（机械工程专业论文）zy20型真空净油机的改进.pdf

t h ei m p r o v e m e n to fz y2 0t y p ev a c u u mo i lp u r i f i e r b y n i em e n g b e ( q i n g d a ob i n h a iu n i v e r s i t y ) 2 0 0 9 at h e s i ss u b m i t t e di np a r t i a ls a t i s f a c t i o no f t h e r e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f 。m a s t e ro f e n g i n e e r i n g i i l m e c h a n i c a le n g i n e e r i n g i nt h e s c h o o lo fm e c h a n i c a la n de l e c t r o n i c a le n g i n e e r i n g o f l a n z h o uu n i v e r s i t yo f t e c h n o l o g y s u p e r v i s o r p r o f e s s o rw e i y a o b i n g m a y , 2 0 1 1 ， i i l i 。 兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名： 聂廿 日期：2 州年月- 7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许 论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文 收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服 务。 作者签名： 导师签名： i v 列 庐糖 ， 衄一 蕊竞 酶p - l 一 1 硕士学位论文 日三量 目爿弋 目勇乏i 摘要i a b s t r a c t i i 插图索引i i i 附表索引v 第l 章绪论1 1 1 研究背景和意义1 1 2 国内外研究现状1 1 2 1 国外真空净油机的研究现状l 1 2 2 国内真空净油机的研究概况2 1 2 3z j b 型真空净油机3 1 2 4z j b 型净油机的工作过程4 1 3 课题的来源及研究意义5 1 3 1 课题来源5 1 3 2 课题意义5 1 4 本文的研究内容7 第2 章真空净油机的基本结构和工作原理8 2 1 真空净油机的基本结构8 2 2 真空净油机的主要用途8 2 3 真空净油机主要特点9 2 4 真空净油机的工作原理9 2 5 真空净油机的工艺流程10 2 6 主要性能指标10 2 7 本章小结1 1 第3 章z y 2 0 型真空净油机的原理及设计12 3 1z y 2 0 型真空净油机净化原理及构成12 3 2z y 2 0 型真空净油机的工作原理l2 3 3z y 2 0 型真空净油机的主要部分13 3 4 油泵种类的确定15 3 4 1 油泵参数的确定1 6 3 5 加热器的确定1 6 z y 2 0 型真空净油机的改进 曼皇曼曼曼皇曼皇皇葛量鼍量曼皇曼曼舅曼皇曼量曼曼曼曼皇曼蔓皇曼曼量i 8 i , - - 。, , 量曼曼鲁曼皇曼曼皇曼鼍舅曼皇皇量曼曼皇曼量置曼皇量皇罾量舅 3 5 1 加热温度的确定1 6 3 5 2 加热器的计算和选择1 6 3 6 过滤器1 6 3 6 1 过滤器的分类1 6 3 6 2 过滤器的选择1 6 3 6 3z y 2 0 型真空净油机的过滤器的选择：17 3 7 其它核心部件的选择l7 3 7 1 真空罐的设计与校核l7 3 7 2 真空泵的选用17 3 7 3 冷凝器的选用17 3 8 净油机的设计考虑因素17 3 9 合理的功能组合18 3 10 系统参数的确定18 3 1 l 本章小结：2 0 第4 章真空喷发过程的仿真2 l 4 1 真空蒸发对雾化喷嘴的要求2 l 4 1 1 油液喷射雾化对真空净油的作用小2l 4 2 油水分离塔的几何建模2 1 4 3 喷嘴口的形状对雾化的影响2 4 4 旋芯位置对雾化的影响2 7 4 5 旋流室对雾化的影响2 8 4 3 本章小结j 2 8 第5 章z y 2 0 型真空净油机的改进3 0 5 1 双滤桶磁性过滤器3 0 5 2 总体方案：3 l 5 3 温控装置3 4 5 4 压力控制器的监护以及反冲洗工作原理3 4 。 5 5 现场使用真空净油机应该注意的问题3 5 5 6 改进后的z y 2 0 型真空净油机的维护保养3 6 5 6 1 维护保养3 6 5 7 改进后的z y 2 0 型真空净油机的故障排除方法3 6 5 7 1 真空度达不到技术标准3 6 5 7 2 在正常工作情况下压力大于0 3 m p a 3 7 5 7 3 真空泵喷油3 7 5 7 4 油控不灵或无温3 7 硕士学位论文 5 7 5 排油泵无压力或出油量不足3 7 5 8 本章小结3 8 第6 章真空净油机控制系统的设计3 9 6 1 真空净油机控制系统整体设计介绍3 9 6 2 控制系统主要硬件构成3 9 6 3 输入信号回路温度检测系统基本组成3 9 6 4 输出信号回路基本组成4 0 6 5 控制系统主程序设计4 l 6 6 控制系统温度检测程序设计4 2 6 7 组态监控系统设计4 2 6 7 1 设计应该达到的要求4 2 6 8 系统硬件结构：4 2 6 8 1 硬件系统框架4 2 6 8 2 硬件结构组成：4 3 6 9 监控系统软件设计4 4 6 9 1 软件功能描述4 4 6 9 2 下位机软件设计4 4 6 8 3 上位机监控软件设计4 5 6 1 0 本章小结4 6 结论4 8 参考文献j 4 9 致谢5 2 附录a 攻读学位期间所发表的学术论文目录5 3 i l i - 。 硕士学位论文 摘要 真空净油机在真空状态下蒸发去除油液中水分污染物以提高油液的使用性能，因此 水分蒸发的能力直接决定真空净油机的净化效率。油液喷射雾化可以增大油中水分真空 蒸发的表面积，从而提高真空净油机的蒸发能力。通过分析真空净油机对油液雾化的要 求，分别考虑真空净油机运行和雾化粒度两方面的条件，提出了一种循环喷雾蒸发分离 结构。 本文提出了一种既可提高净油效率，又省时省力，节约资源的新型环保真空净油机。 针对一级过滤器负载过重的情况，在一级过滤器和进油阀之间安装双滤桶磁性过滤器， 并且通过仿真试验给出了双滤桶磁性过滤器的结构参数和模型。为了得到在真空状态下 油水分离的最适宜温度和压强，建立了真空油水分离塔的实体模型，通过仿真实验和现 场试验获得了实验数据，且绘制了真空油水分离试验曲线图。编制了真空净油机p l c 控制软件，实现真空净油机的自动控制和运行状态实时监测。基于该系统，可以在工控 计算机上对真空净油机运行控制，为提高真空净油机的运行控制效率奠定了良好的基 础。采用组态软件实现了真空挣油机的组态监控。该系统实现了真空净油机在现场和上 位机的自动控制与监控，从而避免了真空净油机的误操作，提高真空净油过程的控制效 率，并对软测量等真空净油机的智能控制技术发展具有一定的工程指导意义。 关键词：真空净油机；磁性过滤器；反冲洗；净油效率 b e t w e e ni n s t a l l a t i o nd o u b l e a n dm a g n e t i cf i l t e ri sg i v e nb ys i m u l a t i o ne x p e r i m e n to fd o u b l e f i l t e rb a r r e l so fm a g n e t i cf i l t e rs t r u c t u r ep a r a m e t e ra n dm o d e l i no r d e rt og e tu n d e rt h e v a c u u ms t a t et h em o s ta p p r o p r i a t e s w i r l i n gs e p a r a t i o n , e s t a b l i s h e st h et e m p e r a t u r ea n d p r e s s u r ev a c u u mw a t e r - o i ls e p a r a t i o nt o w e rm o d e l ，t h r o u g ht h es i m u l a t i o nt e s ta n df i e l dt e s t d a t a , a n dw o nt h ef i n a ld r a wt h ev a c u u l 1 1w a t e r - o i ls e p a r a t i o nt e s tc u r v es c h e m e s u s ep l ct o v a c l r i ms i m u l a t i o nc o n t r o ln e to i lm a c h i n e ，t or e a l i z et h ea u t o m a t i cv a c u u mn e to i lm a c h i n e r u n n i n gs t a t ec o n t r o la n dr e a l - t i m em o n i t o r i n g b a s e do nt h i ss y s t e m , c a nb ei ni n d u s t r i a l c o n t r o l l i n gc o m p u t e rn e to i lm a c h i n eo hv a c u u m , v a c u u ms i m u l a t i o nf o ri m p r o v i n gt h e o p e m t i o no fn e to i lm a c h i n er u n n i n gl a ya9 0 0 df o u n d a t i o nf o rt h ec o n t r o ll e v e l u s i n g c o n f i g u r a t i o ns o f t w a r eb a s e do np l c ，v a c u u mn e to i lm a c h i n ec o n f i g u r a t i o nm o n i t o r i n g t h i s s y s t e mr e a l i z e st h en e to i lm a c h i n ei nt h ev a c u u mo fa u t o m a t i cc o n t r o la n dt h eu p p e rm a c h i n e s oa st oa v o i dt h ev a c u u mn e to i lm a c h i n eo p e r a t o r se r r o ra n di m p r o v e t h e 埘c e 鼹o fv a c u u m n e to i lc o n t r o ll e v e l ，a n df o rs o f tm e a s u r e m e n tn e to i lm a c h i n ev a c u u mf u r t h e ri n t e l l i g e n t c o n t r o lc o n s t r u c t sa9 0 0 dp l a t f o r m k e y w o r d s ：v a c u u mo i lp u r i f i e r , m a g n e t i cf i l t e r , b a c k w a s h , n e to i le f f i c i e n c y 硕士学位论文 ii ii 。 插图索引 图1 17 j b 型真空净油机的工艺流程图4 图2 1 真空净油机8 图2 2z l - 2 0 s 型真空净油机的工艺流程。l o 图3 1z 、亿0 型真空净油机的工作原理图1 3 图4 1z y 2 0 型真空净油机2 2 图4 2 油水分离塔的三维模型2 2 图4 3 油水分离塔的网格划分2 3 图4 4 温度分布x yp l o t 图2 4 图4 5x = o 平面温度分布图( 单位k ) 2 4 图4 6 加热圈处温度分布图( 单位k ) 。2 5 图4 7 加热圈上部l o o m m 处温度分布图( 单位k ) 2 5 图4 8 加热圈上部1 5 0 m m 处温度分布图( 单位k ) 2 6 图4 9z y 2 0 型真空油水分离图2 6 图4 1 0 圆台喷嘴口中心合成速度和无喷嘴口出口中心合成速度2 7 图4 1 1 喷嘴口中心m = 3 m m 的合成速度和喷嘴口中心i v l = 8 m m 的合成速度一2 7 图4 1 2 喷嘴口中心l 1 = o m m 的合成速度和喷嘴口中心l 2 = 4 m m 的合成速度2 8 图4 1 3 喷嘴口中心合成速度( l 3 = 1 2 m m ) 2 8 图5 1 双滤筒磁性过滤器3 0 图5 2z y 2 0 型改进后真空净油机。3 1 图5 - 3z y 2 0 型改进后真空净油机3 2 图5 4z y 2 0 型的改进后的真空净油机的结构示意图3 3 图5 5 为图5 4 中油水分离塔7 的结构示意图3 4 图5 6 为图5 4 中双滤桶磁性过滤器2 的结构示意图。3 4 图6 1 系统硬件回路3 9 图6 2 温度检测电路。4 0 图6 3 输出电路。4 1 图6 4 中断服务子程序：4 l 图6 s 真空净油机组态监控系统硬件框架图4 3 图6 6 组态监控系统运行状态动态仿真界面4 5 i i 硕士学位论文 面 3 之 真空净油机在真空状态下蒸发去除油液中水分污染物以提高油液的使用性能，因此 水分蒸发的能力直接决定真空净油机的净化效率。油液喷射雾化可以增大油中水分真空 蒸发的表面积，从而提高真空净油机的蒸发能力。通过分析真空净油机对油液雾化的要 求，分别考虑真空净油机运行和雾化粒度两方面的条件，提出了一种循环喷雾蒸发分离 结构。 本文提出了一种既可提高净油效率，又省时省力，节约资源的新型环保真空净油机。 针对一级过滤器负载过重的情况，在一级过滤器和进油阀之间安装双滤桶磁性过滤器， 并且通过仿真试验给出了双滤桶磁性过滤器的结构参数和模型。为了得到在真空状态下 油水分离的最适宜温度和压强，建立了真空油水分离塔的实体模型，通过仿真实验和现 场试验获得了实验数据，且绘制了真空油水分离试验曲线图。编制了真空净油机p l c 控制软件，实现真空净油机的自动控制和运行状态实时监测。基于该系统，可以在工控 计算机上对真空净油机运行控制，为提高真空净油机的运行控制效率奠定了良好的基 础。采用组态软件实现了真空净油机的组态监控。该系统实现了真空净油机在现场和上 位机的自动控制与监控，从而避免了真空净油机的误操作，提高真空净油过程的控制效 率，并对软测量等真空净油机的智能控制技术发展具有一定的工程指导意义。 关键词：真空净油机；磁性过滤器；反冲洗；净油效率 - 一 a c c o r d i n gt ot h ep r i m a r yf i l t e ro v e r b u r d e n e d , j i n y o uv a l v ei np r i m a r yf i l t e r sa n df i l t e rb a r r e l s b e t w e e ni n s t a l l a t i o nd o u b l e , a n dm a g n e t i cf i l t e ri sg i v e nb ys i m u l a t i o ne x p e r i m e n to fd o u b l e f i l t e rb a r r e l so fm a g n e t i cf i l t e rs t r u c t u r ep a r a m e t e ra n dm o d e l i no r d e rt og e tu n d e rt h e v a c u u ms t a t et h em o s ta p p r o p r i a t es w i r l i n g s e p a r a t i o n , e s t a b l i s h e st h et e m p e r a t u r ea n d p r e s s u r ev a c u u mw a t e r - o i ls e p a r a t i o nt o w e rm o d e l ，t h r o u g ht h es i m u l a t i o nt e s ta n df i e l dt e s t d a t a , a n dw o nt h ef i n a ld r a wt h ev a c u u mw a t e r - o i ls e p a r a t i o nt e s tc u r v es c h e m e s u s ep l ct o v a c u u ms i m u l a t i o nc o n t r o ln e to i lm a c h i n e ，t or e a l i z et h ea u t o m a t i cv a c u u mn e to i lm a c h i n e r u n n i n gs t a t ec o n t r o la n dr e a l - t i m em o n i t o r i n g b a s e do nt h i ss y s t e m , c a nb ei ni n d u s t r i a l c o n t r o l l i n gc o m p u t e rn e to i lm a c h i n eo nv a c u u m , v a c u u n ls i m u l a t i o nf o ri m p r o v i n gt h e o p e r a t i o no fn e to i lm a c h i n er u n n i n gl a yag o o df o u n d a t i o nf o rt h ec o n t r o ll e v e l u s i n g c o n f i g u r a t i o ns o f t w a r eb a s e do np l c ，v a c u u mn e to i lm a c h i n ec o n f i g u r a t i o nm o n i t o r i n g t h i s s y s t e mr e a l i z e st h en e to i lm a c h i n ei nt h ev a c u u mo fa u t o m a t i cc o n t r o la n dt h eu p p e rm a c h i n e s oa st oa v o i dt h ev a c u u mn e to i lm a c h i n eo p e r a t o r se r r o ra n di m p r o v et h ep r o c e s so fv a c u u l i i n e to i lc o n t r o ll e v e l ，a n df o rs o f tm e a s u r e m e n tn e to i lm a c h i n ev a c u u mf u r t h e ri n t e l l i g e n t c o n t r o lc o n s t r u c t sa g o o dp l a t f o r m k e y w o r d s ：v a c u u mo i lp u r i f i e r , m a g n e t i cf i l t e r , b a c k w a s h , n e to i le f f i c i e n c y h r 硕士学位论文 插图索引 图l - 17 _ _ 3 b 型真空净油机的工艺流程图4 图2 1 真空净油机。8 图2 2z l - 2 0 s 型真空净油机的工艺流程1 0 图3 1z y 2 0 型真空净油机的工作原理图。：1 3 图4 1z y 2 0 型真空净油机2 2 图4 2 油水分离塔的三维模型2 2 图4 3 油水分离塔的网格划分2 3 图4 4 温度分布x yp l o t 图2 4 图4 5x = o 平面温度分布图( 单位k ) 2 4 图4 6 加热圈处温度分布图( 单位k ) 2 5 图4 7 加热圈上部l o o m m 处温度分布图( 单位k ) 2 5 图4 8 加热圈上部1 5 0 m m 处温度分布图( 单位k ) 2 6 图4 9a ，2 0 型真空油水分离图。2 6 图4 1 0 圆台喷嘴口中心合成速度和无喷嘴口出口中心合成速度2 7 图4 儿喷嘴口中心m = 3 m m 的合成速度和喷嘴口中心m = 8 m m 的合成速度。2 7 图4 1 2 喷嘴口中心i - 1 = o m m 的合成速度和喷嘴口中心l 2 = 4 m m 的合成速度2 8 图4 1 3 喷嘴口中心合成速度( l 3 = 1 2 m m ) 。2 8 图5 1 双滤筒磁性过滤器3 0 图5 2z y 2 0 型改进后真空净油机3 1 图5 3z y 2 0 型改进后真空净油机3 2 图5 4z y 2 0 型的改进后的真空净油机的结构示意图3 3 图5 5 为图5 4 中油水分离塔7 的结构示意图3 4 图5 6 为图5 4 中双滤桶磁性过滤器2 的结构示意图3 4 图6 1 系统硬件回路3 9 图6 2 温度检测电路4 0 图6 3 输出电路4 1 图6 4 中断服务子程序：4 l 图6 5 真空净油机组态监控系统硬件框架图4 3 图6 6 组态监控系统运行状态动态仿真界面4 5 i n i - - _ - 。 i v i i i - 表3 1 真空度与水蒸气挥发温度表1 2 表3 2 海拔高度与真空度换算表1 2 表3 3 滤芯规格及精度标准1 4 表6 1 模拟量传感器测点和测试参数。 v 硕士学位论文 1 1 研究背景和意义 第1 章绪论 2 0 1 0 年我国将把节能降耗和减排治污作为调整产业结构和转变发展方式的重要举 措，将重点推进投资项目节能评估、重点行业节能减排、企业节能管理和目标责任评价 考核等四方面工作。企业是工业生产活动的主体，也是减少资源消耗、废弃物产生和污 染排放的责任主体。目前世界石油资源日益紧张，现代机械向高性能、大型化发展，对 可靠性、无故障寿命、动态性能的要求也越来越高，对润滑油提出了更高的要求。受到 污染的润滑油如继续使用，会产生磨蚀、磨损，使油液进一步污染，引起恶性循环，影 响设备的工作寿命和可靠性。人们重视净油机的发展，提高污油净化再生的工艺条件， 把用过的废油再生回用，对于缓解石油资源紧张，减少环境污染有重要意义；对用油大 户而言也是减少消耗、降低成本的途径；对建立可持续发展战略，推广新能源和再生能 源的开发利用，符合国家循环经济的要求。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，它能 高效除去污油中的杂质、水分、气体及水溶性酸碱等，使净化后的油液接近或达到国家 规定的质量标准，恢复使用性能，是人们不断追求的目标。随着现代工业的飞速发展， 工业废油对环境的影响及潜在的危害日趋严重，如何进行有效地回收利用成为人们面前 的一项课题油液被喻为现代工业装备的血液，但油液在生产、包装、运输、储存和运 行过程中，不可避免会受到环境的污染，使油中颗粒、水分、气体等污染物含量超标， 从而严重影响充油设备的正常运行。据统计，国际上液压系统中液压元件的失效7 5 - 8 0 是油液污染引起的。因此，油液的污染控制和净化在现代工业中非常重要，油液污染净 化设备的设计、开发和运行控制受到广泛的重视n 1 。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外真空净油机的研究现状 国外真空净油机的典型产品主要有：美国颇尔( p a l l ) 公司h n p 0 2 1 、h v p2 7 0 3 的 真空净油机、t h p 0 7 0 高真空变压器油净化设备，日本加滕( 姗) 公司k l v c 8 a x s o d i 3 0 0 0 0l h 型全自动净油机、k l v c a x - i a6 0 0 0 l h 型带电在线净油机，瑞典脏r i n g 公司e o k 型净油机、瑞士麦克菲尔( m i c a f i l ) 公司v h 0 6 1 - e 型净油机等【2 】。 美国颇尔( p a l l ) 公司自1 9 4 6 年创立以来以研究流体净化分离技术、开发生产高 z y 2 0 型真空净油机的改进 性能过滤器及过滤系统为唯一事业，高性能过滤器及过滤系统年销售额超过1 5 亿美元， 在全世界同类型过滤行业居第一位【3 1 ，但颇尔公司关键的技术不在于真空研发，而是聚 结分离技术中高b 值滤芯的应用( b 值用于表示过滤能力，指多少个杂质颗粒经过滤后 只漏掉一个杂质颗粒【4 】。如果b 2 0 0 则过滤效率为9 9 9 ) ，如在颇尔h v p 2 7 0 3 移动 式真空油液净化机中使用的颇尔8 3 1 4 系列u l t p o r u i 滤材带额定b 1 1 0 0 0 的过滤器，除 水率每天可高达1 5 1 k g 。目前，颇尔公司产品广泛用于医药、食品饮料、生物工程、石 ， 油、矿业、电力、冶金等各个领域。我们主要关注的还在于其高真空变压器油净化设备， 在这类设备中p a l l 公司拥有多种专利，如油气分离装置、两个真空脱气室、l z 滤芯、 高精度渐变孔径滤芯等，适用于变电系统电容器、互感器带电油净化阎。 日本加滕( k a l o ) 公司是全球著名的净油机制造厂，创立于1 9 2 3 年，该公司生产 的k l v c 系列高效真空净油机，流量从1 0 0l h 提升至6 0 0 0 0l h ，带电在线滤油技术处 在世界前列。上世纪九十年代，国内电力系统内的大多数变电公司、大型发电厂、供电 公司和变压器制造商向加藤公司购买高效真空净油机嘲。 本文收集国外净油机的资料的同时也发现国外制造厂家飞速发展的一些共同点：如 设有过滤应用技术研究实验室，可即时向用户提供专业水平的技术服务，包括流体及过 滤器的检测、系统污染状况的诊断、过滤系统的设计及选择、现代技术的应用( 如全自 动控制器监测、l c d 面板显示器等) 以及针对性更强的高效过滤器等，使净油机的使用 范围更广阔，清除水、气、污染物的效率更快更高【7 l 。 1 2 2 国内真空净油机的研究概况 我国在上世界6 0 年代分别由吉林第一机械厂等几家原机械部、中国船舶工业公司 下属企业引进国外图纸进行真空净油机的生产，几十年来基本上仍然以当时的图纸为主 指导生产。上世纪8 0 年代末，原重庆渝州大学开始真空净油机等相关研究，相继开发 了高校真空净油机、透平油专用滤油机、自动高效真空净油机、磷酸酯抗燃油过滤机、 葸油过滤机等多系列产品。在高校和科研机构的技术支持下，目前重庆市已经成为我国 最大的真空净油机生产区域城市，但是相当多的企业对引进或仿制的真空净油机并没有 进行深度消化吸收，因而缺乏核心竞争力，导致相同结构的产品并不能达到相同的效果 网 o _ 由于企业经营等多方面的原因，我国大量的真空净油机生产企业基本放弃了与国际 企业在高、精、尖真空净油机上的竞争。例如我国大型的空调压缩机生产企业中，冷冻 机油的净化设备基本上是随生产线进口的，尤其以日本s a n m i 株式会社、日本油机株 2 硕士学位论文 ! 1 l i i i ,ii,ii i l i i l l 曼曼量曼皇曼皇曼曼曼葛 式会社的净油机为主。在2 0 0 4 年以前，基本没有中国的净油机进入大型空调压缩机生 产线，导致单台的冷冻机油真空净油机的价格一般在2 0 0 0 万日元以上网。近年来，部分 企业通过对国外真空净油机进行技术消化、吸收，已经开始着手提高设备的制造水平， 在高、精、尖真空净油机领域与国外企业进行竞争，并出口到国外。但是，国内净油仍 机存在系列化水平低、专用品少、质量参差不齐等差距，究其原因是净油机生产厂规模 小，重复开发多，产品科技含量不高，较难在国际市场上具备较强的竞争能力，因此通 用机械标准化委员会在总结国内外先进技术和经验的基础上，从2 0 0 6 年起开始引导行 业开发新产品和具有自主知识产权的产品。目前四川高精净化设备有限公司独立起草完 成了毋厂r5 2 8 5 2 0 0 8 真空净油机行业标准，拥有消泡装置、脱气元件两项专利，已成功 研制适用于7 5 0 k v 变压器的在线滤油装置【埘。 目前国内有规模的生产厂家将真空净油机系列产品逐渐向以下几个方面进行拓展 【l l j ： ( 1 ) 采用大面积多层次真空油水分离技术，脱水率高，对高含水油的脱水效果尤 其显著；。 ( 2 ) 采用多级滤芯，耐酸碱、耐腐蚀、耐高温，使用寿命长达3 年； ( 3 ) 采用反冲洗技术，减少因滤网阻塞而进行的人工清洗次数，有效提高工作效 率； ( 4 ) 采用多种配置，使装置同时具有脱气、脱水、破乳、再生、净化五大功能， 完成一机多功能需求； ( 5 ) 电脑型全自动真空滤油机：利用先进的系统与控制理论，用设备内微机对真 空、加热、液位、消沫、充气、油泵、阀门、起停等全过程实现自动控制，能在不停电、 不换油，设备正常运行状态下，对因水份、气体、杂质含量升高而失效的污油进行净化 处理，使油液达到合格标准【1 2 1 。 目前，国内真空净油机仍存在产品少、系列化水平低、专用品少、质量参差不齐等 差距，究其原因是：真空净油机生产厂过于分散，规模小，重复开发多，未形成高科技 含量，故较难与国际上的大公司相抗衡，更无法在国际市场上具备较强的竞争能力，因 而急需加强这方面的工作【1 3 】， 1 2 3z j b 型真空净油机 在总结国内外先进技术和经验的基础上，正确引导行业开发新产品和具有自主知识 产权的产品。常规真空净油机的设计以z j b 真空净油机为例，z j b 型真空净油机主要由 3 z y 2 0 型真空净油机的改进 曼皇舅舅舅皇曼量曼量量曼皇曼曼曼皇曼曼曼鼍鼍量舅皇量曼曼曼曼曼曼曼曼鼍量量量璺曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼皇曼皇曼曼i 皇量曼喜曼置曼曼曼皇曼曼量曼量量曼量暑量曼曼皇量量 真空罐、真空泵、电磁阀、排油泵、电加热器、粗滤器、精滤器、冷凝器等部件组成【1 4 1 ， 其结构特点如下： ( 1 ) 结构紧凑、体积小、重量轻，使用维护方便； ( 2 ) 真空罐内采用特制脱水、脱气元件，脱水、脱气效率高； ( 3 ) 排油泵自吸性能好，噪声低，工作效率高； ( 4 ) 真空罐内装有液位控制阀，可自动调节流量大小； ( 5 ) 冷凝器采用风冷，节约能源； ( 6 ) 电器控制有安全的联锁装置，操作安全可靠； ( 7 ) 小型整机可放置于移动小车上，搬运方便，适合于野地外和室内作业【1 5 1 。 图1 1z j b 型真空净油机的工艺流程图 1 2 4z j b 型净油机的工作过程 工作时，外界油液通过入口阀( 1 ) 吸入，进入粗滤器( 2 ) 滤除大颗粒杂质，送至 加热器( 4 ) ，加热至预定温度，进入真空罐( 7 ) ，通过罐内喷板脱气元件( 9 ) ，在真空 条件下，油中的微量水分蒸发为水蒸汽，油中的微量气体冲破油膜而析出，通过装在罐 体上部的管道进入冷凝器( 1 2 ) ，绝大部份水蒸汽和油蒸汽补冷凝成水和油液，当存水 罐内有存液要放掉时，可打开阀( 1 5 ) 即可。 真空罐内油液经脱水、脱气后，沉降在真空罐下部，并由排油泵( 1 9 ) 把油液压向精 滤器( 2 1 ) 过滤，经出口阀( 2 4 ) 输送到机外储油容器。 硕十学位论文 精滤器用来过滤油中微粒杂质。当工作压力超过额定压力时，必须清洗或更换滤芯 【1 6 1o 1 3 课题的来源及研究意义 1 3 1 课题来源 本课题来源于兰州市电机厂技术改造项目。 1 3 2 课题意义 一 现代机械向高性能、大型化发展，对可靠性、无故障寿命、动态性能的要求也越来 越高，这对润滑油也提出了更高的要求【1 7 1 。如在高性能电液伺服阀中，其元件之间的间 隙公差已达到l 一微米，受到污染的润滑油如果继续使用，会产生磨蚀、磨损，产生 新的磨粒，使油液进一步污染，从而引起恶性循环，不但达不到润滑的效果，反而会增 加元件的磨损，影响设备的工作寿命和可靠性。再如供电系统中心变压器由原来的 5 5 0 k v a 提升至7 5 0 k v a ，在近期还将提升至1 0 0 0 k v a ，发电机组从过去的3 0 0 m w 朝 6 0 0 - - , 1 0 0 0 m w ，对油质的要求也越来越高【嘲。 油液作为现代工业的血液，在炼制、储存、运输和使用过程中，由于一些原因，可 能会有水分和固体颗粒杂质进入；由于温度与空气的氧化作用，可能会老化、变质、产 生老化产物【1 9 】。油中污染物还会促进油液的进一步劣化和分解，产生有害气体，使油液 颜色、酸值、粘度等性质发生变化。油中污染物会降低油液的使用性能，甚至导致油液 和用油系统失效【2 0 1 。例如，据统计，液压系统中液压元件的失效7 0 - 8 5 是油液污染引 起的【2 1 1 。而润滑油中的固体颗粒污染物会降低油液的润滑性能，绝缘油中的水分污染物 也会降低油液的绝缘性能。从微观上讲，完全纯净的油液是不可能存在的，因此油中污 染物不可避免圈。根据油液的种类和用途，当油中污染物的含量在一定范围以内时，对 油液的使用并没有大的影响，这样含量的油中污染物是可以接受的。油中污染物含量进 一步增加，可能会大大降低油液的使用性能，或者在油液使用过程中有很大的副作用嘲。 当使用性能的降低或者副作用的增大到达一定程度时，就必须停止使用污染油液。因此， 根据不同使用场合的不同油液，越来越多的标准对油中污染物做出了详细的规定。对油 液污染情况的评估主要包括