一种智能化控制离心泵的方法与流程

1.本发明涉及离心泵控制技术领域，具体为一种智能化控制离心泵的方法。


背景技术：

2.随着社会的发展、科技的进步，人们对健康、环保、安全等方面的要求越来越高。作为通用机械的离心泵，广泛应用于各行各业，其各项指标也越来越受到人们的关注。数十年来，其维护方式多为被动式维护(设备已经失效，进行事故后维修)或预防性维护(通过采取适当的措施，如提高强度等，从而防止设备发生故障)。
3.随着人工智能的出现，预测性维护将成为一种趋势，并成为制造商和用户所追求的终极目标。人工智能不仅可以使用户和/或制造商实时监控设备的运行状态，在发生不可逆的故障或停机之前得到准确的诊断、确定维护和保养时间、提高设备运行可靠性并延长设备寿命，而且还可根据实际情况或需要，优化设备运行方式、提高运行效率、降低运营成本。
4.在互联网时代的大背景下，商业模式发生了巨大的变化。传统制造业为了生存和发展，企业必须由单一制造商向服务商转型。


技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
6.鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。
7.因此，本发明的目的是提供一种智能化控制离心泵的方法，能够实现可根据实际情况或需要，优化设备运行方式、提高运行效率、降低运营成本。
8.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
9.一种智能化控制离心泵的方法，其包括如下步骤：
10.步骤1：建立压力泵机械保护系统，通过感知、测量、监测和显示机器参数以表明其运行状态，当一个参数超过预先定义的限值，表明出现异常情况时，系统会将事件传达给操作人员和/或停机系统；
11.步骤2：建立压力泵的状态监测系统，提供报警、显示和分析工具，用于检测和识别发展中的故障，允许继续监视检测到的故障以确定其传播和严重性；
12.步骤3：通过机械保护系统与状态监测系统对离心泵进行保护及监测；
13.步骤4：收集数据和传输数据，同时根据监测到数据，对离心泵的运行状态进行评估，同时将评估结果通过传输模块传输给监控终端。
14.作为本发明所述的一种智能化控制离心泵的方法的一种优选方案，其中：机械保护系统的目标是减轻对机器的损坏，械保护系统包括传感器系统、信号电缆、监控系统以及
所必需的安装位置、安装夹具和说明文件。
15.作为本发明所述的一种智能化控制离心泵的方法的一种优选方案，其中：状态监测系统还可用于管理机器的运行状态，以减少因发展中的故障而产生的意外停机。
16.作为本发明所述的一种智能化控制离心泵的方法的一种优选方案，其中：步骤3中包括振动监测模块、压力/差压监测模块、温度/温差监测模块、转速监测模块、汽蚀监测模块、泄漏监测模块、液位监测模块、润滑剂品质监测模块、应变监测模块。
17.作为本发明所述的一种智能化控制离心泵的方法的一种优选方案，其中：步骤4中的传输模块选择5g传输模块，具有高传输速度、泛在网、低功耗、低延迟、万物互联的特点。
18.作为本发明所述的一种智能化控制离心泵的方法的一种优选方案，其中：步骤3中离心泵的监测项目包括：
19.温度和温升，特别是轴承和密封腔的温度，主要涉及轴承、密封腔、润滑油、冷却水以及泵进/出口介质的温度；还涉及到泵壳体上下温差，通过对泵进出口介质温度的监测，有助于预测汽蚀的发生；通过对泵壳体上下温差的监测，判断是否进行了充分的暖泵；
20.压力和压差：主要包括泵进出口的压力、冷却水及润滑油的压力、机械密封系统压力；还包括过滤器前后的压差；
21.流量：可以预测泵壳体和叶轮耐磨环更换时间及开式叶轮间隙调整时间；通过流量监测还可以确定泵出口再循环系统的状态；
22.泄漏：主要用于预测密封故障或压力边界的失效，压力积聚是监测泄漏的一种方式，通过一个双重无压密封装置内侧密封泄漏，检测到密封储罐隔离液压力的变化，另一种监测泄漏的方式是注意到隔离液流量的变化，通过一个双重无压密封装置内侧密封泄漏检测到从密封到排气系统或收集系统的气液体流量的变化，通过一个双重有压密封装置内侧密封泄漏检测到从循环系统和储液罐的隔离液位的变化；
23.振动，包括泵本体设计原因和外部条件因素两大类，泵本体设计引起的振动主要体现在两个方面，机械引起的振动和水力引起的振动，通过振动监测可以检测或诊断出泵及其系统存在的各种问题；
24.噪音：表示泵发生了汽蚀、动静零部件出现摩擦、轴承损坏或其它一些异常情况；
25.润滑剂品质：通过对润滑剂含水量及固体颗粒的检测，预测润滑剂的更换周期；
26.轴位移：主要用于可倾瓦推力轴承的离心泵，叶轮和机械密封对轴向位移非常敏感。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.1、实时监控设备的运行状态，在发生不可逆的故障或停机之前得到准确的诊断、确定维护和保养时间、提高设备运行可靠性并延长设备寿命，而且还可根据实际情况或需要，优化设备运行方式、提高运行效率、降低运营成本。
29.2、通过感知、测量、监测和显示机器参数，以表明其运行状态，用于检测和识别发展中的故障以确定其传播和严重性，也可用于管理机器的工作条件，目标防止人员受伤，防止或减轻对机器或环境的损害智能化地预测寿命，使操作人员和管理人员更好地了解关键资产的运行状况。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
31.图1为本发明步骤流程结构示意图。
具体实施方式
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
33.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
34.其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
35.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
36.本发明提供如下技术方案：一种智能化控制离心泵的方法，可根据实际情况或需要，优化设备运行方式、提高运行效率、降低运营成本；
37.实施例1
38.一种智能化控制离心泵的方法，其包括如下步骤：
39.步骤1：建立压力泵机械保护系统，通过感知、测量、监测和显示机器参数以表明其运行状态，当一个参数超过预先定义的限值，表明出现异常情况时，系统会将事件传达给操作人员和/或停机系统，进一步的，机械保护系统的目标是减轻对机器的损坏，械保护系统包括传感器系统、信号电缆、监控系统以及所必需的安装位置、安装夹具和说明文件；
40.步骤2：建立压力泵的状态监测系统，提供报警、显示和分析工具，用于检测和识别发展中的故障，允许继续监视检测到的故障以确定其传播和严重性，进一步的，状态监测系统还可用于管理机器的运行状态，以减少因发展中的故障而产生的意外停机；
41.步骤3：通过机械保护系统与状态监测系统对离心泵进行保护及监测，包括振动监测模块、压力/差压监测模块、温度/温差监测模块、转速监测模块、汽蚀监测模块、泄漏监测模块、液位监测模块、润滑剂品质监测模块、应变监测模块；
42.离心泵的监测项目包括：
43.温度和温升，特别是轴承和密封腔的温度，主要涉及轴承、密封腔、润滑油、冷却水以及泵进/出口介质的温度；还涉及到泵壳体上下温差，通过对泵进出口介质温度的监测，有助于预测汽蚀的发生；通过对泵壳体上下温差的监测，判断是否进行了充分的暖泵；
44.压力和压差：主要包括泵进出口的压力、冷却水及润滑油的压力、机械密封系统压力；还包括过滤器前后的压差；
45.流量：可以预测泵壳体和叶轮耐磨环更换时间及开式叶轮间隙调整时间；通过流
量监测还可以确定泵出口再循环系统的状态；
46.泄漏：主要用于预测密封故障或压力边界的失效，压力积聚是监测泄漏的一种方式，通过一个双重无压密封装置内侧密封泄漏，检测到密封储罐隔离液压力的变化，另一种监测泄漏的方式是注意到隔离液流量的变化，通过一个双重无压密封装置内侧密封泄漏检测到从密封到排气系统或收集系统的气液体流量的变化，通过一个双重有压密封装置内侧密封泄漏检测到从循环系统和储液罐的隔离液位的变化；
47.振动，包括泵本体设计原因和外部条件因素两大类，泵本体设计引起的振动主要体现在两个方面，机械引起的振动和水力引起的振动，通过振动监测可以检测或诊断出泵及其系统存在的各种问题；
48.噪音：表示泵发生了汽蚀、动静零部件出现摩擦、轴承损坏或其它一些异常情况；
49.润滑剂品质：通过对润滑剂含水量及固体颗粒的检测，预测润滑剂的更换周期；
50.轴位移：主要用于可倾瓦推力轴承的离心泵，叶轮和机械密封对轴向位移非常敏感；
51.步骤4：收集数据和传输数据，同时根据监测到数据，对离心泵的运行状态进行评估，同时将评估结果通过传输模块传输给监控终端，传输模块选择 5g传输模块，具有高传输速度、泛在网、低功耗、低延迟、万物互联的特点。
52.虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。