液壓油怎么過(guò)濾及潤(rùn)滑油脫水處理
液壓油怎么過(guò)濾及潤(rùn)滑油脫水處理
一、液壓油的主要物理性質(zhì)
液壓傳動(dòng)是以液壓油(通常為礦物油)作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞動(dòng)力和信號(hào)的。因此液壓油的質(zhì)量(物理、化學(xué)性能)的優(yōu)劣,尤其是力學(xué)性能對(duì)液壓系統(tǒng)工作的影響很大。所以,在研究液壓系統(tǒng)時(shí),必須對(duì)所用的液壓油及其性能進(jìn)行較深入了解,以便進(jìn)一步理解液壓傳動(dòng)的基本原理。
1.密度
單位體積液體的質(zhì)量稱為該液體的密度:
Ρ=m/v (8-1)
式中,V為體積;m為體積為V的液體的質(zhì)量;Ρ為液體的密度。
密度是液體一個(gè)重要的物理量參數(shù)。隨著溫度或壓力的變化,其密度也會(huì)發(fā)生變化,但變化量一般很小,可以忽略不計(jì)。一般液壓油的密度為900kg/m3。
2.可壓縮性
液體受壓力的作用而發(fā)生體積減小變化稱為液體的可壓縮性。若液壓油中混入空氣時(shí),其可壓縮性將顯著增加,并將嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)的工作性能,因此在液壓系統(tǒng)中盡量減少油液中混入的氣體及其他揮發(fā)物質(zhì)(如汽油、煤油、乙醇和苯等)的含量。
3.黏性
(1)黏性的意義。液體在外力作用下流動(dòng)時(shí),液體分子間內(nèi)聚力會(huì)阻礙分子相對(duì)運(yùn)動(dòng),即分子之間產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力,這一特性稱為液體的黏性。黏性是液體的重要物理特性,也是選擇液壓用油的依據(jù)。
由于液體在外力作用下才有黏性,因此液體在靜止?fàn)顟B(tài)下是不呈現(xiàn)黏性的。液體黏性的大小用黏度來(lái)表示。
(2)液體的黏度。指定量表示黏性高低的量,常用的黏度有3種,即動(dòng)力黏度、運(yùn)動(dòng)黏度和相對(duì)黏度。平時(shí)提到油的牌號(hào)實(shí)際是運(yùn)動(dòng)黏度。
1)動(dòng)力黏度μ。在我國(guó)法定計(jì)量單位制及SI制中,動(dòng)力黏度μ的單位是Pa·s(帕·秒)或用N·s/m2(?!っ?米2)表示。
在CGS制中,口的單位為dgn·s/cm2(達(dá)因·秒/厘米2),叉稱為P(泊)。P的1%稱為cP(厘泊)。其換算關(guān)系如下
1Pa·s=10P=l03cP
2)運(yùn)動(dòng)黏度v。動(dòng)力黏度μ和該液體密度Ρ之比值,稱為運(yùn)動(dòng)黏度。
v=μ/Ρ (82)
二、水的物理性能:
通常是無(wú)色、無(wú)味的液體。
沸點(diǎn):99.975℃(氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí),也就是101.375kPa)。
凝固點(diǎn):0℃
三相點(diǎn):0.01℃
最大相對(duì)密度時(shí)的溫度:3.982℃
比熱容:4.186kJ/(kg·℃) 0.1MPa 15℃蒸發(fā)潛熱:2257.2kJ/(kg) 0.1MPa 100℃
密度:水的密度在3.98℃時(shí)最大,為1×103kg/m3,水在0℃時(shí),密度為0.99987×103 kg/m3,冰在0℃時(shí),密度為0.9167×103 kg/m3。
臨界溫度:374.2℃
導(dǎo)熱率:在20℃時(shí),水的熱導(dǎo)率為0.006 J/s·cm·K,
冰的熱導(dǎo)率為0.023 J/s·cm·K,
在雪的密度為0.1×103 kg/m3時(shí),雪的熱導(dǎo)率為0.00029 J/s·cm·K。
浮力分類(lèi):懸浮、漂浮、沉底、上浮、下沉。
三、水對(duì)液壓油的污染:
對(duì)于顆粒物污染,現(xiàn)在基本上都比較重視,一般采取了相應(yīng)的措施進(jìn)行控制(比如有濾芯對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾處理)。而對(duì)水、空氣、微生物等其它污染,目前還沒(méi)有象對(duì)顆粒物污染那樣給予足夠的重視。在顆粒物污染得到有效控制后,其他污染物對(duì)系統(tǒng)的危害會(huì)更加凸現(xiàn)出來(lái)。水對(duì)液壓和潤(rùn)滑系統(tǒng)的危害正越來(lái)越引起人們的重視。
在實(shí)踐與研究中,人們認(rèn)識(shí)到液壓油性能惡化的主要原因之一是水進(jìn)入液壓油中。水分作為油液主要的污染物之一也會(huì)引起許多問(wèn)題。水的進(jìn)入,特別是大量的游離水,在液壓系統(tǒng)內(nèi)破壞了潤(rùn)滑油膜的形成,油品潤(rùn)滑性能急劇下降,使運(yùn)動(dòng)表面產(chǎn)生磨損、粘著和金屬疲勞,產(chǎn)生了一些金屬磨粒,而這些金屬小顆粒,尤其是銅或鐵顆粒的存在,又會(huì)成為水與油品產(chǎn)生氧化分解反應(yīng)的催化劑,使反應(yīng)速度加快。反應(yīng)將生成酸性腐蝕性產(chǎn)物,不溶性污染物等有害物質(zhì),使得零部件受到腐蝕,閥門(mén)卡滯或形成油泥等;水會(huì)使油液的粘度上升或油膜變薄;另外,液壓油里的水會(huì)在較高的工作溫度下與油產(chǎn)生氧化反應(yīng),使油氧化變質(zhì),降低了油品的使用壽命;水進(jìn)入油后增加了油的可被壓縮性,導(dǎo)致工作不穩(wěn)定;在低溫工作條件下,油液中的微粒水珠凝結(jié)成冰粒,堵塞控制元件的間隙或小孔,引起系統(tǒng)故障;容易使系統(tǒng)內(nèi)滋生細(xì)菌,減低了油品的使用壽命,增加了換油成本;油液中的添加劑被溶解在水里導(dǎo)致?lián)p耗,降低了液壓油的性能;降低了油品的潤(rùn)滑性,導(dǎo)致設(shè)備工作不穩(wěn)定;加速金屬的表面疲勞,對(duì)金屬部件的保護(hù)不夠,容易生銹或受到腐蝕,降低了金屬部件的使用壽命;堵塞過(guò)濾器,降低了過(guò)濾效果,直接增加了過(guò)濾成本。
網(wǎng)上有網(wǎng)友透露過(guò)一次他親身經(jīng)歷過(guò)的油液進(jìn)水事故:由于工人的操作失誤,先打開(kāi)了進(jìn)水閥卻沒(méi)開(kāi)出水閥,使板式冷卻器里的冷卻水竄入油箱,僅兩秒鐘的時(shí)間就導(dǎo)致該液壓系統(tǒng)的液壓油全部報(bào)廢,此次事故雖然處理及時(shí)沒(méi)有造成液壓元件損壞,但是卻損失了50桶進(jìn)口液壓油,這是一個(gè)深刻的教訓(xùn)。
四、液壓油的過(guò)濾和真空濾油機(jī)設(shè)備的運(yùn)用。
重慶中凈牌液壓油脫水濾油機(jī)用于含水的液壓油過(guò)濾,其原理首先對(duì)油液進(jìn)行加熱,這樣使油液的流動(dòng)性更好,加熱后油液進(jìn)入初級(jí)過(guò)濾,大顆粒雜質(zhì)被截留,除去大顆粒雜質(zhì)的油液再進(jìn)入分水器,在分水器中油和水分離出后,進(jìn)入二級(jí)過(guò)濾器,在二級(jí)過(guò)濾器中除去較小的雜質(zhì)后,繼續(xù)進(jìn)入極低氣壓真空分離器內(nèi),其內(nèi)利用分子分離技術(shù)原理對(duì)油液進(jìn)行變壓解析、真空滯留、閃急立體蒸發(fā)、消除分子間結(jié)合力,使油液中溶解水、游離水、溶解氣體、游離氣體快速潰破油膜脫離油分子而析出;這些氣體在極低氣壓作用下迅速被真空泵帶出,至此完成脫水脫氣。油液再經(jīng)油泵泵入精過(guò)濾器除去細(xì)微雜質(zhì),其內(nèi)為復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)的過(guò)濾材質(zhì)能有效除去超微粒子。從而達(dá)到所需清潔度要求。
經(jīng)過(guò)我司中凈牌液壓油脫水濾油機(jī)處理后,油品性能指標(biāo)可以恢復(fù)到一下參數(shù):
破乳化值min新油≤15,舊油≤30
油中含水量PPm≤300
清潔度NAS≤7級(jí)
閃點(diǎn)(開(kāi)口)℃GB443-89
運(yùn)動(dòng)粘度mm2/sGB443-89
機(jī)械雜質(zhì)%0.05~0.005GB/T511
五:液壓油過(guò)濾總結(jié):
就目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)的技術(shù)水平來(lái)說(shuō),要想把液壓油中的水分去除達(dá)到理想的程度并不現(xiàn)實(shí)。因?yàn)楦鶕?jù)液壓油污染的原因分析,沒(méi)有一個(gè)純凈的液壓系統(tǒng),只要運(yùn)動(dòng)就必然會(huì)產(chǎn)生熱量,密封再嚴(yán)密,水、污染物和空氣也會(huì)通過(guò)各種渠道混入液壓系統(tǒng)中。所以我們只能力求減少它們產(chǎn)生的原因,并且當(dāng)它們產(chǎn)生后設(shè)法從系統(tǒng)中把它們盡量多的清除出去,使液壓系統(tǒng)保持相對(duì)純凈。
在液壓油脫水凈化方面的研究和應(yīng)用,遠(yuǎn)不如顆粒污染過(guò)濾即使研究開(kāi)展的深入和廣泛,結(jié)合一些維護(hù)液壓系統(tǒng)的工作中所遇到的實(shí)際案例來(lái)分析,這其中主要有兩個(gè)原因:
(1)對(duì)水污染的危害認(rèn)識(shí)不足。當(dāng)油液中水含量較低時(shí),尚不足以引起卡死等突發(fā)事故。而事實(shí)上,水污染的存在,對(duì)油品本身的影響,以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響都是超出人們的想象的。水污染引起油液性能的惡化導(dǎo)致元件的磨損(包括化學(xué)腐蝕,生成影響工作的物質(zhì))與顆粒污染對(duì)系統(tǒng)的影響并不遜色。顆粒污染嚴(yán)重的油可以通過(guò)過(guò)濾凈化處理,回收利用,而水污染引起的油的變質(zhì),會(huì)使大批的油品報(bào)廢。
(2)技術(shù)上的難度。顆粒污染凈化屬固液分離技術(shù),而水污染凈化屬液液分離技術(shù),因此二者在技術(shù)處理上難度差異很大。另外,由于粘度、油水界面張力等因素的影響,使得從液壓油中除去水分的工作十分困難。必須選擇有實(shí)力公司研發(fā)出的液壓油專用真空濾油機(jī)。
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