[發明專利]一種抑制離心泵空化的自動調節裝置及方法

有效

• 申請號: 201910050910.3
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109681474B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 侯虎燦;左志濤;周鑫;郭文賓;李文;陳海生
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F04D29/66
• 分類號: F04D29/66;F04D15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種抑制離心泵空化的自動調節裝置，包括一離心泵和一控制單元，所述離心泵包括一進口管和一出口管，所述進口管和出口管之間設置一帶有電動調節閥的補液管，所述補液管的進口與所述出口管連通，其特征在于，

所述進口管上套設一環形補液器，所述環形補液器包括一環管以及與所述環管連通并沿周向均勻布置在所述環管內側的多個支管，各所述支管的出口均與所述進口管在同一軸向位置連通，所述環管的外側上還設置有一補液接口，所述補液接口位于相鄰兩所述支管的周向位置之間且所述補液接口與所述補液管的出口連通，

所述出口管上設有與所述控制單元通信連接的電磁流量計、出口壓力傳感器，所述進口管上設有位于所述環形補液器上游且與所述控制單元通信連接的進口壓力傳感器、進口溫度傳感器，所述電磁流量計、出口壓力傳感器、進口壓力傳感器、進口溫度傳感器用以將其所采集的信息傳輸至所述控制單元，所述控制單元還與所述電動調節閥通信連接，用以控制所述電動調節閥的啟閉，

所述控制單元，根據離心泵進口壓力及溫度計算得到離心泵當前狀態下的裝置汽蝕余量NPSHa，并根據離心泵出口壓力及流量計算得到離心泵當前狀態下的必須汽蝕余量NPSHr，若NPSHa??NPSHr，所述控制單元控制所述電動調節閥開啟，直至NPSHa??NPSHr，關閉所述電動調節閥；

當所述控制單元發出指令開啟所述電動調節閥時，所述電動調節閥可連續打開；

所述控制單元中預先存儲有離心泵的整體性能樣本數據及工作介質在不同溫度與壓力下的狀態參數。

2.根據權利要求1所述的抑制離心泵空化的自動調節裝置，其特征在于，所述控制單元在計算離心泵的裝置汽蝕余量NPSHa、必須汽蝕余量NPSHr時，需要借助預先存儲在其中的離心泵整體性能樣本數據進行計算。

3.根據權利要求1所述的抑制離心泵空化的自動調節裝置，其特征在于，所述環管上還設置有位于其底部的排污閥接口。

4.根據權利要求1所述的抑制離心泵空化的自動調節裝置，其特征在于，所述環管上設置的支管的數目為4個，所有支管沿圓周方向均勻布置。

5.一種依據上述權利要求1~4任一項所述的裝置抑制離心泵空化的自動調節方法，其特征在于，所述方法應按照如下步驟進行：

SS1.?將離心泵的整體性能樣本數據，連同工作介質在不同溫度與壓力下的狀態參數預先存儲在控制單元；

SS2.?通過電磁流量計、出口壓力傳感器、進口壓力傳感器、進口溫度傳感器分別獲取離心泵當前的流量、出口壓力、進口壓力、進口溫度數據，并將該數據傳輸至控制單元；

SS3.?控制單元依據步驟SS1預先存儲的數據，并根據離心泵當前的進口壓力、進口溫度計算得到當前狀態的裝置汽蝕余量NPSHa，并根據當前流量計算離心泵的必須汽蝕余量NPSHr；

SS4.?控制單元比較NPSHa、NPSHr的大小判斷離心泵是否發生空化，若NPSHa?NPSHr，則控制單元發出指令打開電動調節閥，直至NPSHa??NPSHr時，關閉電動調節閥。

6.根據權利要求5所述的抑制離心泵空化的自動調節方法，其特征在于，當所述控制單元發出指令開啟所述電動調節閥時，所述電動調節閥可連續打開。

7.根據權利要求5所述的抑制離心泵空化的自動調節方法，其特征在于，離心泵的整體性能樣本數據通過實驗測試獲得或通過數值模擬計算獲得，性能樣本數據包括水力性能及空化性能數據的離散點。

8.根據權利要求5所述的抑制離心泵空化的自動調節方法，其特征在于，離心泵工作介質在不同溫度與壓力下的飽和蒸氣壓，通過給定擬合公式或數值離散點獲得。

9.根據權利要求5所述的抑制離心泵空化的自動調節方法，其特征在于，控制單元根據離心泵進口壓力及溫度插值計算得到當前狀態的飽和蒸氣壓并預測離心泵的裝置汽蝕余量NPSHa。

10.根據權利要求5所述的抑制離心泵空化的自動調節方法，其特征在于，控制單元根據離心泵整體性能樣本數據通過插值計算當前流量下離心泵的必須汽蝕余量NPSHr。