[发明专利]泵的监测

说明书

本公开公开了一种包括泵和传感器的泵系统。所述泵包括限定泵室的泵壳、用于将可流动材料接收到室中的入口、用于将可流动材料从室中排出的出口、以及设置在泵室内以将泵室内的可流动材料加速的叶轮。泵还包括在泵室的内周表面和出口的内周表面之间延伸的过渡区域，过渡区域被配置用于将由叶轮加速的可流动材料转向到出口。振动传感器安装到泵壳上，并布置成用于检测过渡区域的振动。

技术领域

本公开涉及一种用于监测泵的系统和方法。该系统和方法特别但非排他地用于监测渣浆泵。

背景技术

用于诸如矿物加工、化学、石油和天然气、发电等各种操作的泵，它们的状况不断变化。这可以是例如泵的各种部件的性能波动和/或劣化的形式。

关于性能波动，这些可能是由泵的内部变化或外部(例如环境)变化引起的。这种变化可能需要修改泵的各种操作参数，以确保泵的性能保持在合适的范围内。例如，泵处理的材料稠度的变化可能需要调节流速。

这种泵通常在高度破坏性的状况下运行，由此泵的部件可能由于例如空化而磨损或凹陷。一个部件的劣化会导致泵中的不平衡，从而导致加速劣化。

泵的性能和寿命都会直接影响运行操作的成本。如果泵出现故障，它可能导致整个处理的停工。类似地，以次优性能水平运行的泵可能会导致效率低下的处理，消耗的能量比需要的多。因此，需要监测泵的这些状况。

一种已知的方法是让操作者亲自观察泵。操作者可以查看和监听泵，并且可以对泵的参数进行各种测量。基于使用这种泵的经验，操作者可能能够提供泵的性能如何以及泵或其部件之一是否需要更换的估计。

这种监测泵的方法依赖于操作者的经验，并且可能忽略不容易由操作者测量的泵的许多操作参数。这可能会导致操作者的估计不准确。

应该理解的是，如果这里提到任何现有技术，这种引用并不构成对现有技术在澳大利亚或任何其它国家形成了本领域普通常识的一部分的承认。

发明内容

公开了一种包括泵和传感器的泵系统。该泵包括限定泵室的泵壳、用于将可流动材料接收到室中的入口、用于将可流动材料从室中排出的出口、以及设置在泵室内以将泵室内的可流动材料加速的叶轮。该泵还包括在泵室的内周表面和出口的内周表面之间延伸的过渡区域，该过渡区域被配置用于将由叶轮加速的可流动材料转向到出口。振动传感器安装在泵壳上，并设置成用于检测过渡区域的振动。泵系统还包括处理器，该处理器被配置为从振动传感器接收表示过渡区域处的振动的振动数据。处理器还被配置为处理振动数据以确定(或指示)泵的磨损或性能状况。

过渡区域由于其作为可流动材料转向器的功能而特别容易磨损。例如，压差可以形成在过渡区域上，并且可以随着叶轮叶片的远端经过而波动。这可能导致流体中的压力脉冲，从而可能导致过渡区域受到损坏。可流动材料和过渡区域之间的摩擦和/或冲击(当可流动材料试图在泵室内再循环时)也可能导致磨损。过渡区域也是泵的可能特别普遍出现空化的区域。过渡区域的振动可以是整个区域的振动或者该区域的一部分的振动(诸如该区域表面的孤立振动)的形式。

除了这种磨损之外，很明显，因为在过渡区域叶轮和泵套(pump liner)或泵壳之间存在密切的相互作用，所以过渡区域的振动可以特别指示叶轮和泵套或泵壳的状况。因此，指示过渡区域振动的振动数据可用于推断泵的磨损或性能状况。

检测或推断泵的这种状况的能力可以在不需要操作者目视检查泵或在泵附近的情况下完成。振动的变化可以用来估计泵的劣化，并且可以预测何时可能需要更换泵或泵的部件。

显而易见的是，要测量表示过渡区域振动的振动，振动传感器不必直接位于过渡区域旁边。然而，将振动传感器定位在该区域附近可以减少数据中的外部(过渡区域外部)噪声，并且可以提供更好的结果。