[发明专利]一种混凝土蜗壳泵壁面磨损的在线监测方法

权利要求书

1.一种混凝土蜗壳泵壁面磨损的在线监测方法，其特征在于，包括：

获取混凝土蜗壳泵在流量Q工况下的实际扬程H′，预设警戒粗糙度，根据流量-扬程-粗糙度的关系式计算所述流量Q处的警戒扬程，或，将预设的警戒粗糙度换算为粗糙度系数，根据流量-扬程-粗糙度系数的关系式计算所述流量Q处的警戒扬程，

当实际扬程H′低于警戒扬程时，对混凝土蜗壳磨损情况发出警报；

所述流量-扬程-粗糙度的关系式如式(1)所示：

式中：

s为混凝土蜗壳壁面粗糙度，m；

s₀为混凝土蜗壳壁面未磨损时的初始粗糙度；

K_H为扬程系数，其取值范围为-0.008～0.02；

K_q为流量系数，其取值范围为0.0001～0.008；

K_s为磨损系数，其取值范围为-0.004～0.004；

Q₁₁为流量Q与额定流量Q₀的比值；

H为蜗壳壁面磨损的混凝土蜗壳泵在流量Q工况下的扬程，m；

H₀为蜗壳壁面未磨损的混凝土蜗壳泵在流量Q工况下的初始扬程，m；

h为单位扬程，取值为1，m；

所述流量-扬程-粗糙度系数的关系式如式(2)所示：

Hζ_ssin(1.623Q₁₁+7.1) (2)

式中：

H为蜗壳壁面磨损的混凝土蜗壳泵在流量Q工况下的扬程，m；

Q₁₁为流量Q与额定流量Q₀的比值；

ζ_s为与粗糙度s对应的粗糙度系数。

2.根据权利要求1所述的混凝土蜗壳泵壁面磨损的在线监测方法，其特征在于，粗糙度s和粗糙度系数ζ_s之间的换算式如式(3)所示：

ζ_s＝0.1597e^-464s+10.05 (3)

3.根据权利要求1所述的混凝土蜗壳泵壁面磨损的在线监测方法，其特征在于，

流量Q通过实测获得或通过式(4)计算获得：

式中：

Q₀为混凝土蜗壳泵的额定流量；

N为混凝土蜗壳泵的轴功率，W；

P为单位轴功率，取值为1，W；

α₁为磨损系数，其取值范围为1.2～1.4；

α₂为功率系数，其取值范围为1.05e^-6～1.85e^-6；

α₃为比转速系数，其取值范围为6.5～7.5。

4.根据权利要求1所述的混凝土蜗壳泵壁面磨损的在线监测方法，其特征在于，实际扬程H′通过实测获得或通过式(5)计算获得：

式中：

P_out，2为蜗壳壁面磨损的混凝土蜗壳泵在流量Q工况下的出口压力，Pa；

v₂为混凝土蜗壳泵在流量Q工况下的实际出口速度，m/s；

h_c为蜗壳出口中心位置，其值为0m；

h₂为实际进水池水位相对蜗壳出口中心位置的高度差，m。

5.根据权利要求1所述的混凝土蜗壳泵壁面磨损的在线监测方法，其特征在于，

式(1)中初始扬程H₀通过实测获得或通过式(6)计算获得：

式中：

P_out，1为蜗壳壁面未磨损的混凝土蜗壳泵在流量Q工况下的初始出口压力，Pa；

P₀为大气压力，Pa；

v₁为混凝土蜗壳泵在流量Q工况下的初始出口速度，m/s；

h_c为蜗壳出口中心位置，其值为0m；

h₁为初始进水池水位相对蜗壳出口中心位置的高度差，m。