當(dāng)柱塞向上運動時(吸程),泵腔內(nèi)由于體積變大形成真空,其壓力將小于泵人口處壓力,在壓力差的作用下,進(jìn)口閥打開,液體進(jìn)人泵腔;當(dāng)吸程終了時,柱塞開始向下運動(沖程),泵腔內(nèi)壓力將逐漸加大,同樣在壓力差的作用下進(jìn)口閥關(guān)閉,出口閥打開,泵腔內(nèi)的液體被排出至泵外容器。當(dāng)沖程結(jié)束后,完成一次增壓過程。如此反復(fù)進(jìn)行上述過程,就能使泵外容器內(nèi)的壓力不斷升高,直至達(dá)到所需壓力。
當(dāng)泵腔內(nèi)混有空氣時,泵腔內(nèi)的液體及氣體的流動要比純液體復(fù)雜得多。由于氣體是可壓縮流體(相對液體而言),當(dāng)作用在其上的壓力有變化時,氣體的體積就會發(fā)生變化,且壓力越大,體積的變化就會越大。根據(jù)實際氣體的狀態(tài)方程有下列兩式。
p1V1=ZRT ( 1)
p2V2=ZRT ( 2)
式中V1
為常壓下氣體的體積為1;
P1為壓力,單位為Pa;
V2為開始排氣時的體積1(假設(shè)能排出
氣體,不能排氣時按柱塞沖程結(jié)束時計算);
P2為開始排氣時的壓力(假設(shè)能排出氣
體,不能排氣時按柱塞沖程結(jié)束時計算) ,單位為Pa;
Z為壓縮性系數(shù);
R為氣體常數(shù);
T為{jd1}溫度,單位為K。
由于氣體為同一種,同時可假設(shè)狀態(tài)變化過程為等溫過程,故有:
V2=p1V1/P2 (3)
顯然V2<V1,由于氣體的壓縮而使泵腔內(nèi)實際有用體積減小為:
V=V1
一V2=V1(P2
一P1)/P2 (4)
因而就會出現(xiàn)柱塞有效行程減小,壓力增加變緩等現(xiàn)象。同時影響泵腔的有效體積的因素與混人的空氣的量的多少和排出壓力有著很大的關(guān)系。V1越大,泵腔的有效容積就減小越多;同理,P2越大,泵腔的有效容積就減小越多。所以在現(xiàn)場使用中,注人容器內(nèi)壓力越高時,混人的空氣越多,這也同時驗證了當(dāng)容器內(nèi)的壓力越大,柱塞的有效行程越小的現(xiàn)象。
原文:《關(guān)于試壓泵故障的分析》黃林玉