[发明专利]一种机械密封泄漏流量监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及流量测量技术、机械密封泄漏量监测技术等领域，具体的说，是一种机械密封泄漏流量监测方法。

背景技术

机械密封是一种旋转机械的轴封装置，广泛应用于离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。作为配套设备的关键零部件之一，机械密封的运行状态直接影响设备的正常运行。机械密封泄漏量是评判机械密封是否合格以及运行状态是否正常的关键指标。根据中华人民共和国机械行业标准《机械密封技术条件》第一部分(JB/T 4127.1-2013)中要求，当被密封介质为液体时，轴(或轴套)外径大于50mm时，平均泄漏量应不大于5ml/h；轴(或轴套)外径小于50mm时，平均泄漏量应不大于3ml/h。由于机械密封的泄漏量十分微小，同时通过机械密封泄漏收集槽流出的泄漏液体是不连续的流量，远远小于传统仪表的测量下限，因此，一般都通过量杯或者量筒对泄漏的流体进行收集，然后根据收集时间来计算泄漏流量。但是该方法存在明显的缺点：1)测量时间长，操作复杂，需要投入专门的人员进行按时巡检并记录以及清理；对于有毒、有放射性的流体，对人员身体还有损伤风险，如果泄漏流体温度较高时蒸发还会引起明显的测量误差；2)当出现轴封损坏引起的泄漏流增加时，必须等到巡检人员发现后才会进行停机维修。对于一些重要的系统，可能会因为轴封损坏引起严重的设备损坏甚至是事故，导致重大经济损失、人员伤害和环境灾难；3)不适合人员无法接近的恶劣应用场合，比如核电厂中带有放射性的区域，人员无法及时查看量杯中收集的泄漏流量，导致轴封损坏后无法及时通知运行和维护人员。因此，对机械密封泄漏流量进行实时测量十分重要。

发明内容

本发明的目的在于一种机械密封泄漏流量监测方法，能够对机械密封泄漏量进行实时监测的方法，尤其是对非常微小的和非连续的泄漏量进行实时监测。

本发明通过下述技术方案实现：一种机械密封泄漏流量监测方法，利用机械密封泄漏流量测量系统，将机械密封泄漏流量进行流体调制形成液滴，并对液滴进行实时计数，实时获得机械密封泄漏的流量。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述的机械密封泄漏流量监测方法主要包括以下步骤：

1)泄漏流阻尼减速：将带有初速度的泄漏流通过机械密封泄漏流量测量系统的阻尼毛细管进行减速；

2)液滴调制：泄漏流经机械密封泄漏流量测量系统的阻尼毛细管减速后，从阻尼毛细管内渗透出来，聚集在机械密封泄漏流量测量系统的液滴调制腔内，形成一个完整的液滴；

3)液滴识别：完整的液滴将从液滴调制腔内脱离并落入机械密封泄漏流量测量系统的测量腔，通过机械密封泄漏流量测量系统的液滴计数系统形成脉冲信号；

4)脉冲信号处理：脉冲信号将输入机械密封泄漏流量测量系统的处理电路，处理电路计算单位时间内液滴的数量。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤3)通过液滴计数系统形成脉冲信号具体为：

3.1)当没有液滴通过测量腔时，液滴计数系统中的红外线发射器发出的红外线将被液滴计数系统中的红外线接收传感器接收，红外线接收传感器将导通；

3.2)当有液滴通过测量腔时，通过的液滴将会出现短暂遮挡住红外发射器射向红外线接收传感器的红外线，红外线接收传感器出现脉冲性的断路，形成脉冲信号。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：在进行所述步骤1)之前还包括收集机械密封泄漏流量：通过连接管，将机械密封泄漏流量引入到机械密封泄漏流量测量系统的泄漏流收集漏斗中。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：还包括步骤5)标定液滴调制器输出液滴体积V_r：

在实验室条件下，用和密封泄漏流相同的流体进行标定，包括以下具体步骤：

5.1)用滴管为泄漏装置提供输入流量，调整输入流量并稳定；

5.2)用量杯收集测量腔流出的液滴并测量其体积V_m；

5.3)统计体积V_m的液体对应的液滴计数N；

5.4)用公式计算参考液滴体积V_r。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：还包括步骤6)泄漏流量计算：根据响应时间确定液滴计数的时间长度T，并设定在时间长度T内的液滴计数总量为N_T，泄漏体积流量为Q，则通过计算公式计算出泄漏体积流量Q的值。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：还包括步骤7)流量输出及报警：