[發明專利]泵效確定系統和確定泵效的相關方法

無效

• 申請號: 201380014055.1
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN104520585A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: T·W·迪瓦恩;A·J·迪米尼克;A·J·威斯
• 申請（專利權）人: GHD私人有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F04B49/00;F04B51/00;F04D15/00;F04D13/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司11012
• 代理人: 劉金峰

技術領域

在此公開的主題大體上涉及泵送系統，更具體地，涉及提供至少一個泵(例如往復泵或離心泵)的性能的現場確定的系統和相關方法，提供所述至少一個泵以在泵送設施中使用。可以將現場的性能確定與所期望的泵的特性進行比較，從而針對至少一個泵的下降的性能能夠主動地警告系統操作員。

背景技術

由于損壞和磨損的葉輪、有凹痕的蝸殼、無法正常工作的馬達線圈、欠佳的耦合以及服役狀態不理想的泵的控制器(以及其它因素)，在諸多行業(包含水利部門、電力部門以及石油部門)中使用的泵送系統無法以最大效率運行。

在大部分上述情況中，無法明顯地檢測出運行的問題，實際上，為了對泵進行安排好的維護而停止使用它之后或者直到問題惡化到發生了嚴重的或災難性的故障時才發現這些運行問題。

泵代表了泵送設施能量和生命周期成本的重要部分，并且經常是一個過程(制造或其它方面)的關鍵部件。為此，當基于連續的或定期的狀態監控對泵進行維護時，設施的可靠性是最佳的。研究表明通過設備或控制變化可以節省泵系統消耗的20％或更多的能量，并且基于性能的維護成本顯著低于基于日歷的成本。

針對上述原因，最低限度地，明顯需要提供用于確定設施泵送系統內單個泵是否有效運行的實時技術。

之前已嘗試了使用對熱傳遞進行測量的“熱力學方法”對泵效進行監控。然而，在泵以可變速度運行的情況下，對使用這種系統的泵(例如往復泵和離心泵)的效率進行計算是不切實際的，并且現有的使用這種方法的市場產品沒有被配置用于可變速度運行。此外，基于熱力學的系統不能在非流體介質(例如軸承和泵的鑄件)中估計熱傳遞。因此，泵越大，這種類型的系統越可能不準確。

發明內容

因此，根據一個方面，提供了一種對泵送設施中至少一個泵的運行效率進行確定的處理系統，所述系統包括：

至少一個控制器，所述至少一個控制器對所述至少一個泵的特性進行收集并具有處理邏輯，所述處理邏輯基于所述收集的特性計算所述至少一個泵的性能，所述計算的性能被與至少一個儲存的閾值進行比較。

在一個版本中，至少一個閾值是預定的效率值。根據另一個版本，在相同條件下，將至少一個泵的計算的實時性能與儲存的性能曲線進行比較。

如果比較后的性能小于期望的閾值，則警告操作員并實施糾正的行動。根據一個版本，如果性能降到另一個確立的閾值以下，則可以使至少一個泵下線和/或自動產生維護警告。

根據一個版本，上述處理系統被并入泵送設施的現有的監測控制和數據采集(SCADA)系統。

在另一個版本中，對經收集的實時性能特性值進行解釋，以在對性能進行計算之前并且在向操作員顯示或指示任何計算的值之前弄清接收到的信號是否有效。

在一個版本中，處理系統使用下面的關系式計算實際泵效，

Pumpeff(a)=Q×H×SpGrc×kW(a)×Motoreff]]>

其中，Q代表不可壓縮的流體穿過泵的流速，H代表壓頭(例如至少一個泵的排出側和吸入側之間測量的壓力差)，SpGr是泵送的不可壓縮的流體的比重，kW_(a)代表測量的至少一個泵消耗的功率，Moter_eff代表公布的馬達效率，c代表單位轉換系數。

根據另一個方面，提供一種對泵送設施中至少一個泵的效率進行測量的系統，所述系統包括：

多個傳感器，所述多個傳感器關于所述至少一個泵被布置以測量所述至少一個泵的特性；以及

處理系統，所述處理系統被編程，以從所述傳感器接收輸入并使用液壓方法基于測量的特性計算所述至少一個泵的實際性能，其中，將實際性能與和與所述至少一個泵相關的至少一個儲存的閾值進行比較。