二级脱盐水对液压泵容积效率的影响

　　绿色液压传动技术———纯水液压传动，目前在行业内受到广泛的重视，人们对其进行了大量的探索和研究。液压系统工作介质 ( 纯水) 一般采用经过过滤后的自然水 ( 源自地表水或地下水) ，其优点在于: 避免了使用液压油而带来的环境污染和火灾隐患; 节约了石油资源，有利于工作人员的身体健康;工作介质 ( 水) 价格低廉，来源广泛，运输、储存方便，没有污水处理环节; 避免了工作介质对成品的污染 ( 如食品、药品、纺织品等) ，同时，水的自清洁特性使设备维护、保养方便。但是，水所具有的黏度低、润滑性差、导电性强和汽化压力高等特点，也给纯水液压传动技术的应用和研究带来了困难。以下将就二级脱盐水在纯水液压传动中对液压泵的容积效率影响进行探讨 ( 考虑淡水泵工况，未考虑海水泵)^[1]。

　　1 二级脱盐水的水处理过程及水质标准

　　1. 1 水处理过程

　　自然水在动力水泵的作用下，送入机械过滤器，过滤水中的杂质、吸附高分子有机物，然后送入阳离子交换器中，进行一级脱盐处理，即通过阳离子交换树脂的交换作用，除去水中的 Ca+ 2、Mg+ 2等阳离子，使之成为软水; 再送入阴离子交换器中，进行二级脱盐，即通过阴离子交换树脂的交换作用除去SO4-2、Cl-等阴离子，使水质达到二级脱盐水标准。

　　1. 2 二级脱盐水质标准^[2]

　　二级脱盐水的主要参数如下:

　　pH 值( 25 ℃ ) 为9. 0 ～10. 5;

　　硬度( CaCO₃) 为0;

　　SiO2质量分数小于0. 05 ×10^{- 6};

　　电导率为0. 05 ～3μs/cm;总固形物质量分数小于10 ×10^-6。

　　2 二级脱盐水在液压传动中使用特点

　　( 1) 摩擦副的密封性能能得到保证。采用二级脱盐水，由于水中固形物质量分数小于10 × 10^-6，且微粒直径很小，几乎没有硬质微小颗粒，大大降低了磨粒磨损，有效地保证摩擦副的密封性能。

　　( 2) 减缓了气蚀对液压元件的破坏作用。采用二级脱盐水可以减少、甚至避免电化学腐蚀。合格的二级脱盐水电导率极低，仅在0. 05 ～3 μs/cm 之间，几乎没有导电性; 同时，水质pH 值为偏碱性 ( pH =9. 0 ～10. 5) ，大大降低了H+的浓度，可以防止纯水中H⁺形成氢气而引起的电化学腐蚀。

　　( 3) 水介质工作循环无水垢现象。使用二级脱盐水为工作介质，由于水中硬度值近似为零 ( 即不含无机盐) ，水温升高时，工作介质也不会结垢。

　　3 液压泵容积效率分析

　　液压泵的性能，通常用压力p、流量Q、容积效率η_v、总效率η 等参数来表述，其中容积效率ηv的变化直接影响到总效率的提高，影响到泵的运行经济性。液压泵在使用过程中，由于液体的泄漏、压缩等原因而产生的能量损失，称为容积损失; 液压泵经过容积损失后的实际输出功率与泵的理论输出功率之比称为容积效率。