transferred to the heat energy of the stream. As a result, there is a rapid increase in the temperature of the liquid at the pump outlet, which is comparable to the temperature increase during the circulation of the liquid in a closed circuit in the known method, which provides a similar accuracy in the measurement of the diagnostic parameter. As the main diagnostic parameter take the temperature change at the pump outlet for a given period of time. The value of the specified period of time for changing the diagnostic parameter, as well as the value of the flow rate by which the degree of throttling of the stream is controlled, is determined as a result of preliminary research work. As an additional diagnostic parameter, a pressure differential across the pump is adopted. With the deterioration of the technical condition of the pump, the pressure drop across the pump will decrease.

С целью уменьшения погрешности измерения температуры путем исключения отвода тепла в окружающую среду исследуемый насос, входной и выходной патрубки и регулируемый дроссель покрыты теплоизоляционным материалом.In order to reduce the error of temperature measurement by eliminating heat removal to the environment, the pump under study, the inlet and outlet pipes, and the adjustable choke are coated with a heat-insulating material.

На чертеже представлена гидравлическая схема устройства для реализации данного способа.The drawing shows a hydraulic circuit of a device for implementing this method.

Устройство для диагностирования технического состояния насоса 1 имеет входной 2 и выходной 3 патрубки. На входном патрубке 2 установлен датчик 4 давления P₁ жидкости и задвижка 5, а на выходном патрубке 3 - датчик 6 давления Р₂, датчик 7 температуры Т, датчик расхода 8 и регулируемый дроссель 9. Исследуемый насос 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, регулируемый дроссель 9 покрыты теплоизоляционным материалом.A device for diagnosing the technical condition of the pump 1 has an input 2 and output 3 nozzles. A liquid pressure sensor 4 P ₁ and a valve 5 are installed on the inlet pipe 2, and a pressure sensor 6 P ₂ , a temperature sensor 7 T, a flow sensor 8 and an adjustable throttle 9 are installed on the output pipe 3. The pump 1, the input 2 and the output 3 pipes are studied , adjustable choke 9 is covered with heat-insulating material.

Способ диагностирования осуществляется следующим образом.The diagnostic method is as follows.

В запланированные моменты времени последовательно проводят испытания насоса 1. При каждом испытании дросселируют поток жидкости на выходе из насоса 1 до заданного значения. Контроль степени дросселирования потока осуществляют с помощью датчика расхода 8. Измеряют изменение температуры жидкости в течение заданного промежутка времени с помощью датчика температуры 7 и значение перепада давления на насосе с помощью датчиков давления 4 и 6. Сравнивают текущие значения диагностических параметров с их предельными значениями. Предельные значения диагностических параметров устанавливают в результате предварительных научно-исследовательских работ.At the scheduled time points, the tests of the pump 1 are carried out sequentially. During each test, the fluid flow at the outlet of the pump 1 is throttled to a predetermined value. The degree of throttling of the flow is controlled using a flow sensor 8. The change in the temperature of the liquid over a specified period of time is measured using a temperature sensor 7 and the pressure drop across the pump using pressure sensors 4 and 6. The current values of the diagnostic parameters are compared with their limit values. The limiting values of diagnostic parameters are established as a result of preliminary research work.

Использование предлагаемого способа позволяет существенно упростить устройство для диагностирования путем отказа от байпасной магистрали для циркуляции жидкости по замкнутому контуру.Using the proposed method can significantly simplify the device for diagnosis by rejecting the bypass line for circulating fluid in a closed loop.

Контроль технического состояния насоса служит для своевременного установления момента проведения ремонта или иного вида технического воздействия. В свою очередь своевременное проведение технических воздействий позволит наиболее полно использовать ресурс насоса и снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения времени непроизводительной работы насоса.Monitoring the technical condition of the pump serves to timely determine the moment of repair or other type of technical impact. In turn, the timely implementation of technical influences will allow the most complete use of the pump resource and reduce operating costs by reducing the time of non-productive operation of the pump.

Использование предлагаемого изобретения позволит снизить текущие затраты на определение технического состояния насоса путем упрощения процесса диагностирования.Using the proposed invention will reduce current costs for determining the technical condition of the pump by simplifying the diagnostic process.

Claims (1)

Способ диагностирования технического состояния насоса, включающий проведение последовательных испытаний, измерение при каждом испытании изменения температуры жидкости и перепада давлений на насосе, определение величин диагностических параметров и оценку по полученным величинам параметров при различных испытаниях технического состояния насоса, отличающийся тем, что осуществляют дросселирование потока жидкости на выходе из насоса до заданного значения, при этом контроль за величиной дросселирования осуществляют с помощью расходомера, температуру жидкости измеряют на выходе из насоса, а в качестве диагностических параметров используют изменение температуры на выходе насоса за заданный промежуток времени и перепад давлений на насосе. A method for diagnosing the technical condition of the pump, including conducting sequential tests, measuring at each test the change in the temperature of the liquid and the pressure drop across the pump, determining the values of the diagnostic parameters and evaluating the obtained values of the parameters during various tests of the technical condition of the pump, characterized in that the fluid flow is throttled to the output of the pump to a predetermined value, while controlling the magnitude of the throttling is carried out using the flow Hera, the temperature of the liquid is measured at the outlet of the pump, and as diagnostic parameters use the temperature change at the outlet of the pump for a given period of time and the pressure drop across the pump.

Images