本發(fā)明涉及一種泳池循環(huán)屏蔽電泵，屬于屏蔽電泵。
背景技術(shù)：
1、屏蔽電泵是用于輸送的動(dòng)力設(shè)備。該設(shè)備主要由泵體、葉輪、定子、轉(zhuǎn)子、前后軸承及推力板等零部件組成。定子和轉(zhuǎn)子分別用非磁性耐腐蝕薄壁套隔離起來(lái)，轉(zhuǎn)子由前后軸承支撐浸在輸送介質(zhì)中，因而不需要任何型式的動(dòng)密封來(lái)防止被輸送介質(zhì)的向外泄漏。
2、泳池循環(huán)屏蔽電泵是用于游泳池水循環(huán)凈化的動(dòng)力設(shè)備，其主要功能是為游泳池的循環(huán)凈化、過(guò)濾、加熱和消毒等處理提供動(dòng)力?，F(xiàn)有電泵內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇和滾珠軸承兩大噪音源產(chǎn)生的高分貝噪聲，嚴(yán)重影響泵房周?chē)h(huán)境。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種泳池循環(huán)屏蔽電泵，取消了高速冷卻風(fēng)扇和滾珠軸承兩大噪音源，在源頭上消除了噪音，同時(shí)冷卻水道間隙全部充滿水，進(jìn)一步阻隔旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的噪音。
2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
3、第一方面，本發(fā)明提供了一種泳池循環(huán)屏蔽電泵，包括泵體和泵蓋，所述泵蓋遠(yuǎn)離泵體的一側(cè)通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)子軸，所述轉(zhuǎn)子軸周側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子的周側(cè)設(shè)置有定子，且定子和轉(zhuǎn)子之間設(shè)置有定子屏蔽套和轉(zhuǎn)子屏蔽套，所述轉(zhuǎn)子屏蔽套和定子屏蔽套之間形成冷卻水道間隙，所述轉(zhuǎn)子軸內(nèi)側(cè)設(shè)置有中心孔流道，所述泵體中部分水流沿冷卻水道間隙與中心孔流道回流至泵體。
4、進(jìn)一步的，所述冷卻水道間隙安裝有多組傳感器，多組所述傳感器均電性連接有嵌入式處理單元，所述嵌入式處理單元根據(jù)多組傳感器的采集數(shù)據(jù)計(jì)算動(dòng)態(tài)泄漏率、熱力學(xué)平衡偏離度和綜合密封指數(shù)后，基于動(dòng)態(tài)泄漏率、熱力學(xué)平衡偏離度和綜合密封指數(shù)進(jìn)行預(yù)警判斷、泄漏發(fā)展階段判斷和密封狀態(tài)分級(jí)。
5、進(jìn)一步的，所述綜合密封指數(shù)計(jì)算公式為：
6、
7、式中，s：綜合密封指數(shù)；k：系統(tǒng)特征系數(shù)；ql：動(dòng)態(tài)泄漏率；η：熱力學(xué)平衡偏離度；vrms：振動(dòng)均方根值。
8、進(jìn)一步的，所述動(dòng)態(tài)泄漏率計(jì)算公式為：
9、
10、式中，ql：動(dòng)態(tài)泄漏率；δp：冷卻水進(jìn)出口壓差；af：等效泄漏截面積；μ(t)：溫度相關(guān)的流體粘度系數(shù)；ρ：介質(zhì)密度；t1/t2：進(jìn)水/出水溫度。
11、進(jìn)一步的，所述熱力學(xué)平衡偏離度計(jì)算公式為：
12、
13、式中，η：熱力學(xué)平衡偏離度；qin/qout：輸入/輸出熱流量；cp：定壓比熱；δt：溫度梯度；t：時(shí)間窗口。
14、進(jìn)一步的，多組所述傳感器包括壓力傳感器、溫度傳感器和振動(dòng)傳感器，其中壓力傳感器每100ms采集冷卻水道間隙的冷卻水進(jìn)出口壓差，溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)同步更新進(jìn)水、出水溫度，振動(dòng)傳感器計(jì)算30秒窗口的振動(dòng)均方根值。
15、進(jìn)一步的，當(dāng)所述動(dòng)態(tài)泄漏率連續(xù)三次大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述嵌入式處理單元觸發(fā)預(yù)警，否則不觸發(fā)。
16、進(jìn)一步的，所述熱力學(xué)平衡偏離度η經(jīng)滑動(dòng)窗口均值濾波后計(jì)算一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)判斷目前為初始泄漏階段、穩(wěn)定發(fā)展階段或加速泄漏階段，其中，初始泄漏階段：η值持續(xù)正向偏移但絕對(duì)值較小(∣η∣<0.1)；穩(wěn)定發(fā)展階段：η值呈現(xiàn)線性增長(zhǎng)偏移速率恒定；加速泄漏階段：η值呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)特征二階導(dǎo)數(shù)持續(xù)為正。
17、進(jìn)一步的，當(dāng)熱力學(xué)平衡偏離度η增長(zhǎng)但動(dòng)態(tài)泄漏率ql未同步上升，則判定為環(huán)境熱干擾；當(dāng)η異常時(shí)，若高頻振動(dòng)能量(>2khz)同步增加，佐證泄漏沖擊流的存在。
18、進(jìn)一步的，所述密封狀態(tài)分級(jí)包括正常級(jí)、注意級(jí)和危險(xiǎn)級(jí)，其中，正常級(jí)：s≥0.7且持續(xù)2小時(shí)無(wú)下降趨勢(shì)；注意級(jí)：0.4≤s<0.7，或s單次下降超過(guò)0.2；危險(xiǎn)級(jí)：s<0.4，或s在1小時(shí)內(nèi)累計(jì)下降0.5。
19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：
20、一、本方案中泵體進(jìn)口的水首先進(jìn)入過(guò)濾器過(guò)濾后，很少一部分水進(jìn)入電機(jī)定子屏蔽套形成的冷卻水腔，帶走電機(jī)熱量和潤(rùn)滑軸承后通過(guò)轉(zhuǎn)子軸中心孔流道流至葉輪進(jìn)口低壓區(qū)。本方案利用輸送介質(zhì)為電機(jī)冷卻，冷卻液體吸收電機(jī)散發(fā)的熱量后重新注入泵內(nèi)，從而提高了泵送液體的溫度，降低了泳池?zé)崴訜岬哪芎?，取消了高速冷卻風(fēng)扇和滾珠軸承兩大噪音源，在源頭上消除了噪音，同時(shí)冷卻水道間隙全部充滿水，進(jìn)一步阻隔旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的噪音；
21、二、本方案突破靜態(tài)測(cè)試局限，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)下的連續(xù)監(jiān)測(cè)，整合壓力、溫度、振動(dòng)等多源信息提升檢測(cè)可靠性，通過(guò)趨勢(shì)分析和模式識(shí)別提前發(fā)現(xiàn)微小泄漏，引入機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化特征系數(shù)，具備自學(xué)習(xí)進(jìn)化功能，系統(tǒng)集成優(yōu)勢(shì)：嵌入式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)裝置小型化，降低改造成本。
1.一種泳池循環(huán)屏蔽電泵，其特征是，包括泵體(4)和泵蓋(11)，所述泵蓋(11)遠(yuǎn)離泵體(4)的一側(cè)通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)子軸(16)，所述轉(zhuǎn)子軸(16)周側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)子(15)，所述轉(zhuǎn)子(15)的周側(cè)設(shè)置有定子(13)，且定子(13)和轉(zhuǎn)子(15)之間設(shè)置有定子屏蔽套(14)和轉(zhuǎn)子屏蔽套，所述轉(zhuǎn)子屏蔽套和定子屏蔽套(14)之間形成冷卻水道間隙，所述轉(zhuǎn)子軸(16)內(nèi)側(cè)設(shè)置有中心孔流道(17)，所述泵體(4)中部分水流沿冷卻水道間隙與中心孔流道(17)回流至泵體(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泳池循環(huán)屏蔽電泵，其特征是，所述冷卻水道間隙安裝有多組傳感器，多組所述傳感器均電性連接有嵌入式處理單元，所述嵌入式處理單元根據(jù)多組傳感器的采集數(shù)據(jù)計(jì)算動(dòng)態(tài)泄漏率、熱力學(xué)平衡偏離度和綜合密封指數(shù)后，基于動(dòng)態(tài)泄漏率、熱力學(xué)平衡偏離度和綜合密封指數(shù)進(jìn)行預(yù)警判斷、泄漏發(fā)展階段判斷和密封狀態(tài)分級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泳池循環(huán)屏蔽電泵，其特征是，所述綜合密封指數(shù)計(jì)算公式為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泳池循環(huán)屏蔽電泵，其特征是，所述動(dòng)態(tài)泄漏率計(jì)算公式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泳池循環(huán)屏蔽電泵，其特征是，所述熱力學(xué)平衡偏離度計(jì)算公式為：
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泳池循環(huán)屏蔽電泵，其特征是，多組所述傳感器包括壓力傳感器、溫度傳感器和振動(dòng)傳感器，其中壓力傳感器每100ms采集冷卻水道間隙的冷卻水進(jìn)出口壓差，溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)同步更新進(jìn)水、出水溫度，振動(dòng)傳感器計(jì)算30秒窗口的振動(dòng)均方根值。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泳池循環(huán)屏蔽電泵，其特征是，當(dāng)所述動(dòng)態(tài)泄漏率連續(xù)三次大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述嵌入式處理單元觸發(fā)預(yù)警，否則不觸發(fā)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泳池循環(huán)屏蔽電泵，其特征是，所述熱力學(xué)平衡偏離度η經(jīng)滑動(dòng)窗口均值濾波后計(jì)算一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)判斷目前為初始泄漏階段、穩(wěn)定發(fā)展階段或加速泄漏階段，其中，初始泄漏階段：η值持續(xù)正向偏移但絕對(duì)值較小(∣η∣<0.1)；穩(wěn)定發(fā)展階段：η值呈現(xiàn)線性增長(zhǎng)偏移速率恒定；加速泄漏階段：η值呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)特征二階導(dǎo)數(shù)持續(xù)為正。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的泳池循環(huán)屏蔽電泵，其特征是，當(dāng)熱力學(xué)平衡偏離度η增長(zhǎng)但動(dòng)態(tài)泄漏率ql未同步上升，則判定為環(huán)境熱干擾；當(dāng)η異常時(shí)，若高頻振動(dòng)能量(>2khz)同步增加，佐證泄漏沖擊流的存在。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泳池循環(huán)屏蔽電泵，其特征是，所述密封狀態(tài)分級(jí)包括正常級(jí)、注意級(jí)和危險(xiǎn)級(jí)，其中，正常級(jí)：s≥0.7且持續(xù)2小時(shí)無(wú)下降趨勢(shì)；注意級(jí)：0.4≤s<0.7，或s單次下降超過(guò)0.2；危險(xiǎn)級(jí)：s<0.4，或s在1小時(shí)內(nèi)累計(jì)下降0.5。