Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для определения технического состояния насоса

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при оценке технического состояния насосов в условиях эксплуатации.

Известно устройство для определения КПД насоса (SU 1101585 А1, 07.07.1984), которое содержит входной и выходной патрубки, соединенные между собой перепускным трубопроводом с дросселем, датчики давления, установленные на входном и выходном патрубках, датчики температуры, установленные на входном патрубке и перепускном трубопроводе, а также компараторы, вычислительное устройство и индикатор.

Недостатком описанного устройства является недостаточная точность диагностирования, связанная с незначительной величиной разности температур перекачиваемой жидкости, измеряемой во входном и выходном патрубках.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство для определения технического состояния насоса, включающее исследуемый насос, входной и выходной патрубки, байпасную магистраль с регулируемым дросселем и резервуаром, датчики температуры и давления жидкости, установленные на входе в насос, и датчики давления и расхода на выходе из насоса, задвижки во входном и выходном патрубках, компаратор, индикатор, блок управления, счетчик времени, блок запрета, вычислительное устройство и блок индикации (RU 139008 U1, 27.03.2014). Недостатком данного устройства является сложность конструкции.

Задачей предлагаемого технического решения является снижение затрат на изготовление путем упрощения конструкции устройства для определения технического состояния насоса.

Для достижения данной задачи в выходном патрубке насоса установлены регулируемый гидравлический дроссель и датчик температуры, выход которого соединен с блоком запрета, что позволяет исключить байпасную магистраль с резервуаром и гидравлическим дросселем, датчик температуры во входном патрубке, расходомер и счетчик циклов из конструкции устройства-прототипа.

На чертеже представлена схема устройства для определения технического состояния насоса.

Устройство для диагностирования технического состояния насоса 1 имеет входной 2 и выходной 3 патрубки. Во входном патрубке 2 установлен датчик 4 давления P₁ жидкости на входе в насос 1 и входная задвижка 5, а в выходном патрубке 3 - датчик 6 давления P₂ и датчик 7 температуры Т жидкости на выходе насоса 1, гидравлический дроссель 8 и выходная задвижка 9. Выходы датчиков давления 4 и 6 подключены к компаратору 10, который в свою очередь соединен с индикатором 11 и блоком управления 12. Выходы датчика температуры 7, блока управления 12 и счетчика времени 13 соединены с блоком запрета 14. Выход с блока запрета 14 соединяется с вычислительным устройством 15, к которому в свою очередь подключен блок индикации 16. Входной 2 и выходной 3 патрубки покрыты теплоизоляционным материалом.

Устройство работает следующим образом.

В запланированные моменты времени последовательно проводят испытания насоса 1. Во всех испытаниях устанавливают одинаковым создаваемый насосом 1 перепад давления ΔP=P₂-P₁ с помощью регулируемого дросселя 8, контроль заданного перепада давления осуществляют по показаниям индикатора 11. При этом измерение давления на входе и выходе насоса осуществляется датчиками давления 4 и 6, вычисление разности давлений - с помощью компаратора 10, сигнал с которого подается на индикатор 11 и на блок управления 12. При достижении заданной величины перепада давления ΔP блок управления 12 выдает разрешающий сигнал на блок запрета 14, обеспечивая прохождение сигналов с датчика температуры 7, компаратора 10 (через блок управления 12) и счетчика времени 13 в вычислительное устройство 15. Вычислительное устройство 15 работает в режиме непрерывной регистрации сигналов с датчика температуры (T) 7, компаратора (ΔP) 10 и счетчика времени (Δτ) 13, а также измерения изменения температуры (ΔT). По истечении заданного промежутка времени (Δτ) подаются сигналы на закрытие блока запрета 14 и на блок индикации 16 (на выключение насоса). На блок индикации выводятся значения перепада давления (ΔP) и изменения температуры (ΔT) за заданный промежуток времени (Δτ).

Перепад давления (ΔP) устанавливается с помощью регулируемого дросселя 8 таким, чтобы перевести рабочую точку насоса 1 в зону с наиболее возможно низким КПД, что приводит к значительному возрастанию температуры жидкости на выходе насоса за счет увеличения гидравлических и механических (дисковых) потерь, что в свою очередь позволяет произвести измерение диагностического параметра - изменения температуры (ΔT) перекачиваемой жидкости за заданный промежуток времени (Δτ) - с достаточно высокой точностью, сопоставимой с точностью устройства-прототипа.

Таким образом, заявленная совокупность признаков при обеспечении точности измерения диагностического параметра, аналогичной точности в устройстве-прототипе, позволяет упростить конструкцию устройства, исключив байпасную магистраль с резервуаром и гидравлическим дросселем, датчик температуры во входном патрубке, расходомер и счетчик циклов из конструкции устройства-прототипа.

Измеренное значение диагностического параметра сравнивают с его предельно допустимым значением. Величины устанавливаемого при диагностировании перепада давления и предельно допустимого значения изменения диагностического параметра (изменение температуры перекачиваемой жидкости за заданный промежуток времени) определяются на основе предварительных научно-исследовательских работ или при пуско-наладочных испытаниях.

Насос эксплуатируется до достижения предельного значения диагностического параметра.

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.

Использование предлагаемого устройства позволит снизить затраты на его изготовление.