关于离心泵智能化及路径探讨( 三 )

  • 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 。
  • 振动 。 引起离心泵振动的原因很多 , 包括泵本体设计原因和外部条件因素两大类 。 而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 。
  • 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 。
  • 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 。
  • 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 。
  • 其它可能监测的项目有:
    • 应变 。 预测动/静零部件之间是否会发生摩擦、泵壳体的腐蚀及现场管路支撑问题;另外 , 还可以监测离心泵轴向力的变化 。
    • 功耗 。 检查泵的效率 , 预测发热问题 。
    • 转速 。 主要用于变速运行的离心泵 , 以观察其对泵性能的影响 。
    • 液位 。 包括供液箱的液位、润滑油箱的液位及密封系统缓冲/隔离罐的液位 。 通过对供液箱液位的监测 , 可以预测泵汽蚀的发生 。
    • 间隙 。 趋近式表可以记录开式叶轮与泵壳体之间的间隙 。
    • 轴挠度 。 通过安装于泵体上的趋近式表来测量轴挠度 , 以确保旋转部件与静止部件不会发生接触 。 同时 , 轴挠度过大 , 会导致耐磨环、机械密封和轴承过早失效 。
    在实际工程应用中 , 可以将泵(组)的监测集成为两个大的模块:性能监测模块和机械运转监测模块 。 也可以根据监测内容的不同 , 进一步细分为: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、应变监测模块等 。 根据不同需要 , 这些模块可以进行随意组合 。
    4 数据收集
    过去 , 从离心泵及其驱动设备上收集数据需要花费大量的时间 。 随着传感器及互联网技术的发展 , 无线传感器应运而生 , 实时体现设备运行状态的数据收集变得越来越简单且自动化 。
    无线传感器产品为系统级产品 , 包括现场无线传感器、数据转发网关和监控主机等在内的整体解决方案 。 无线传感器终端产品在检测和监测市场将普遍应用于智慧城市、智慧能源、智慧制造、智慧工厂等各种领域 。
    离心泵的运行状态可以通过监测到的许多迹象来评估[3] 。
    以振动监测为例 , 无线振动传感器可以提供潜在问题的早期预警 , 通过监测可以检测到泵中存在的各种问题 , 包括轴承问题、转子部件的不平衡或不对中、泵和电机部件的连接松动以及联轴器的问题 。
    接触式振动监测传感器安装在轴承座上以检测振动的变化 。 这些传感器可以永久性安装并连续监控 , 也可以临时性安装 , 作为基于路由的定期监控系统的一部分 。
    数据可以在设备的多个位置和方向(水平、垂直和轴向)上收集 , 振动数据被记录下来 , 可以通过远程或程序进行分析以识别故障 。
    如果我们选择监测泵的性能、并使用这些数据来预测即将发生的密封或轴承失效(故障) , 可以通过多种不同的传感器对以下过程参数进行监测和收集:
    1)泵进/出口介质温度 。
    2)泵进/出口介质压力 。
    3)泵轴的挠度 。
    4)泵的出口流量 。
    5)泵的惰走时间(@停泵时) 。
    6)轴承座振动或轴振 。
    7)泵(组)噪音的变化 。


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