[發明專利]一種機械密封泄漏流量監測方法

在審

• 申請號: 201710320021.5
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107084764A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 方洪;姜紅;朱文斌;任曉佳
• 申請（專利權）人: 成都齊思科技有限責任公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66
• 代理公司: 成都其高專利代理事務所(特殊普通合伙)51244
• 代理人: 梁周霆

技術領域

本發明涉及流量測量技術、機械密封泄漏量監測技術等領域，具體的說，是一種機械密封泄漏流量監測方法。

背景技術

機械密封是一種旋轉機械的軸封裝置，廣泛應用于離心泵、離心機、反應釜和壓縮機等設備。作為配套設備的關鍵零部件之一，機械密封的運行狀態直接影響設備的正常運行。機械密封泄漏量是評判機械密封是否合格以及運行狀態是否正常的關鍵指標。根據中華人民共和國機械行業標準《機械密封技術條件》第一部分(JB/T 4127.1-2013)中要求，當被密封介質為液體時，軸(或軸套)外徑大于50mm時，平均泄漏量應不大于5ml/h；軸(或軸套)外徑小于50mm時，平均泄漏量應不大于3ml/h。由于機械密封的泄漏量十分微小，同時通過機械密封泄漏收集槽流出的泄漏液體是不連續的流量，遠遠小于傳統儀表的測量下限，因此，一般都通過量杯或者量筒對泄漏的流體進行收集，然后根據收集時間來計算泄漏流量。但是該方法存在明顯的缺點：1)測量時間長，操作復雜，需要投入專門的人員進行按時巡檢并記錄以及清理；對于有毒、有放射性的流體，對人員身體還有損傷風險，如果泄漏流體溫度較高時蒸發還會引起明顯的測量誤差；2)當出現軸封損壞引起的泄漏流增加時，必須等到巡檢人員發現后才會進行停機維修。對于一些重要的系統，可能會因為軸封損壞引起嚴重的設備損壞甚至是事故，導致重大經濟損失、人員傷害和環境災難；3)不適合人員無法接近的惡劣應用場合，比如核電廠中帶有放射性的區域，人員無法及時查看量杯中收集的泄漏流量，導致軸封損壞后無法及時通知運行和維護人員。因此，對機械密封泄漏流量進行實時測量十分重要。

發明內容

本發明的目的在于一種機械密封泄漏流量監測方法，能夠對機械密封泄漏量進行實時監測的方法，尤其是對非常微小的和非連續的泄漏量進行實時監測。

本發明通過下述技術方案實現：一種機械密封泄漏流量監測方法，利用機械密封泄漏流量測量系統，將機械密封泄漏流量進行流體調制形成液滴，并對液滴進行實時計數，實時獲得機械密封泄漏的流量。

進一步的為更好地實現本發明，特別采用下述設置方式：所述的機械密封泄漏流量監測方法主要包括以下步驟：

1)泄漏流阻尼減速：將帶有初速度的泄漏流通過機械密封泄漏流量測量系統的阻尼毛細管進行減速；

2)液滴調制：泄漏流經機械密封泄漏流量測量系統的阻尼毛細管減速后，從阻尼毛細管內滲透出來，聚集在機械密封泄漏流量測量系統的液滴調制腔內，形成一個完整的液滴；

3)液滴識別：完整的液滴將從液滴調制腔內脫離并落入機械密封泄漏流量測量系統的測量腔，通過機械密封泄漏流量測量系統的液滴計數系統形成脈沖信號；

4)脈沖信號處理：脈沖信號將輸入機械密封泄漏流量測量系統的處理電路，處理電路計算單位時間內液滴的數量。

進一步的為更好地實現本發明，特別采用下述設置方式：所述步驟3)通過液滴計數系統形成脈沖信號具體為：

3.1)當沒有液滴通過測量腔時，液滴計數系統中的紅外線發射器發出的紅外線將被液滴計數系統中的紅外線接收傳感器接收，紅外線接收傳感器將導通；

3.2)當有液滴通過測量腔時，通過的液滴將會出現短暫遮擋住紅外發射器射向紅外線接收傳感器的紅外線，紅外線接收傳感器出現脈沖性的斷路，形成脈沖信號。

進一步的為更好地實現本發明，特別采用下述設置方式：在進行所述步驟1)之前還包括收集機械密封泄漏流量：通過連接管，將機械密封泄漏流量引入到機械密封泄漏流量測量系統的泄漏流收集漏斗中。

進一步的為更好地實現本發明，特別采用下述設置方式：還包括步驟5)標定液滴調制器輸出液滴體積V_r：

在實驗室條件下，用和密封泄漏流相同的流體進行標定，包括以下具體步驟：

5.1)用滴管為泄漏裝置提供輸入流量，調整輸入流量并穩定；

5.2)用量杯收集測量腔流出的液滴并測量其體積V_m；

5.3)統計體積V_m的液體對應的液滴計數N；

5.4)用公式計算參考液滴體積V_r。

進一步的為更好地實現本發明，特別采用下述設置方式：還包括步驟6)泄漏流量計算：根據響應時間確定液滴計數的時間長度T，并設定在時間長度T內的液滴計數總量為N_T，泄漏體積流量為Q，則通過計算公式計算出泄漏體積流量Q的值。

進一步的為更好地實現本發明，特別采用下述設置方式：還包括步驟7)流量輸出及報警：