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過濾淨化濾油機廠家_新鄉市日欣淨化設備有限公司


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油污染基礎知識及過濾原理
    
工業用油品如液壓油、變壓器油、透平油、冷凍機油、潤滑油、抗燃油等在使用過程中,由於種種原因,會混進去一些雜質,主要雜質有機械雜質、水和空氣等,這些雜質會造成腐蝕加快,增加機械磨損,降低工作效率,使油品變壞降低設備使用壽命,嚴重時會產生油路堵塞造成生產事故。為了保證設備的安全運行,需對工業用油品定期進行淨化處理,油過濾器是處理污染油液的主要淨化設備。

     工業用油品如液壓油、變壓器油、透平油、冷凍機油、潤滑油、抗燃油等在使用過程中,由於種種原因,會混進去一些雜質,主要雜質有機械雜質、水和空氣等,這些雜質會造成腐蝕加快,增加機械磨損,降低工作效率,使油品變壞降低設備使用壽命,嚴重時會產生油路堵塞造成生產事故。為了保證設備的安全運行,需對工業用油品定期進行淨化處理,油過濾器是處理污染油液的主要淨化設備。

一、油污染基礎知識

1.       油污染源。固有污染物:主要來自於液壓缸、流體、軟管、液壓馬達、管道、泵、油箱、閥門等元件;

內部生產污染物:主要來自系統組裝、系統調試、系統運行和流體變質等;

外界侵入污染物:主要來自油箱通氣、液壓缸活塞杆密封、軸承密封等;

維修中造成的污染:主要來自拆裝、油料補充等;

機械雜質:主要來自於機械磨損、密封磨損,不合格油品等;

油中水污染:主要來自於熱交換器泄漏;密封失效;潮濕空氣的冷凝;油箱頂蓋和入孔蓋配置的不當或損壞;被水沾濕的杠杆內縮;溫度降低溶解水析出變成游離水;補充不合格成品油等;

油中空氣污染:因溫度和壓力的變化造成空氣溶解度發生變化、油氧化變質產生的氣體、因腐蝕產生的氣體等。

2.       油污染物的危害:

1)  機械雜質的危害:進一步加劇機械磨損,如磨料磨損、沖蝕磨損、粘著磨損和疲勞磨損等。從而導致油品的泄漏量增大和油路堵塞可能性增大。

2)  水和化學品的危害:游離水和酸可以侵蝕金屬,發生鏽斑、產生腐蝕麻坑,或使金屬表面快速腐蝕剝落;使油液變質,添加劑沈淀、油液氧化和潤滑油膜厚度減少;加快金屬表面疲勞;在低溫下形成的冰晶會使元件卡住;加快液壓元件的磨粒性磨損;在絕緣油液中喪失介電強度;水和金屬顆粒共存時,金屬顆粒起催化作用,會加速油液的氧化,迅速增加酸值。

3)  溶解空氣和其它氣體的危害:使油液起泡沫;造成系統響應遲緩,動作不規則;使系統剛度降低;使油液溫度昇高;出現氣蝕,使泵受損;達不到系統設定的最大壓力;加速油液氧化等。

3.       油液污染度測定方法:

為了選定適合的油液淨化過濾器,必須對污染油液事先進行測量,以確定污染物的種類和含量,以及准確的顆粒尺寸和顆粒分布或測定出清潔度等級。常用油污染度測定方法見表一

方法

優點

局限性

光學顯微鏡顆粒計數法

提供准確顆粒尺寸及顆粒分布

試樣准備時間長

自動顆粒計數器法

快速、重復性好

對顆粒濃度及非顆粒性污染物:如水、空氣、膠質很敏感

顯微鏡油液污染比較法

在現場能迅速測出系統油液清潔度等級,也可幫助確定污染物的種類

只能提供近似的污染度等級

鐵譜分析法

提供基本參數。參數值反常時,表示需要做進一步的精密測試

無法檢測非鐵金屬顆粒(青銅、黃銅、硅土等)

光譜分析法

驗明污染物種類及含量

無法測污染物顆粒尺寸大小,5um 以上的粒子受儀器敏感度限制,准確性較差

重量分析法

顯示污染物總重量

無法測污染物尺寸大小,兩種液樣進行比較時,只有當兩種液樣的顆粒數相差懸殊時纔有意義

PCM 100

快速、可在線檢測,不受氣泡與水的影響

不提供具體顆粒數值

4.       除去油液中水分的常用方法:

分離式:只能除去游離水;

離心式:只能除去游離水,價格昂貴,維護繁瑣;

吸附式:可除去游離水;

真空分離式:可除去游離水、溶解水,適合單價及大批量處理;

高真空分離式:除水使用最方便,性能價格比最優,用該方法除水,不會改變原油液的物理化學性能。

     二、油過濾器的基本原理

(1)過濾精度。公稱過濾精度:是由過濾器制造廠商給定的任意微米值,由於測試結果的重現性差,這種過濾精度已漸漸不再使用了。

                 絕對過濾精度:在一定的試驗條件下,能通過過濾器的最大球形顆粒直徑,代表該過濾器過濾介質(濾芯)的最大孔徑尺寸。

(2)過濾比β值。過濾器的過濾能力用過濾比βx來表示,定義為過濾器上游油液單位體積中大於某一給定尺寸(×μm)的顆粒數,與下游油液單位體積中大於同一尺寸(×μm)的顆粒數的比值。即:

       

   β值與顆粒尺寸如圖1所示。

圖1 β值與顆粒尺寸

圖中曲線越陡,表示濾材孔徑結構越穩定一致,在指定的顆粒范圍內過濾比越好。較平緩的曲線表示濾材孔徑不均,對指定顆粒尺寸范圍內的污染物濾除效果不好。要確定過濾精度,需要在多項通過實驗中,對不同尺寸的顆粒進行多次計數,標出每種尺寸顆粒的β值,連成一條平滑的曲線。該曲線上β值等於200μm的顆粒尺寸,就定義為該過濾器的過濾精度。

β值和下游流體質量的關系如圖2

圖2 β值和下游流體質量的關系

圖中βx≥200(過濾效率99.5%)過濾器的下游流體比βx≥75(過濾效率98.7%)過濾器的下游流體潔淨2.67倍。即β值越高其下游流體質量越好,所含有的給定的某一尺寸的顆粒越少。過濾比βx≥200 的濾芯可以最大限度地滿足系統流體清潔度的要求,同時成本較低。

另外,周期性的流量變化和過濾器壓降的增大,對β值的影響較大,均會降低過濾器的性能。要消除這一影響,在過濾器的設計中,應考慮濾材的支橕和樹脂對纖維的粘接。另外,過濾孔徑選擇要盡量小一些。

(3)額定流量:在額定工作壓力下,過濾器每分鍾的出液量,用L/min表示。

(4)水的汽化溫度與油溫、真空度的關系對照表及水的飽和曲線圖。

表1是水的汽化溫度與油溫及真空度的關系,表2是海拔高度與真空度換算關系圖3 所示為水的飽和曲線

表1 水的汽化溫度與油溫及真空度的關系

真空度/MPa

水的汽化溫度/℃

油溫/℃

0.1000

10

≥20

0.0989

20

≥30

0.0969

30

≥40

0.0952

35

≥45

表2海拔高度與真空度換算關系

真空度/MPa

海拔高度/m

0.1013

0

0.0990

200

0.0968

400

0.0957

500

0.0902

1000

0.0846

1500

0.07908

2000

 

圖3 水的飽和曲線

 

(5)使用油液濾油機的好處:

1)  延長油液使用壽命;

2)  可以收集淨化的油液;

3)  提供設備的可靠性;

4)  提供生產率;

5)  縮短換油周期;

6)  減少油液系統中的腐蝕、磨損;

7)  使用高效油液濾油機可以減少油液處理的次數。
國際上對液壓系統中帶有伺服機件等精密元件的油液清潔度采取嚴格的控制,對加入的新油清潔度要求達到美國宇航標准NAS1638的5級,以確保系統穩定、可靠運行。但從液壓油油桶中取樣分析,新油的清潔度一般只有NAS1638的10~11級.如此污染嚴重的新油,若不經過嚴格的過濾淨化就使用,將對整個系統精密元件的壽命、工作的可靠性帶來嚴重的危害。
  要從根本上解決液壓系統清潔度的問題,光靠換油是不行的,因為即使抽光液壓系統油箱的油,仍然會有30%以上的舊油存在液壓系統中,當新油注入後,必然受到系統裡殘留舊油的污染,從而大大降低液壓油的清潔度,因此換油是解決不了提高清潔度的問題,只有在液壓系統操作的同時進行循環過濾,纔能從根本上提高液壓油的清潔度。

可見清晰污染

過濾後放大100倍


過濾前的髒油

過濾後的淨油

 

 
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