往复式低温液体泵工作原理

当活塞（或柱塞）从左向右移动时，泵缸内部的容积就增大，压力随着降低，进入管路的液体压力大于泵缸中的压力时，液体在压差作用下，打开吸入阀而进入泵缸内。在传动箱的曲柄转过180度后，活塞向左移动。由于低温液体基本是不可压缩的，低温液体立即被活塞压缩而压力迅速升高，同时从密封部分（从活塞队活塞环或柱塞与泵缸的间隙中）泄露的低温液体量也增加，会使泵缸中的压力升高的速度变得小一点，但压力还是一直在升高。直到泵缸中的液体压力大到足够打开排出阀时，低温液体经过排出阀向排液管道输出。当活塞被曲柄拉动又向右移动时，重复以上过程。

往复式低温泵前半个周期是吸入低温液体，后半个周期是排出低温液体。排液是间断式的，不是连续性的。

液力端主要包括排出阀、吸入阀（或吸液窗口）、泵缸和缸套、活塞（或柱塞）、密封器、各种连接管及补偿管。这部分零件都接触到低温液体，一般都采用铜、不锈钢和聚四氟乙烯等低温材料，并注意去除油脂、防水、防止异物进入。

往复式低温液体泵除具有一般往复式泵的特点外，还应特别注意其低温液体泵的特点，现综述如下。

①往复式低温液体泵的流量与缸套直径D、活塞行程S、泵的转速（活塞或柱塞的往复次数N）、密封特性有较大的关系．而与泵的扬程（或排出压力）的关系较小（容积式特征），如图《工作特点》所示。

在图《工作特点》中可以看到往复式低温液体泵的性能曲线基本上是一条垂直的直线，只有当压力较高时，由于在密封部分的泄漏量增加会使流量减少。因此，往复式低温液体泵是不能用排出管道上的阀门来调节流量的，这是与离心式低温泵完全不同的，所以在管道布置和操作时必须充分注意，千万不能将排出管道上的液体阀关死!否则会损坏泵，甚至出事故。为避免误操作，在截止阀前设置安全阀或其他安全装置，也可以不设截止阀而仅设置单向阀。正常操作时泵排出管路上的截止阀必须常开。

②往复式低温液体泵的扬程（或排出压力）受系统力的影响。只要原动机的功率足够，传动箱及传动机构的强度富裕，密封性能良好时，其排出压力可以满足不同装置的需要。如充瓶过程中往复式低温液体泵的排出压力也相应地从瓶内剩余压力1MPa变化到14.7MPa。

③液力端（泵头）处在极低温条件下工作，热量的传入会带来不良影响，所以应切实做好绝热工作，密切注意连接处的密封、防止泄漏。所用材料要适合于低温下工作，对防腐性也有一定要求。要防止异物进入。

往复式低温液体泵运行时排气压力升得慢或不 上压的原因主要是汽蚀和液体泄漏， 上述原因只是 一个特例，在生产运行中很少见。

1、汽蚀

汽蚀是由于工作腔内存在气体， 使工作腔存在 气液两相工质， 而气体是可压缩介质， 导致泵不能正常工作。引起汽蚀的原因很多， 主要有：

①管路 和泵头冷端保冷效果差；

②吸入管路和回气管路布 置不当；

③吸入管路和回气管路堵塞造成排液、回气不畅；

④液体贮槽和泵头冷端真空度变差等。

2、泄漏

泄漏是指液体在压缩时漏回液缸或膨胀时从排出阀漏回工作腔， 当泄漏量与排出量差不多时， 也 就没有实际流量， 从而引起排气压力不上升。引起 泄漏的根本原因有：

①吸入阀和排出阀泄漏；

②活塞环和密封件磨损失效；

③吸入阀阀座与缸套的密 封泄漏；

④缸套排出孔前后两个台阶处的密封垫泄 漏。

往复式低温液体泵吸入管路

( 1)安装时，液体贮槽出液口与液体泵进液口 间的吸入管路尽可能短，且有沿贮槽向泵下斜的角 度， 并对吸入管路进行良好的绝热材料包扎。以减 少管路压力损失和汽化损失， 并使管路中汽化的气 体返回贮槽。

( 2)有些吸入管路上装有滤网，应检查滤网、出液口和阀门是否堵塞，避免造成液体泵进液不畅。

( 3)液体泵运行时，可将贮槽中的气体适当放空，以提高吸入管路液体的过冷度，尽量避免液体 泵发生汽蚀；有条件的可提高贮槽的液面高度。

往复式低温液体泵回气管路

( 1)贮槽气相出口与液体泵回气口间的回气管 路布置时管程也应尽可能短， 且有沿贮槽向泵下斜 的角度， 管路变径时应采用锥形缩节过渡， 避免产生气阻和虹吸现象;并对吸入管路进行良好的绝热 包扎， 减少汽化损失;在回气管路的顶部应加装放 空阀。

( 2)出现故障时，打开放空阀直接排放回气和可能存在的液体， 若故障消除， 则说明压力损失和 汽化损失较严重， 使液体泵产生汽蚀而出现故障。 这与管路的安装及绝热材料包扎有很大关系， 有条件的应及时处理。可暂时通过增加液体过冷度、 增加贮槽液面高度、回气放空阀适当打开等措施来解决。若故障不能消除， 很大可能是泄漏引起的。

往复式低温液体泵其他部位

( 1)缸套在两个台阶处都有密封垫。要保证两个台阶处的密封性能良好，对缸套与缸座的尺寸配合要求较高， 特别是更换缸套或密封垫后更应注意尺寸的变化，保证排出液体不漏回液缸。

( 2)活塞环及密封件磨损失效，应及时更换，尽量避免泄漏的发生。

( 3)泵头冷端是一个真空夹套型的冷端，应保 护好其真空接头，必要时还可对泵头进行保冷处理。2100433B

活塞(或柱塞)往复运动轨迹为铅垂线的往复式低温液体泵。