一講到空壓機(jī)中油氣分離器的使用,就必需要對(duì)分離器有一定的了解,空氣壓縮機(jī)網(wǎng)就先從分離器概述起,然后再具體的來(lái)講到空壓機(jī)中油氣分離器的使用。
分離器概述:
分離器是把混合的物質(zhì)分離成兩種或兩種以上不同的物質(zhì)的機(jī)器。
分離器要能保持良好的分離效果,需對(duì)其液位和壓力進(jìn)行控制。傳統(tǒng)分離器液位和壓力的控制采用定壓控制技術(shù)。在分離器的變壓力液面控制中,利用浮子液面控制器帶動(dòng)油和氣調(diào)節(jié)閥,使其聯(lián)合動(dòng)作,控制原油和天然氣的液量,完成對(duì)分離器中液位的調(diào)節(jié),而不對(duì)分離器的壓力進(jìn)行控制。變壓力的液面控制方法可以更大程度地減小油氣出口閥的節(jié)流,減小分離器的壓力,提高分離效果。 氣液分離器構(gòu)造圖
油氣分離器和油氣水三相分離器在油田接轉(zhuǎn)站和聯(lián)合站中有著廣泛的應(yīng)用。分離器要能保持良好的分離效果,需要對(duì)其液位和壓力進(jìn)行控制。
空壓機(jī)中油氣分離器的使用:
現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)中離不開(kāi)動(dòng)力氣源。空氣壓縮機(jī)在我國(guó)80年代前很多行業(yè)都沒(méi)有應(yīng)用上,直到90年代才廣泛使用在工廠和機(jī)械設(shè)備上。在10年內(nèi),最廣泛使用的是噴油式螺桿空氣壓縮機(jī)。螺桿式空氣壓縮機(jī)的特點(diǎn)主要是 ...
現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)中離不開(kāi)動(dòng)力氣源。空氣壓縮機(jī)在我國(guó)80年代前很多行業(yè)都沒(méi)有應(yīng)用上,直到90年代才廣泛使用在工廠和機(jī)械設(shè)備上。在10年內(nèi),最廣泛使用的是噴油式螺桿空氣壓縮機(jī)。螺桿式空氣壓縮機(jī)的特點(diǎn)主要是供氣平穩(wěn),噪音低,省電和維修率低,符合環(huán)保要求,離補(bǔ)了活塞式空氣壓縮機(jī)不足之處。在工業(yè)動(dòng)力上使用螺桿式空氣壓縮機(jī)的比率大大提高,在不斷引進(jìn)外國(guó)技術(shù)的同時(shí),我國(guó)也不斷研究新的技術(shù)。導(dǎo)致國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的螺桿式空氣壓縮機(jī)廠越來(lái)越多,來(lái)滿(mǎn)足市場(chǎng)行業(yè)的需求,現(xiàn)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的螺桿式空氣壓縮機(jī)不但在國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售,而且不斷返銷(xiāo)出國(guó),這代表了我國(guó)的螺桿式空氣壓縮機(jī)技術(shù)上已邁進(jìn)了一大步。
在噴油式螺桿空氣壓縮機(jī)內(nèi)的油氣分離芯是重要部件之一,油氣分離芯的主要作用是減少空氣壓縮機(jī)的耗油量,確保壓縮空氣的含油量在3ppm之內(nèi)?諝鈮嚎s機(jī)的生產(chǎn)廠家不斷在技術(shù)改造來(lái)減少壓縮空氣的含油量,或選用質(zhì)量較好的油氣分離芯。但在使用過(guò)程中部份的效果并不是很理想,也會(huì)出現(xiàn)空氣的含油量過(guò)大或壓差過(guò)大;嚴(yán)重的燃燒爆炸。
2 油氣分離芯的應(yīng)用技術(shù) 空氣壓縮機(jī)的出氣含油量不但與油氣分離芯的質(zhì)量有關(guān),而且與油桶的設(shè)計(jì)有相關(guān),還有空氣壓縮機(jī)的出氣流量與油氣分離芯的處理流量的配套相關(guān)重要。
2.1油氣分離芯與空氣壓縮機(jī)的配套 一般情況下,空氣壓縮機(jī)配套油氣分離芯必須選擇大于或等于空氣壓縮機(jī)的出氣流量,防止了在使用過(guò)程中吸入的空氣濾清器過(guò)濾不了的細(xì)小粉塵將油氣分離芯的細(xì)分離層上堵塞,從而減少油氣分離芯的處理流量,造成油氣分離芯早期壓差過(guò)大。在配套油氣分離芯最合適的是壓縮空氣出氣流量的105%以上來(lái)選擇。
2.2油氣分離芯的使用壽命 老化的油的沉淀物,空氣中的污染物和磨損的微粒都會(huì)影響油氣分離芯的使用壽命。用戶(hù)不同,要求的最終壓差也不一樣。在實(shí)際使用中,壓縮機(jī)用的油氣分離芯的最終壓差為0.8-1bar,真空泵為0.5bar。油氣分離芯上積聚的污物在較高油流量時(shí)也會(huì)增多。這可以用排污流量來(lái)衡量。排污量直接和壓縮機(jī)的預(yù)分離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)。排污量的更佳值一般在每立方油1g左右。所以油氣分離芯的使用壽命不能按時(shí)間來(lái)衡量,只有用油氣分離芯的最終壓差來(lái)決定壽命。
2.3確保油氣分離芯有經(jīng)濟(jì)的使用壽命的方法 對(duì)潤(rùn)滑油的正確維護(hù)是確保油氣分離芯有一個(gè)較滿(mǎn)意使用壽命的前提條件。一般來(lái)講,油氣分離芯的使用壽命僅受到細(xì)分離層上的固體顆粒沉淀物(油的氧化物,磨損的顆粒等)的限制,最終導(dǎo)致壓差升高。潤(rùn)滑油中的污物可通過(guò)更換空氣濾清器﹑機(jī)油過(guò)濾器和遵守油的更換周期來(lái)減少。這樣,可使進(jìn)入到油氣分離芯上的污物保持在最少,有利于延長(zhǎng)維護(hù)﹑保養(yǎng)周期。油的選型對(duì)油氣分離芯的使用壽命有非常大的關(guān)系。只能使用那些經(jīng)批準(zhǔn)的﹑抗老化和對(duì)水不敏感的潤(rùn)滑油?寡趸圆畹臐(rùn)滑油不適用,即使工作時(shí)間較短,也會(huì)產(chǎn)生一種類(lèi)似于果凍狀的粘稠沉淀物,將油氣分離芯堵塞。較高的工作溫度會(huì)加速潤(rùn)滑油的老化,所以也須對(duì)冷卻風(fēng)量和冷卻器的污垢引起足夠地重視。在更換機(jī)油時(shí),須將用過(guò)的油完全排掉,以避免新機(jī)油遭污染或者新﹑老機(jī)油間不相溶。極少情況下也會(huì)出現(xiàn)由于環(huán)境空氣中夾雜氣體雜質(zhì)而導(dǎo)致潤(rùn)滑油過(guò)早老化。
2.4 空氣壓縮機(jī)耗油量 一些影響空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)油罐油位的工作條件和臨界條件,諸如油的揮發(fā)過(guò)程﹑預(yù)分離和回油系統(tǒng)的效果都會(huì)導(dǎo)致短時(shí)間或較長(zhǎng)時(shí)間的耗油量增大。例如,回油管堵塞會(huì)引起分離出的油積聚在油氣分離芯的干端。積油的數(shù)量級(jí)和已積聚的油量有關(guān)。 儲(chǔ)油罐內(nèi)油位過(guò)高也會(huì)產(chǎn)生相似的后果,如果在油和氣之間暫時(shí)或長(zhǎng)久不能形成顯著的隔離區(qū)域,會(huì)損害油滴離效果的預(yù)分,也會(huì)增加油氣分離芯下游的空氣中的殘油率。 當(dāng)油溫較低或使用揮發(fā)較慢的潤(rùn)滑油時(shí),過(guò)量地加油也會(huì)導(dǎo)致大量的油泡沫透過(guò)油分離芯,油氣分離芯勢(shì)必會(huì)增加耗油量。在正常工作溫度800C的情況下,某些型號(hào)或牌號(hào)的潤(rùn)滑油的油煙含量可達(dá)10mg/m3。
2.5儲(chǔ)油罐的設(shè)計(jì) 儲(chǔ)油罐在空氣壓縮機(jī)內(nèi)起到的作用是儲(chǔ)存壓縮機(jī)機(jī)油;緩沖壓縮空氣的流速;是油氣分離芯前級(jí)液態(tài)油的分離作用。儲(chǔ)油罐是油氣分離芯處理含油量的決定因素,儲(chǔ)油罐的設(shè)計(jì)合理是降低壓縮空氣的含油量,如果設(shè)計(jì)不合理會(huì)造成壓縮空氣的含油量增大,同時(shí)加大能源的損耗。在空氣壓縮機(jī)的設(shè)備怎樣才能降低能源的損耗,儲(chǔ)油罐的設(shè)計(jì)怎樣才算合理。不同品牌的空壓機(jī)所設(shè)計(jì)的儲(chǔ)油罐都不一樣,儲(chǔ)油罐的合理設(shè)計(jì)要注意幾點(diǎn)參數(shù):
(1)了解壓縮機(jī)頭的出氣流量和壓縮機(jī)頭需要的噴油流量,參數(shù)可以向壓縮機(jī)頭生產(chǎn)商索取。
(2)壓縮空氣在7bar壓力時(shí)進(jìn)儲(chǔ)油罐之前的流速要求是V=15-25m/s的范圍內(nèi),這時(shí)要計(jì)算壓縮機(jī)頭到儲(chǔ)油罐的管徑需要配置多大。
(3)壓縮空氣在7bar壓力時(shí)儲(chǔ)油罐之內(nèi)的流速要求更大是V1=5m/s,這時(shí)要計(jì)算進(jìn)儲(chǔ)油罐之前的流速所需要的管徑和儲(chǔ)油罐之內(nèi)的流速所需要的就算出儲(chǔ)油罐的直徑。帶有液態(tài)油的壓縮空氣進(jìn)入儲(chǔ)油罐內(nèi)所產(chǎn)生的離心力和速度﹑方向來(lái)計(jì)算壓縮空氣余下的含油量。
(4)在儲(chǔ)油罐內(nèi)的壓縮空氣進(jìn)入油氣分離芯的流速控制在V2=0.7m/s,同時(shí)進(jìn)入油氣分離芯的壓縮空氣的含油量在5-10g/m3之內(nèi),可以在回油管上收集油量來(lái)測(cè)量進(jìn)油氣分離芯的壓縮空氣含油量。
(5)計(jì)算空氣壓縮機(jī)所需要的噴油量,在儲(chǔ)油罐內(nèi)的機(jī)油的油面到油氣分離芯底部的距離不能小于300mm。否則,會(huì)加大油氣分離芯的油量處理,造成壓縮空氣的含油量增大。 儲(chǔ)油罐設(shè)計(jì)的參數(shù)是參考德國(guó)“MANN+HUMMEL”集團(tuán)油氣分離芯的處理流速和處理含油量來(lái)計(jì)算,流量按DIN1945標(biāo)準(zhǔn)(在7bar工作壓力下)來(lái)計(jì)算。
3 在使用油氣分離芯產(chǎn)品需要注意的問(wèn)題分析
3.1油氣分離芯壓差過(guò)大(>1bar) 在使用油氣分離芯的過(guò)程中,新安裝的油氣分離芯初次使用的正常壓差在0.17-0.3bar,如果超出0.3bar是不正常的,這時(shí)要檢查空氣壓縮機(jī)的最小壓力閥或其它空氣系統(tǒng)的零配件是否有損壞的現(xiàn)象。 在使用油氣分離芯的過(guò)程中,在較短的時(shí)間里出現(xiàn)壓差過(guò)大,油氣分離芯的壓差大于0.8bar以上是不正常的,這時(shí)要檢查空氣壓縮機(jī)的空氣系統(tǒng)是否有短路現(xiàn)象,還要檢查空氣壓縮機(jī)所使用的空氣濾清器是否能過(guò)濾5-6um雜質(zhì)達(dá)到95%,在7-10um雜質(zhì)達(dá)到99.8%的效果,否則油氣分離芯在使用中就會(huì)提前出現(xiàn)壓差>0.8bar以上。另外,空氣壓縮機(jī)在大修后有沒(méi)有對(duì)壓縮空氣系統(tǒng)和油路系統(tǒng)進(jìn)行清潔干凈,空氣壓縮機(jī)的兩大系統(tǒng)有不明顯故障時(shí)都會(huì)造成油氣分離芯在使用中早期壓差過(guò)大。 在使用油氣分離芯的過(guò)程中,其分離層可以容量有一定的粉塵,當(dāng)空氣壓縮機(jī)在不斷使用所吸入的空氣也有很多小于5um的塵粒進(jìn)入到油氣分離芯的細(xì)分離層上,不但使細(xì)分離層的處理流量不斷在下降,而且油氣分離芯的壓差也不斷在增大。油氣分離芯在正常使用上達(dá)到1bar的壓差,這時(shí)需要更換油氣分離芯。 潤(rùn)滑油的抗氧化能力是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),是否有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性,抵抗油品分解和油泥的產(chǎn)生。潤(rùn)滑油的使用不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生油氣分離芯的壓差增大。
3.2油氣分離芯的處理含油量過(guò)大(>10ppm) 在油氣分離芯的使用過(guò)程中,含液態(tài)油的壓縮空氣經(jīng)過(guò)油氣分離芯分離后的壓縮空氣理想的含油量在3ppm以?xún)?nèi)。在使用油氣分離芯之前必須要了解清楚空氣壓縮機(jī)的出氣流量與油氣分離芯的處理流量是否相匹配,油氣分離芯的配置必須大于或等于空氣壓縮機(jī)的出氣流量。在同一型號(hào)的油氣分離芯使用在不同品牌的空壓機(jī)上,其油氣分離芯的處理含油量都不一樣。因?yàn)椴煌放频目諌簷C(jī),它的儲(chǔ)油罐的設(shè)計(jì)都不一樣,還有油氣分離芯的處理含油量與儲(chǔ)油罐的設(shè)計(jì)有關(guān),而且儲(chǔ)油罐的流量設(shè)計(jì)按DIN1945標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算。 在使用油氣分離芯的過(guò)程中,壓縮空氣的含油量>10ppm/m3min以上,必須多點(diǎn)注意儲(chǔ)油罐里的油量及空氣壓縮機(jī)的機(jī)油溫度,必要時(shí)對(duì)空氣壓縮機(jī)停下進(jìn)行檢查,檢查空氣壓縮機(jī)的回油管是否有堵塞,密封件是否有損壞及儲(chǔ)油罐的油量是否在合理位置上等有相關(guān)的部件都進(jìn)行檢查。一般情況下,壓縮空氣的含油量的多少可以從排污物明顯出來(lái)。 在使用的潤(rùn)滑油是否有良好的空氣釋放性,避免氣蝕,保持更大壓縮率。是否有低泡沬,精心篩選的添加劑確?諝庋杆俜蛛x,不會(huì)形成過(guò)度的泡沬層,是否有超卓的分水性。
3.3油氣分離芯出現(xiàn)燃燒或爆炸(冒煙.焦味) 在使用油氣分離芯的過(guò)程中,偶然都會(huì)出現(xiàn)儲(chǔ)油罐里燃燒或者爆炸,這種情況并不是油氣分離芯所產(chǎn)生的。由于油氣分離芯本身是不會(huì)自然起火的,只有火種和助燃?xì)怏w兩種因素同時(shí)存在才會(huì)燃燒爆炸,還有的是油氣分離芯通過(guò)氣體的流速摩擦?xí)a(chǎn)生靜電,靜電越大危險(xiǎn)性就越大。所以生產(chǎn)油氣分離芯的廠家都會(huì)安裝有導(dǎo)電片。除非在安裝時(shí)油氣分離芯的法蘭墊片上沒(méi)有加固靜電片來(lái)導(dǎo)電,導(dǎo)致產(chǎn)生的靜電不能往外散走。當(dāng)油氣分離芯所產(chǎn)生的靜電不能往機(jī)殼散走時(shí),油氣分離芯就相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)電瓶,每一層的玻璃纖維相當(dāng)于電熔內(nèi)的材料一樣,儲(chǔ)電量能達(dá)到過(guò)萬(wàn)伏,這時(shí)與金屬件最近的位置就產(chǎn)生火種,與我們家庭的煤氣灶的點(diǎn)火一樣的原理. 在使用油氣分離芯的過(guò)程中,要防止儲(chǔ)油罐里起火燃燒。首先在油氣分離芯的法蘭墊片上加固導(dǎo)電片,一般廠家是使用訂書(shū)機(jī)的釘來(lái)作為導(dǎo)電片,這是不行的,因?yàn)閴|片在法蘭加固的時(shí)候會(huì)壓進(jìn)石棉墊內(nèi),導(dǎo)致靜電散不走,最好是使用鋁薄膜片來(lái)包住墊片表面,這樣就確保靜電能散走.其所使用的壓縮機(jī)潤(rùn)滑油的氣化量的性能要符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。其次是在安裝油氣分離芯之前把兩大系統(tǒng)的雜質(zhì)和焊縫上的焊渣必須要清潔干凈,特別是對(duì)新機(jī)器的焊縫上的焊渣必須要清潔干凈。因?yàn)榭諌簷C(jī)在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生高溫高壓,還有高速的氣體流通就容易把清潔不干凈的焊渣脫離,經(jīng)與金屬件碰撞生產(chǎn)火花。再次的是要經(jīng)常留意空氣壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)所發(fā)出來(lái)的噪音是否正常,防止空氣壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件有磨損所產(chǎn)生的金屬果粒與金屬件碰撞所產(chǎn)生火花。 潤(rùn)滑油的有沒(méi)有杰出的氧化穩(wěn)定性,防止閥和其它部件形成積碳和漆膜,這些物質(zhì)是在高溫高壓條件下氧化反應(yīng)的副產(chǎn)物(如氧化鐵和氫氧化物)。這些沉積物會(huì)對(duì)空氣壓縮機(jī)造成嚴(yán)重?fù)p害,降低效率,增加維護(hù)費(fèi)用。 潤(rùn)滑油是否有防止發(fā)生起火和爆炸事故,在壓縮機(jī)機(jī)頭的排氣管中,積碳和鐵銹微粒的混合物在壓縮空氣熱量的作用下,可發(fā)生放熱反應(yīng),導(dǎo)致起火和爆炸。
3.4油氣分離芯的正常適應(yīng)壓力(>5bar) 在使用油氣分離芯的過(guò)程中,要注意的是工廠正常使用的空氣壓力不能<5bar。因?yàn)橛蜌夥蛛x芯的處理流量是按標(biāo)準(zhǔn)的7bar壓力來(lái)計(jì)算,并按DIN1945的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算油氣分離芯的處理流量。一般情況下油氣分離芯的選型必須是空氣壓縮機(jī)出氣流量的105%以上來(lái)配置,而油氣分離芯的處理量是與使用的壓力和流速有關(guān),在相配的油氣分離芯下壓力越低其油氣分離芯的處理效果就越差。所以對(duì)油氣分離芯必須長(zhǎng)期使用在5.5bar以上,否則油氣分離芯的處理空氣的含油量就達(dá)不到3ppm的效果。其它壓力下修正系數(shù)表如下:
4 安裝注意事項(xiàng)
a) 在安裝油氣分離芯時(shí)在密封件表面涂上少量潤(rùn)滑油。
b) 在安裝時(shí)旋裝式油氣分離芯只需用手順時(shí)針旋緊即可。
c) 在安裝內(nèi)置式油氣分離芯時(shí),油氣分離芯的法蘭墊片上必須要安裝導(dǎo)電片或使用石墨墊片。
d) 在安裝內(nèi)置式油氣分離芯時(shí),注意回油管是否伸到與油氣分離芯的中心底部2-3mm之間。
e) 在卸下油氣分離芯時(shí)要先注意內(nèi)部是否仍有余壓。
f) 含油的壓縮空氣不能直接正對(duì)油氣分離芯噴射。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機(jī) 空壓機(jī)修訂日期:2011-05-27
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