一种屏蔽泵选型方法、装置、电子装置和存储介质与流程

1.本技术涉及屏蔽泵技术领域，特别是涉及屏蔽泵选型方法、装置、电子装置和存储介质。


背景技术：

2.屏蔽泵是一种无密封泵，能做到完全无泄漏，因此被广泛应用于石油化工、航空航天、高铁运输、医疗纺织等。如：化工行业用有毒有害、易燃易爆、高温高压液体输送、航天用火箭燃料加注系统、风电冷却系统、溴化锂空调机组空调泵、核电站用核级屏蔽电泵等。不同的输送介质，不同的温度等需要采用不同的泵结构形式；比如输送40℃的水就会采用基本型，输送200℃的导热油就会采用高温分离型。而化工介质很大一部分是混合物，很难单纯的靠介质特性来选型。目前已知采用屏蔽泵输送的化工介质就有几万种，均需要结合不同的介质特性进行分析，确定该用哪种泵型、哪种材质。对于如此种类繁复的使用场景，屏蔽泵的选型是比较复杂的，需要较强的专业技能。
3.目前屏蔽泵选型主要是根据用户提供的参数，人工查找水力性能曲线，计算功率选取电机，再根据介质的理化性质确定合适的泵型，最终确认完整型号。由于介质种类繁多，再加上现场工况复杂多变，在人工确定泵型结构过程中，很多情况都只能依靠技术人员的经验，但人的经验和记忆都是有限的，这使得不同选型人员得到的选型结果会有差异，甚至得到的不是最优的选型结果。具体来说现有人工选型方式的缺点：一是选型速度慢，效率低。二是工作量比较大，尤其是人工选型后还需要额外绘制相关的技术文件，耗时耗力。三是依靠人的经验判定选型结果差异大，甚至可能得到的不是最优泵型。四是对选型人员的专业技能水平要求较高。
4.目前针对相关技术中选型速度慢、工作量大、选型结果可能非最优的问题，尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种屏蔽泵选型方法、装置、电子装置和存储介质，以至少解决相关技术中选型速度慢、工作量大、选型结果可能非最优的问题。
6.第一方面，本技术实施例提供了一种屏蔽泵选型方法，包括：获取待输送介质的介质特性，所述介质特性包括名称、流量、扬程、密度、温度、汽化压力、粘度；根据待输送介质的流量和扬程在选型数据库中查询所有符合条件的水力型，并结合水力型的效率与必需汽蚀余量npshr从所述符合条件的水力型中选取最优水力型；其中，所述选型数据库包括水力型数据、电机数据、泵型数据、介质特性与结构性能关系对应表；所述水力型的效率和必需汽蚀余量 npshr均是按照叶轮直径变化，采用线性插值得到；根据待输送介质的流量、扬程、密度、粘度以及最优水力型的效率计算轴功率，通过所述轴功率在电机数据中查询匹配的电机功率；根据待输送介质的名称、温度、汽化压力在介质特性与结构性能关系对应表中查找到合适的泵结构。
7.由所述最优水力型、匹配的电机功率、合适的泵结构得到选取的泵型号，并将对应数据添加到历史型号数据库中。
8.在其中一些实施例中，所述历史型号数据库包括实际业务中匹配适用的介质特性与泵型号、水力型、电机功率的关系对应表，所述方法还包括泵型号的智能匹配：当不能精确获取待输送介质的介质特性时，获取待输送介质的名称关键字、流量容差范围、扬程容差范围；通过所述名称关键字在历史型号数据库中进行介质名称的模糊匹配，并检索历史型号数据库中的所述介质特性与泵型号、水力型、电机功率的关系对应表，得到满足所述流量容差范围、扬程容差范围的泵型号作为建议的泵型号。
9.在其中一些实施例中，所述根据待输送介质的流量、扬程、密度、粘度以及最优水力型的效率计算轴功率，具体包括：当粘度大于粘度阈值η时，对所述流量、扬程、最优水力型的效率进行修正；用以下公式计算轴功率：轴功率＝流量
×
扬程
×
密度
×g÷
最优水力型的效率；其中，g表示重力加速度。
10.在其中一些实施例中，通过所述轴功率在电机数据中查询匹配的电机功率，包括：将所述轴功率乘以安全系数γ，得到电机功率阈值p0；查找所述电机数据中大于p0的最小电机功率作为的匹配的电机功率。
11.在其中一些实施例中，所述根据待输送介质的流量和扬程在选型数据库中查询所有符合条件的水力型，包括：采用最小二乘法将所述水力型数据中的“扬程—流量曲线”拟合成曲线方程，根据待输送介质的流量和扬程计算是否满足曲线方程，得到所有符合条件的水力型。
12.在其中一些实施例中，所述根据待输送介质的流量和扬程在选型数据库中查询所有符合条件的水力型，包括：利用图片识别技术，分别识别待输送介质的流量和扬程对应的点是否处于所述水力型数据中各个水力型性能曲线范围内，选取所有符合条件的水力型。
13.在其中一些实施例中，所述方法还包括：根据所述选取的泵型号在所述选型数据库中查找到该泵型号的所有相关数据，通过调用模板得到选型表、数据表、性能曲线、外形图、消耗表。
14.第二方面，本技术实施例提供了一种屏蔽泵选型装置，包括：
15.获取模块，用于获取待输送介质的介质特性，所述介质特性包括名称、流量、扬程、密度、温度、汽化压力、粘度；
16.处理模块，用于根据待输送介质的流量和扬程在选型数据库中查询所有符合条件的水力型，并结合水力型的效率与必需汽蚀余量npshr从所述符合条件的水力型中选取最优水力型；其中，所述选型数据库包括水力型数据、电机数据、泵型数据、介质特性与结构性能关系对应表；所述水力型的效率和必需汽蚀余量npshr均是按照叶轮直径变化，采用线性插值得到；根据待输送介质的流量、扬程、密度、粘度以及最优水力型的效率计算轴功率，通过所述轴功率在电机数据中查询匹配的电机功率；根据待输送介质的名称、温度、汽化压力在介质特性与结构性能关系对应表中查找到合适的泵结构；
17.选型模块，用于由所述最优水力型、匹配的电机功率、合适的泵结构得到选取的泵型号，并将对应数据添加到历史型号数据库中。
18.第三方面，本技术实施例提供了一种电子装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实
等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本技术所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本技术所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本技术所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。本技术所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
30.本实施例提供的方法实施例可以在终端、计算机或者类似的运算装置中执行。以运行在终端上为例，图1是本发明实施例的屏蔽泵选型方法的终端的硬件结构框图。如图1所示，终端10可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件 fpga等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，可选地，上述终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述终端的结构造成限定。例如，终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
31.存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的屏蔽泵选型方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
32.传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(network interface controller，简称为nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106 可以为射频(radio frequency，简称为rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
33.本实施例提供了一种运行于上述终端的屏蔽泵选型方法，图2是根据本技术实施例的屏蔽泵选型方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
34.步骤s201，获取待输送介质的介质特性，介质特性包括名称、流量、扬程、密度、温度、汽化压力、粘度。
35.在本实施例中，主要需要获取的介质特性为名称、流量、扬程、密度、温度、汽化压力、粘度；通过这几种关键的介质特性，哪怕是种类繁多的混合物待输送介质，也基本上能够判定适合使用哪些屏蔽泵，从而简化了屏蔽泵选型的工作；实际运用中，可以在最终得到的选取的泵型号列表中再结合用户其他方面的要求(比如附属装置或结构，费用预算等)进一步选取。
36.步骤s202，根据待输送介质的流量和扬程在选型数据库中查询所有符合条件的水力型，并结合水力型的效率与必需汽蚀余量npshr从符合条件的水力型中选取最优水力型；
其中，选型数据库包括水力型数据、电机数据、泵型数据、介质特性与结构性能关系对应表；水力型数据包括：不同叶轮直径下，扬程与流量的对应关系、效率与流量的对应关系、必需汽蚀余量npshr与流量的对应关系；所述水力型的效率和必需汽蚀余量npshr均是按照叶轮直径变化，采用线性插值得到的近似值；根据待输送介质的流量、扬程、密度、粘度以及最优水力型的效率计算轴功率，通过轴功率在电机数据中查询匹配的电机功率；根据待输送介质的名称、温度、汽化压力在介质特性与结构性能关系对应表中查找到合适的泵结构。
37.在本实施例中，最优水力型的选取，首先npshr必须满足用户的装置汽蚀余量npsha，一般用户要求npshr≤npsha-0.5(当然不同的用户也可能要求不同)，在npshr满足要求的情况下，选取水力型的效率最高的作为最优水力型。水力型的效率和必需汽蚀余量npshr均是按照叶轮直径变化，采用线性插值得到的近似值，只要扬程处于最大叶轮直径与最小叶轮直径作用范围之间，实际中就可以通过切割叶轮直径达到调整扬程的目的。泵的结构形式有基本型、逆向循环型、逆向增压型、高温分离型、泥浆密封型等等，不同的介质，不同的温度等会采用不同的结构形式。综合以上情况，会判断出通常情况下，采用什么结构形式(能确定泵进出口的方位是水平还是竖直)，以及确定材质、设计压力、轴承型式，电机是否需要带冷却水套等，这些参数也都将会在生成的数据表中显示出来。介质特性数据包括熔点，沸点等理化特性，可根据用户提供的介质温度，判断是否会出现凝固或汽化现象，为确定泵结构及其他附属结构(比如采用保温夹套方式凝固)提供依据。通过步骤s202的标准化流程，分别删选水力型、电机功率、泵结构三方面满足要求的所有数据，提高了屏蔽泵选型的方法可靠性。
38.步骤s203，由最优水力型、匹配的电机功率、合适的泵结构得到选取的泵型号，并将对应数据添加到历史型号数据库中。
39.上述步骤s201至步骤s203，获取待输送介质的介质特性，介质特性包括名称、流量、扬程、密度、温度、汽化压力、粘度；根据待输送介质的流量和扬程在选型数据库中查询所有符合条件的水力型，并结合水力型的效率与必需汽蚀余量npshr从符合条件的水力型中选取最优水力型；根据待输送介质的流量、扬程、密度、粘度以及最优水力型的效率计算轴功率，通过轴功率在电机数据中查询匹配的电机功率；根据待输送介质的名称、温度、汽化压力在介质特性与结构性能关系对应表中查找到合适的泵结构；由最优水力型、匹配的电机功率、合适的泵结构得到选取的泵型号，并将对应数据添加到历史型号数据库中，解决了屏蔽泵选型速度慢、工作量大、选型结果可能非最优的问题，实现了高效可靠的屏蔽泵选型，优化了用户体验。
40.在其中一些实施例中，历史型号数据库包括实际业务中匹配适用的介质特性与泵型号、水力型、电机功率的关系对应表，方法还包括泵型号的智能匹配，具体包括如下步骤：
41.步骤1，当不能精确获取待输送介质的介质特性时，获取待输送介质的名称关键字、流量容差范围、扬程容差范围。
42.步骤2，通过名称关键字在历史型号数据库中进行介质名称的模糊匹配，并检索历史型号数据库中的介质特性与泵型号、水力型、电机功率的关系对应表，得到满足流量容差范围、扬程容差范围的泵型号作为建议的泵型号。
43.通过上述步骤中的泵型号的智能匹配，在选型时遇到用户需要对介质进行保密或者用户对流量、扬程不能精确把控的情况，就可以通过泵型号的智能匹配快捷的查看历史
选型数据进行匹配，查看选择的是什么型号，材质用什么、轴承用什么、采用什么样的泵结构等，作为选型参考依据。从而提高了选型效率与可靠性。
44.在其中一些实施例中，根据待输送介质的流量、扬程、密度、粘度以及最优水力型的效率计算轴功率，具体包括如下步骤：
45.步骤1，当粘度大于粘度阈值η时，对流量、扬程、最优水力型的效率进行修正。
46.步骤2，用以下公式计算轴功率：用以下公式计算轴功率：轴功率＝流量
×
扬程
×
密度
×g÷
最优水力型的效率；其中，g表示重力加速度。
47.通过上述步骤中的轴功率计算，进一步提高了选型的可靠性。通过大量的实践工作得到η取10比较好，也就是说当粘度超过10cp，就对流量、扬程、最优水力型的效率进行修正，并用修正后的数据进行步骤2中轴功率的计算；当然粘度不超过10cp则不需要进行修正。
48.在其中一些实施例中，通过轴功率在电机数据中查询匹配的电机功率，包括：将轴功率乘以安全系数γ，得到电机功率阈值p0；查找电机数据中大于p0的最小电机功率作为的匹配的电机功率。安全系数优选为γ∈[1.1，1.3]。
[0049]
在其中一些实施例中，根据待输送介质的流量和扬程在选型数据库中查询所有符合条件的水力型，包括：采用最小二乘法将水力型数据中的“扬程—流量曲线”拟合成曲线方程，根据待输送介质的流量和扬程计算是否满足曲线方程，得到所有符合条件的水力型。
[0050]
通过上述步骤，非常简便的将水力性能曲线实现了数据化，从而减少了查询符合条件的水力型的工作量，进而减少了屏蔽泵选型的工作量。
[0051]
在其中一些实施例中，根据待输送介质的流量和扬程在选型数据库中查询所有符合条件的水力型，包括：利用图片识别技术，分别识别待输送介质的流量和扬程对应的点是否处于水力型数据中各个水力型性能曲线范围内，选取所有符合条件的水力型。
[0052]
通过上述步骤，使得查询符合条件的水力型的工作更简便更准确，进而提高了选型的效率与可靠性。
[0053]
在其中一些实施例中，所述方法还包括：
[0054]
根据选取的泵型号在选型数据库中查找到该泵型号的所有相关数据，通过调用模板得到选型表、数据表、性能曲线、外形图、消耗表。在选型后基于选型数据库自动生成得到常规技术文件，免除了需要人工额外做这些必须技术文件的工作，提高了选型的效率，当然，除了上述文件，还可根据情况生成其他模板文件。
[0055]
下面通过优选实施例对本技术实施例进行描述和说明。
[0056]
图3是根据本技术优选实施例的屏蔽泵选型方法的流程图。如图3所示，该屏蔽泵选型方法包括如下步骤：
[0057]
步骤s301，建立选型数据库和历史型号数据库。选型数据库包括水力型数据、电机数据、泵型数据、介质特性与结构性能关系对应表等。历史型号数据库包括实际业务中匹配适用的介质特性与泵型号、水力型、电机功率的关系对应表等。
[0058]
步骤s302，判断能够精确获取待输送介质的介质特性。是进入步骤s303，否进入步骤s309。
[0059]
步骤s303，获取待输送介质的名称、流量、扬程、密度、温度、汽化压力、粘度。
[0060]
步骤s304，利用图片识别技术，根据待输送介质的流量和扬程在选型数据库中查
询所有符合条件的水力型。
[0061]
步骤s305，结合水力型的效率与必需汽蚀余量npshr从符合条件的水力型中选取最优水力型。
[0062]
步骤s306，根据待输送介质的流量、扬程、密度、粘度以及最优水力型的效率计算轴功率，通过轴功率在电机数据中查询匹配的电机功率；粘度阈值η取 10cp，安全系数γ取1.2。
[0063]
步骤s307，根据待输送介质的名称、温度、汽化压力在介质特性与结构性能关系对应表中查找到合适的泵结构；
[0064]
步骤s308，由最优水力型、匹配的电机功率、合适的泵结构得到选取的泵型号，并将对应数据添加到历史型号数据库中。
[0065]
步骤s309，获取待输送介质的名称关键字、流量容差范围、扬程容差范围。
[0066]
步骤s310，通过泵型号的智能匹配，得到建议的泵型号。
[0067]
步骤s311，通过调用模板输出选型表、数据表、性能曲线、外形图、消耗表等技术文件。
[0068]
需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。例如，步骤s301与步骤s302；步骤s304与步骤s307。
[0069]
本实施例还提供了一种屏蔽泵选型装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0070]
图4是根据本技术实施例的屏蔽泵选型装置的结构框图，如图4所示，该装置包括：获取模块41、处理模块42、选型模块43。
[0071]
获取模块41，用于获取待输送介质的介质特性，介质特性包括名称、流量、扬程、密度、温度、汽化压力、粘度；
[0072]
处理模块42，与获取模块41耦合连接，用于根据待输送介质的流量和扬程在选型数据库中查询所有符合条件的水力型，并结合水力型的效率与必需汽蚀余量npshr从符合条件的水力型中选取最优水力型；其中，选型数据库包括水力型数据、电机数据、泵型数据、介质特性与结构性能关系对应表；水力型的效率和必需汽蚀余量npshr均是按照叶轮直径变化，采用线性插值得到；根据待输送介质的流量、扬程、密度、粘度以及最优水力型的效率计算轴功率，通过轴功率在电机数据中查询匹配的电机功率；根据待输送介质的名称、温度、汽化压力在介质特性与结构性能关系对应表中查找到合适的泵结构；
[0073]
选型模块43，与处理模块42耦合连接，由最优水力型、匹配的电机功率、合适的泵结构得到选取的泵型号，并将对应数据添加到历史型号数据库中。
[0074]
在其中一些实施例中，历史型号数据库包括实际业务中匹配适用的介质特性与泵型号、水力型、电机功率的关系对应表，所述方法还包括泵型号的智能匹配：当不能精确获取待输送介质的介质特性时，获取模块41用于获取待输送介质的名称关键字、流量容差范围、扬程容差范围；选型模块43用于通过名称关键字在历史型号数据库中进行介质名称的
模糊匹配，并检索历史型号数据库中的介质特性与泵型号、水力型、电机功率的关系对应表，得到满足流量容差范围、扬程容差范围的泵型号作为建议的泵型号。
[0075]
在其中一些实施例中，处理模块42用于当粘度大于η时，对流量、扬程、最优水力型的效率进行修正；用以下公式计算轴功率：轴功率＝流量
×
扬程
×
密度
×g÷
最优水力型的效率；其中，g表示重力加速度。
[0076]
在其中一些实施例中，处理模块42用于将轴功率乘以安全系数γ，得到电机功率阈值p0；查找电机数据中大于p0的最小电机功率作为的匹配的电机功率。
[0077]
在其中一些实施例中，处理模块42用于采用最小二乘法将水力型数据中的“扬程—流量曲线”拟合成曲线方程，根据待输送介质的流量和扬程计算是否满足曲线方程，得到所有符合条件的水力型。
[0078]
在其中一些实施例中，处理模块42用于利用图片识别技术，分别识别待输送介质的流量和扬程对应的点是否处于水力型数据中各个水力型性能曲线范围内，选取所有符合条件的水力型。
[0079]
在其中一些实施例中，该装置包括图4所示的所有模块，此外还包括：生成模块，用于根据选取的泵型号在选型数据库中查找到该泵型号的所有相关数据，通过调用模板得到选型表、数据表、性能曲线、外形图、消耗表等。
[0080]
需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
[0081]
本实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0082]
可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
[0083]
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
[0084]
s1，获取待输送介质的介质特性，介质特性包括名称、流量、扬程、密度、温度、汽化压力、粘度。
[0085]
s2，根据待输送介质的流量和扬程在选型数据库中查询所有符合条件的水力型，并结合水力型的效率与必需汽蚀余量npshr从符合条件的水力型中选取最优水力型；其中，选型数据库包括水力型数据、电机数据、泵型数据、介质特性与结构性能关系对应表；水力型的效率和必需汽蚀余量npshr均是按照叶轮直径变化，采用线性插值得到；根据待输送介质的流量、扬程、密度、粘度以及最优水力型的效率计算轴功率，通过轴功率在电机数据中查询匹配的电机功率；根据待输送介质的名称、温度、汽化压力在介质特性与结构性能关系对应表中查找到合适的泵结构；
[0086]
s3，由最优水力型、匹配的电机功率、合适的泵结构得到选取的泵型号，并将对应数据添加到历史型号数据库中。
[0087]
需要说明的是，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
[0088]
另外，结合上述实施例中的屏蔽泵选型方法，本技术实施例可提供一种存储介质
来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种屏蔽泵选型方法。
[0089]
本领域的技术人员应该明白，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0090]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。