多级离心泵性能下降故障机理分析及诊断方法研究

发布时间：2017-09-15 06:30

  本文关键词：多级离心泵性能下降故障机理分析及诊断方法研究

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【摘要】：多级离心泵作为一种流体机械广泛的应用于流程工业中,其运行效率直接影响到生产的经济效益。本文针对目前多级离心泵运行效率低下,能量损失严重的情况,分析导致运行效率下降的原因,对叶片断裂、叶轮堵塞、气蚀、口环磨损四个常见的影响运行效率的故障,提出了一种多参数融合的多级离心泵性能下降故障的诊断方法,验证了多级离心泵口环磨损可监测性,用以指导制定维修计划,提高维修效率,减少能量损失,提高经济效益。本文主要研究内容包括以下四个方面。1)分析了影响多级离心泵运行效率的因素,对叶片断裂、叶轮堵塞、气蚀、口环磨损四个常见的因素进行流场仿真,模拟其压力云图与速度云图,分析以上四个因素导致多级离心泵运行效率下降的原因。2)通过模拟仿真分析了影响多级离心泵运行效率的四个常见因素的性能参数和振动参数特征,提出在多级离心泵运行过程中效率下降时,通过振动特征诊断引起运行效率下降的原因,进行针对性维修,提高维修效率。3)通过数值模拟计算不同口环间隙下的运行效率,拟合得到运行效率随口环间隙变化曲线,通过运行效率反推口环磨损量,验证口环磨损的可监测性,对口环磨损状态进行评估。4)搭建了多级离心泵实验台,制造故障件,采集不同工况下关键测点的振动以及工艺量值,将实验与数值模拟结果进行对比,验证了口环磨损量监测方法的可行性以及多级离心泵性能下降故障诊断方法的可靠性。
【关键词】：多级离心泵 性能 诊断 口环 可监测性
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH311
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-16
• 第一章 绪论16-24
• 1.1 课题来源16
• 1.2 研究目的及意义16-17
• 1.3 国内外研究现状17-21
• 1.3.1 离心泵状态监测与故障诊断技术研究概况17-19
• 1.3.2 离心泵流场性能优化研究概况19-20
• 1.3.3 离心泵运行效率影响因素研究概况20-21
• 1.4 当前研究存在的不足21-22
• 1.5 本文研究内容及结构安排22-24
• 第二章 多级离心泵性能下降原因及其对性能参数影响分析研究24-50
• 2.1 多级离心泵运行效率下降原因分析24-27
• 2.2 多级离心泵性能下降故障对性能参数影响分析27-49
• 2.2.1 分析思路及建模目标27-29
• 2.2.2 叶片断裂建模计算及流场分析29-34
• 2.2.3 叶轮堵塞建模计算及流场分析34-37
• 2.2.4 气蚀建模计算及流场分析37-44
• 2.2.5 口环磨损建模计算及流场分析44-49
• 2.3 小结49-50
• 第三章 多级离心泵性能下降故障诊断方法研究50-70
• 3.1 叶片断裂及叶轮堵塞对多级离心泵振动特征影响分析50
• 3.2 气蚀对多级离心泵振动特征影响分析50-62
• 3.2.1 分析思路及建模目的50-51
• 3.2.2 建模及流场分析51-59
• 3.2.3 气蚀对多级离心泵各部件振动影响分析59-62
• 3.3 口环磨损多级离心泵振动特征影响分析62-66
• 3.3.1 分析思路及建模目的62-64
• 3.3.2 建模及流场分析64-65
• 3.3.3 口环间隙对轴向振动影响分析65-66
• 3.4 多级离心泵性能下降故障诊断方法66-68
• 3.4.1 性能下降故障诊断流程66-67
• 3.4.2 数据采集测点布局67-68
• 3.5 小结68-70
• 第四章 多级离心泵口环磨损可监测性分析与评估方法研究70-76
• 4.1 分析思路及建模目的70
• 4.2 建模及流场分析70-72
• 4.2.1 建模参数及建模步骤70
• 4.2.2 不同口环间隙的流场参数分析70-72
• 4.3 多级离心泵口环磨损量可监测性分析72-74
• 4.4 多级离心泵口环磨损量监测与评估方法74
• 4.5 小结74-76
• 第五章 多级离心泵性能下降故障诊断方法及口环磨损可监测性实验研究76-96
• 5.1 实验设计76-77
• 5.2 多级离心泵实验台及采集装置77-79
• 5.2.1 实验台搭建77
• 5.2.2 测点布局及数据采集77-79
• 5.3 多级离心泵性能下降故障诊断方法实验研究79-91
• 5.3.1 叶片断裂实验79-82
• 5.3.2 叶轮堵塞实验82-84
• 5.3.3 气蚀实验84-88
• 5.3.4 口环磨损实验88-91
• 5.4 多级离心泵口环磨损可监测性和磨损程度评估的实验分析91-93
• 5.4.1 实验目的91-92
• 5.4.2 实验设计92
• 5.4.3 实验步骤92
• 5.4.4 实验结果分析及评价92-93
• 5.5 小结93-96
• 第六章 总结与展望96-98
• 6.1 总结96
• 6.2 展望96-98
• 参考文献98-102
• 致谢102-104
• 研究成果及发表学术论文104-106
• 作者和导师简介106-107
• 附件107-108

【参考文献】

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本文编号：854865