润滑油多场联合净化装备设计开题报告.doc

重庆理工大学毕业设计（论文）开题报告题目润滑油多场联合净化装备设计二级学院机械工程学院专业机械设计制造及自动化班级109040205班姓名边少卿学号10904020502指导教师系主任时间2013.21.本课题的研究目的及意义1.1概述随着世界工业的不断发展，润滑油在机械、电力、运输和化工方面等诸多领域里边的运用越来越广泛，在全民经济的发展中占有者不可取代的地位。润滑油在设备的运行过程中主要是对设备的润滑、散热等作用，是工业日常生产中的不可或缺的一种石油产品，是用量仅次于燃油的第二大石油产品，据统计，世界品均每年对润滑油的使用量高达4000万吨。众所周知，润滑油的原材料也是石油，属于不可再生资源，且其原材料也比较稀缺，只有少部分石油可以提炼为润滑油。还有就是它的加工过程费用也不较高，进而使得润滑油的整体成本就比较高。由于润滑油在运输、使用及加工的过程中又会收到雨水、潮湿等不利因素的影响，造成润滑油被水污染，破坏其使用性能，同时也会使得使用的设备受到影响，不能正常工作，使得工业经济蒙受巨大的损失。可见，对润滑油的脱水处理问题是刻不容缓的，我们必须找到合适的方法去对其进行脱水净化，这样不仅可以延长润滑油的使用寿命、恢复其该有的理化性能，而且也可以避免被润滑设备遭受混入润滑油中的水的破坏。在一定的真空度和油温条件下脱气、脱水，并用特定的过滤介质滤除机械杂质，从而使油液得到净化的设备称为真空净油机（以下简称净油机），能高效除去污油中的杂质、水分、气体及水溶性酸碱等，使净化后的油接近或达到国家规定的质量标准，恢复使用性能。1.2国内外对润滑油脱水净化方法的现状及趋势目前对润滑油脱水净化方面的研究做的不够多，没有引起研究人员的足够重视，造成这种状况主要的原因是：1）由于当只有少量水混入润滑油中的时候不会对被润滑系统的运行造成太大的影响，没有引起人们的重视；2）现在在润滑油脱水净化方面的技术还不够成熟，很多净化方面的问题不能够得到很好的解决措施，因而给研究带来了很大的不便；3）由于润滑油与水本身的物理性质影响使得二者分离这一过程比较困难。目前油与水分离采用的主要方法是真空减压加热法，当前润滑油脱水净化处理，常采用的是真空减压加热达到油水分离目的的的方法，使用滤油机来进行润滑油脱水使其恢复使用性能，它的工作原理主要是根据水和润滑油之间挥发度攒在差异在，同时在高真空度的条件下水的沸点会大大降低的真空干燥原理，并结合精密过滤等其他技术是它能达到净油目的。真空滤油机的主要主要优势是能够充分脱去混在有野种极微量的水分，故而在对变压器油液惊醒脱水时能够达到很好的净化效果，但是由于它具有能耗高和效率低等显著缺陷使得它净化含水量较多的透平油时效果就比较差，不能使得混入透平油中的水充分去除而达到恢复透平油本身理化性能的目的。为此我们提出了使用多场来达到脱去含数量较高的润滑油中的水也就是多长联合对润滑油脱水净化。1.3本次课毕业设计的目的1）更加深入了解润滑油多场联合净化装备的工作原理。2）学习掌握先进特种装备系统的设计方法。3）提升设计复杂前沿性特种装备的能力。4）提升创新能力和理论联系实际的能力。1.4本次课毕业设计的意义1）更加深入的了解了旋流器结构设计师需要考虑的因素。2）掌握系统装备设计的方法以及在设计过程中应该注意的问题。3）锻炼了自己运用理论知识去解决实际问题的能力。2.本人对课题任务书提出的任务要求及实现目标的可行性分析本课题采用多场来完成对混入水的润滑油进行脱水处理，它的整个工作过程是：多场净化包括一级旋流脱水、二级旋流与脉冲电场组合脱水、真空加热脱水等环节。在系统处于负压的作用下高含水量润滑油经过一级旋流器，可以脱去颗粒乳化液滴以及部分的固体杂质（如金属颗粒、小沙等），粗滤器进一步出去杂质在二级旋流器中融入脉冲电场，从一级旋流器流出的较小乳化液滴在电场作用下变大，在二级旋流器的作用下进一步脱水；从二级旋流器中出来的油液含水量极少，此时通过电场和旋流器很难净化了，此时油液经加热进入真空罐，在氮气的鼓吹作用下，使得油液中的水汽被吹散释放出去，同时也保护油液免受氧化，水蒸气进入冷凝器后凝结成水，此外系统还会设置内循环系统，能够使得油液得到深度净化脱水。其需要解决的任务目标为：1).油泵的工作压力，工作流量，电机功率的选择。2).一级旋流器的设计3).二级旋流器的设计实现目标的可行性分析：1).在知识储备上可行本人在大学期间系统的学习了机械工程材料、机械制造技术基础、互换性与测量技术基础、机械制造技术基础课程设计、CAD实用软件实训、机械设计课程设计、机械设计、机械工程测试技术、材料成型技术基础、机电测控接口技术、流体传动及控制、CAE实用软件实训、机械制图、机械原理等相关专业2).在客观环境上可行图书馆提供了良好的学习、设计环境。能够使用相关指导书、技术手册、图册等专业书籍。网上拥有大量丰富的文献和资料，供我参考学习。3).在自身能力上可行自己也掌握了CAD二维制图软件三维建模SolidWorks等软件。3.本课题的关键问题及解决问题的思路1）.一级旋流机构设计由于总体设备的体积比较小，应合理安排水力旋流器的结构，使它既能既能满足初步脱水净化要求，而且还要使用最小的空间。问题解决思路：首先是要根据脱水工艺的实际需求，确定旋流器的结构型式；根据形势利用混合油液各个相关物理量的影响来确定进料口和溢出口的直径的大小，以及溢流管插入的长度来确定其最终的结构，进而合理安排最内部各个构件。2）.旋流电场结构设计由于本设计中使用的电场是脉冲电场，并且电场是在第二部与旋流器产生的离心力共同作用来完成第二部的净化的，因此电场的结构要合理的设计安排。问题解决思路：首先是要根据脱水工艺的实际需求，确定旋流器的结构型式及相关的几何尺寸，最后根据脱水的实际工艺和旋流器的结构来确定电场的结构设计及集合尺寸的选择3）.真空减压加热处理是真空单元的结构设计根据最终的净化需求，合理的设置真空单元，同时要合理的分配管路，达到既能合理占用空间，并且还能比较高效的对混合油也进行脱水净化。问题解决思路：根据真空泵排气速度与真空度的关系，确定真空泵的额定功率；根据真空度和混合液滴汽化的条件确定加热形式及功率；由真空管内置斜板的结构与汽化的关系选择合理的板型；合理的安排管路。4.完成本课题所需的工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法。（1）查找了大量的工具书，有机械设计、机械原理、机械设计手册、机械制造工艺与装备、机械制造技术基础、金属机械加工工艺人员手册、机械制造工艺学、机床夹具设计、水力旋流器技术与应用、机械零件