油泵上压力表和真空表的作用不应忽视
介绍了油泵上压力表和真空表的作用、选用及 维护,具体介绍了利用两表数值的变化进行管路故障判 断的方法,强调“两表”的作用不应忽视,要懂得它,维护 它,充分地利用它。
笔者在一些油库调研时,发现有不少泵的压 力表与真空表早已损坏,表的指针无论在开泵或 停泵时都一动不动,司泵员及干部对此也习以为 常。通过交谈得知,他们有的认为“两表”就是一 个摆设,没有什么用;有的想当然地认为肯定是有 用的,但至于有什么用,说不出个所以然。针对这 种情况,笔者就两表的作用、选用及维护做一些宣 传、解释工作,以提髙相关人员对两表的认识。
1.“两表”的选用及维护
油库里泵系统中使用的压力表及真空表均属 弹簧管压力表,主要由弹簧管、传动机构、指示机 构和表壳四大部分组成。弹簧管是一根弯曲成圆 弧形,横截面呈椭圆形的空心管子。它的一端焊 接在压力表的管座上,并与被测压力的介质相连 通。管子的另一端是封闭的自由端。在压力作用 下,管子自由端产生位移,在一定范围内,位移量 与所测压力呈线性关系。传动机构主要由扇形齿 轮、中心齿轮、游丝等组成。传动机构又称机芯, 主要作用是将弹簧管的微量弹性变形加以放大, 并把弹簧管自由端的直线位移转为仪表指针的圆 弧形旋转位移。指示机构包括指针、刻度盘等。 主要作用是将弹簧管的弹性变形通过指针转动指 示出来,从而在刻度盘上读取压力值。表壳又称 机座,主要作用是固定和保护上述三部分及其零 部件。
弹簧管压力表的结构及工作原理如图1所 示。弹簧管2与接头7相通,当压力从接头7引人弹簧管后,弹簧管的截面积由椭圆趋向圆形变 化,同时弹簧管弯度变小,管子略为伸直,自由端 产生位移。此位移通过由拉杆5、扇形齿轮9和 中心齿轮10组成的传动机构转变成中心齿轮轴 的转动,带动装在齿轮轴t指针3转动,于是可以 从表盘6上读出压力值。中心齿轮10下端装有 游丝11,游丝一头固定在中心齿轮轴上,另一头 固定在上下两夹板4和12间支柱13处,游丝的 作用是消除中心齿轮与扇形齿轮啮合时的间隙和 被测压力消除后使指针回到零位。
基于对被测压力要求精度的不同、压力值大 小的不同,以及被测压力介质的温度、性质和使用 环境等不同特点,应正确地选择、使用、安装及维 护压力仪表。对此,应注意以下几个问题。
(1)压力表只允许在无损坏,并有检定合格封 印及未超出检定周期条件下方可使用。
(2)在选择压力表时,要考虑被测压力数值和 特性。一般情况下,在固定的或均匀变化的负荷 下,应在仪表度标的1/3〜3/4范围内使用,在振 荡或波动负荷下在仪表度标的1/3〜1/2范围内 使用。泵用压力表通常在此范围内使用。
(3)压力表弹簧管有锡焊或铜焊连接,也有丝 扣连接等。一般来说,被测介质温度在低于 180T:时选用锡焊,高于1801:时,可选用铜焊或 丝扣连接的压力表。
(4)在使用时,压力表应垂直地安装在易于观 察,便于维护的位置上。
(5)压力表应在被测介质和环境温度为- 40t:~60t:范围内使用,当使用环境温度超过 25T:时,将会产生温度的附加误差0.04%。
(6)压力表安装位置与测压点位置垂直距离较大时,应进行液柱差修正’修正值等于仪表与测 压点垂直高度差的导管内液柱产生的压力值。仪 表高于测压点时,加上此修正值;仪表低于测压点 时,应减去此值。
(7)对使用中的压力表,应按其使用的不同条件,定期进行检定。检定周期最长不超过半年。
(8)过去老式压力表的刻度单位是kg//cm2, 真空表的刻度单位是mmHg,现在新式压力表与 真空表的刻度单位均为MPa,要掌握它们之间的换算关系。
2."两表”的作用
2.1根据“两表”读数估算泵的扬程
在栗的管路装置中,一'般均在果的排出口安 装压力表,在吸人口安装真空表。通过压力表和 真空表的读数变化,可以了解泵的工作情况。压 力表和真空表的读数与杲的扬程具有如下关系:
式(1)中,当压力表测量点高于真空表测量点时, Ah为正值,反之应为负值。当压力表与真空表 安装高度相等时(如Y油栗),即AA=0。泵的吸 人管与親與f f規等时’泵昀场程与压力表和 真
实际工作中,估算泵的扬程时,可采用式(2), 2.2根据“两表”读数变化判断管路故障
根据水力学基础知识,运用伯努利方程,可以 得到两表读数的计算公式
从式(3)、式(4)中可以看出,当泵的安装系统 没发生变化时,即不变时,真空表的读 数P真与吸入管的阻力损失成正比;而压力 表的读数则与排出管的阻力损失hffia成正 比。这样,在工作中,只要管路的阻力损失发生变 化,势必会在真空表和压力表的读数上反映出来。
下面分析一下当出现管路故障时“两表”读数 的变化
2.2.1离心栗
(1)吸入管路堵塞
吸人管路堵塞后,吸人管路的阻力损失 增大,系统流量会减小,由式(3)可知,真空表的读 数pK会随之增大;而排出管的阻力损失则 因系统流量的减小而减小,由式(4)可知压力表的 读数p*也会随之变小。
(2)排出管路堵塞
排出管路堵塞后,排出管路的阻力损失 增大,系统流量会减小,由式(4)可知,压力表的读 数p*会随之增大:而吸人管路的阻力损失 则因系统流量减小而减小,由式(3)可以看出,真 空表的读数也会随之变小。
(3)排出管破裂
排出管破裂后,排出管的阻力损失hm减 小,系统流量增大,由式(4)可知压力表的读数 p:k会降低;而吸人管路的阻力损失h 因系统 流量的突然增大而增大,由式(3)可知真空表的读 数Pn—也会随之增大。
以上三种故障出现后,系统流量都会发生变 化,吸入管和排出管的流速也会跟着变化。由式
(3)、式(4)可以看出,速度水头的变化也会对真空 表和压力表的读数带来影响,但是与管路阻力损 失的变化对“两表”读数的影响来比较,速度水头 的变化对“两表”读数的影响很小,可以不予考虑。
值得注意的是,吸人管路堵塞和排出管路破 裂时“两表”读数的变化趋势是一致的,即真空表 的读数比正常值大,压力表的读数比正常值小。 但是,栗在工作中排出管破裂的危害性比吸人管 路堵塞的危害性要大,所以,当发现真空表读数比 正常值大’而力表读数比正常值小时,应首先考 虑排出管破裂这一情况。此外,当栗内冇气@,真 空表和压力表读数比正常值小,不稳定,甚至降到 零。泵产生汽蚀时,“两表”读数极不稳定,特别是真空表,时高时低,严重时降到零。
2.2.2容积泵
容积泵发生管路故障时,真空表和压力表的 变化情况除了在转速降低和泵内有气时与离心泵 相同外,一般都只是一个仪表发生变化,现分析 如下:
(1)吸入管路堵塞
当堵塞不严重时,真空表读数增大,因为泵的 流量不变,所以压力表的读数不变,,当堵塞严重 时甚至完全堵塞时,真空表读数增大,压力表读数 下降甚至到零。因为这时流量大大减少.甚至 断流。
(2)排出管路堵塞
当排出管路有堵塞现象时,压力表读数上升' 因为泵的流量不变,所以真空表读数不变;当堵塞 严重而压力超过安全阀控制压力时,安全阀打开. 压力表读数才下降。
(3)排出管破裂
排出管破裂时,压力表读数突然下降。真空 表读数一般不变,因为流量不变。
3.结语
需要指出的是,要想利用“两表”读数变化判 断管路故障’就必须了解正常工作时压力表与真 空表的读数。只有知道正常,才能区别不正常。 同时还应注意,不能只根据一点现象就忙于下结 论,而应按照当时的具体情况,用所学的知识和自 己的实践经验具体问题具体分析。
“两表”的作用看似不重要,一些人甚至认为可 有可无,其实不然。只要了解了“两表”读数的意 义,能够熟练运用“两表”读数的变化去判断管路故 障,解决实际问题,就会清楚“两表”的作用不应忽 视,而应认真地选用、维护它们,允分地利用它们。