[发明专利]一种降低离心泵叶轮的磨损的装置

权利要求书

1.一种降低离心泵叶轮的磨损的装置，其特征在于，所述降低离心泵叶轮的磨损的装置包括：

泵壳；

所述泵壳上端接通出水管，所述出水管端口安装有出水管阀门，所述泵壳下端设置有上入水管和上入水阀门，所述上入水阀门安装在上入水管的端口处；所述泵壳内部安装有复式叶轮；

所述的复式叶轮包括外叶片、叶片保护壳和内叶片，通过同心圆的方式通过中心轴进行连接，其中外叶片在最外层，内叶片在最内层；所述叶片保护壳在内叶片的外部；所述复式叶轮采用螺母进行固定；

所述的复式叶轮的中心轴外端连接有用于对叶轮转速进行检测的转速传感器，所述出水管和入水管内壁均安装有分别对出水流速和进水流速进行检测的流速传感器，所述转速传感器和流速传感器分别通过连接线路与控制盒连接，所述控制盒安装在泵壳上端；

所述控制盒内部包括有数据采集模块、数据处理模块、叶轮磨损度监测模块和中央控制模块；

所述中央控制模块分别与数据采集模块、数据处理模块和叶轮磨损度监测模块连接，用于对各个模块的运行状态进行监测，并根据预设参数对各个受控模块的运行进行协调控制；

所述数据采集模块用于对转速传感器和两个流速传感器的检测数据进行集中采集；

所述数据处理模块用于对采集的叶轮转速数据、出水流速数据和进水流速数据进行数据处理；

所述叶轮磨损度监测模块用于根据预处理后的叶轮转速数据、出水流速数据和进水流速数据结合离心泵参数对叶轮磨损度进行计算，根据计算结果对叶轮的使用寿命进行预测。

2.如权利要求1所述的降低离心泵叶轮的磨损的装置，其特征在于，所述叶轮磨损度监测模块包括：

离心泵参数获取单元，用于在预设参数中提取当前离心泵的规格参数；

模型构建单元，用于构建对离心泵的泵水效率进行计算的检测模型；

磨损度判断单元，用于将叶轮转速数据、出水流速数据和进水流速数据输入构建的检测模型，根据离心泵的泵水效率变化判断叶轮的磨损度；

寿命预测单元，用于根据计算的叶轮的磨损度，对叶轮的使用寿命进行预测。

3.如权利要求2所述的降低离心泵叶轮的磨损的装置，其特征在于，所述模型构建单元构建的对离心泵的泵水效率进行计算的检测模型为：

其中，

Ne＝MHg；

式中，v_o为进口速度m/s；v_i为出口速度m/s；p_o为进口压力Pa；p_i为出口压力Pa；H为扬程m；N为离心泵轴功率w；n为转速r/min；Ty为作用在叶轮上绕y轴的扭矩N·m；Ne为离心泵有效功率w；M为质量流量kg/s；η为离心泵效率。

4.如权利要求2所述的降低离心泵叶轮的磨损的装置，其特征在于，所述磨损度判断单元根据离心泵的泵水效率变化判断叶轮的磨损度中，根据计算得到的离心泵的泵水效率，在预设的效率与叶轮磨损量的关系对照表中查找出当前泵水效率所对应的叶轮磨损量，得到叶轮的实时磨损量。

5.如权利要求2所述的降低离心泵叶轮的磨损的装置，其特征在于，所述寿命预测单元对叶轮的使用寿命进行预测的步骤包括：

根据离心泵的使用时长和计算得到的叶轮的磨损度，确定叶轮的磨损度的变化曲线；

根据离心泵的泵水效率的需求，确定叶轮的磨损度最大承受值；

在叶轮的磨损度变化曲线中，确定与叶轮的磨损度最大承受值对应的离心泵的使用时长。

6.如权利要求1所述的降低离心泵叶轮的磨损的装置，其特征在于，所述泵壳底部安装有两个泵壳支架，所述泵壳支架采用三角式支角架，并且采用合金材质，底部采用平底格纹形状作为支撑点。

7.如权利要求1所述的降低离心泵叶轮的磨损的装置，其特征在于，所述的外叶片采用圆形结构，外部包括8个梯形钢性叶片，材质选用较为轻质的合金材料；所述内叶片采用12个扭曲叶片，并且在外部安装有叶片保护壳；

所述内叶片为螺旋离心式叶轮；

所述复式叶轮中的外叶片、内叶片和叶片保护壳均采用全焊缝焊接为成体的离心泵叶轮。