油氣分離器預(yù)分離效果的好壞直接影響到壓縮空氣氣體含油量,本文系統(tǒng)分析了預(yù)分離測(cè)試的工作原理及一種簡(jiǎn)易實(shí)用的預(yù)分離測(cè)試裝置,通過(guò)測(cè)試裝置收集稱(chēng)重回油質(zhì)量后可以直接計(jì)算出氣體含油量,從而準(zhǔn)確可靠的判斷對(duì)比出油氣分離器的預(yù)分離設(shè)計(jì)效果。因此可以大大改進(jìn)油氣分離器的設(shè)計(jì)水平,繼而提高整個(gè)空壓機(jī)產(chǎn)品的性能質(zhì)量。
目前,工業(yè)動(dòng)力上廣泛使用的噴油式螺桿空氣壓縮機(jī)具有供氣平穩(wěn),噪音低,省電和維修率低,符合環(huán)保要求等特點(diǎn)。噴油式螺桿空氣壓縮機(jī)的油氣分離器是空壓機(jī)系統(tǒng)的重要部件之一,在空壓機(jī)系統(tǒng)內(nèi)起到儲(chǔ)存壓縮機(jī)機(jī)油;緩沖壓縮空氣的流速;油氣分離芯前級(jí)液態(tài)油的分離作用。油氣分離器設(shè)計(jì)合理能提高預(yù)分離效率,從而會(huì)降低排氣含油量和油分芯的壓損;反之,則預(yù)分離效率降低,油分芯負(fù)荷大,導(dǎo)致排氣含油量高,同時(shí)加大能源的損耗。所以,噴油式螺桿空氣壓縮機(jī)油氣分離器的預(yù)分離效果是考量油氣分離器設(shè)計(jì)是否合理的一個(gè)重要依據(jù)。
噴油螺桿壓縮機(jī)的油氣分離器由預(yù)分離(由油氣分離器罐完成)和精分離(由油氣分離芯完成)兩個(gè)部分組成。目前空氣壓縮機(jī)的排氣含油量一般通過(guò)ISO 8573-2-96《一般用途壓縮空氣 第2部分:測(cè)定懸浮狀油含量的試驗(yàn)方法》來(lái)對(duì)壓縮機(jī)的最終排氣含油量進(jìn)行測(cè)量,對(duì)油氣分離罐的預(yù)分離效果不進(jìn)行測(cè)量評(píng)價(jià)。而空氣壓縮機(jī)的排氣含油量不但與油氣分離芯的質(zhì)量有關(guān),而且與油氣分離器罐的設(shè)計(jì)息息有關(guān),即與油氣分離器罐的預(yù)分離效果直接相關(guān)。油氣分離器罐的設(shè)計(jì)合理可以有效降低壓縮空氣的排氣含油量,如果設(shè)計(jì)不合理預(yù)分離效果差,會(huì)造成壓縮空氣的含油量增大,加大了油分芯的負(fù)荷降低了使用壽命,同時(shí)加大能源的損耗。
預(yù)分離測(cè)試工作原理
油氣分離器預(yù)分離效果的指標(biāo)是經(jīng)過(guò)預(yù)分離后的空氣含油量,用質(zhì)量百分比PPM表示,=106x油質(zhì)量/空氣質(zhì)量(進(jìn)入油氣分離芯的單位體積空氣中)=106x油氣分離芯分離回油質(zhì)量/空氣質(zhì)量+最終排出空氣含油量PPM。
據(jù)油氣分離行業(yè)統(tǒng)計(jì)預(yù)分離后空氣含油量的正常范圍在500-5000PPM,而排出空氣含油量正常數(shù)值壓縮機(jī)為<2PPM。由此可見(jiàn)預(yù)分離后空氣含油量遠(yuǎn)大于最終排出空氣的含油量,不是一個(gè)數(shù)量級(jí)。
可以認(rèn)為:預(yù)分離后的空氣含油量=106x油氣分離芯分離回油質(zhì)量/空氣質(zhì)量。
本測(cè)試方法的工作原理就是測(cè)試油氣分離芯的回油質(zhì)量來(lái)反算油氣分離器的預(yù)分離效果。要求油氣分離芯完全浸潤(rùn),回油量穩(wěn)定時(shí)測(cè)量。如果分離芯沒(méi)有完全浸潤(rùn)之前測(cè)量,存在部分油沒(méi)有分離而容納在分離芯的玻璃纖維之中,造成測(cè)試的數(shù)據(jù)偏低。
預(yù)分離測(cè)試裝置
我們特別設(shè)計(jì)了一臺(tái)油氣分離器預(yù)分離測(cè)試自動(dòng)收集裝置,通過(guò)對(duì)油氣分離器罐的初級(jí)分離效果即預(yù)分離效果的測(cè)量,可以對(duì)油氣分離器罐的設(shè)計(jì)是否合理進(jìn)行判斷,指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員在獲得理想的預(yù)分離效果的前提下,使得油氣分離器罐的設(shè)計(jì)的體積最小、成本更低,油氣分離效果更佳,另一方面也大大降低了油氣分離芯的負(fù)荷從而提高其壽命,同時(shí)也減少了能源的損耗。
本裝置是由:油收集罐、兩個(gè)電磁閥、簡(jiǎn)易電腦板、精密電子天平、兩個(gè)球閥及相應(yīng)的油管路附件等組成,通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制組合以實(shí)現(xiàn)整個(gè)預(yù)分離測(cè)試過(guò)程自動(dòng)收集相關(guān)數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)易電腦板,通過(guò)程序設(shè)置 好一定的時(shí)間控制各個(gè)電磁閥的開(kāi)關(guān)從而實(shí)現(xiàn)油氣分離器中回油量的收集。
整個(gè)裝置工作原理示意圖:經(jīng)過(guò)濾沉積在油分芯底部的潤(rùn)滑油,在壓差的作用下和少量壓縮氣一起流經(jīng)收集罐,油將沉積在罐底供稱(chēng)重,壓縮氣則循環(huán)返回主機(jī)。
預(yù)分離測(cè)試方法及計(jì)算
為了確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,需要在預(yù)分離測(cè)試前使油氣分離器濾芯充分濕潤(rùn)之后進(jìn)行,為縮短油氣分離器的濕潤(rùn)時(shí)間,推薦將油氣分離芯在油中浸泡15分鐘后取出,濾干到?jīng)]有油滴即可裝上機(jī)器,然后在機(jī)器正常運(yùn)行1-2小時(shí)后壓縮機(jī)的油氣分離芯回油已經(jīng)正常,觀察回油視鏡可以確認(rèn)其得到充分浸潤(rùn)。
油氣分離芯充分浸潤(rùn)后停機(jī)準(zhǔn)備油氣分離器預(yù)分離的測(cè)試轉(zhuǎn)換,按照上圖所示在空壓機(jī)上加裝本測(cè)試裝置將回油管路改裝好。連接前應(yīng)保證管件內(nèi)部清潔,連接管路密封。
機(jī)器開(kāi)機(jī)前參照示意圖添加本測(cè)試裝置,機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)正常后開(kāi)始進(jìn)行回油收集測(cè)試。測(cè)試步驟為:
3.1.打開(kāi)兩個(gè)電磁閥(三位兩通閥、兩位一通)使機(jī)器回油流入油收集罐中,此時(shí)兩個(gè)球閥關(guān)閉;
3.2.當(dāng)油收集罐中的油高于第一個(gè)視油鏡時(shí),手動(dòng)打開(kāi)球閥A將油排到托盤(pán)中;
3.3.到達(dá)推薦時(shí)間時(shí),自動(dòng)關(guān)閉兩個(gè)電磁閥使機(jī)器回油流入主機(jī)中;
3.4.手動(dòng)打開(kāi)球閥B進(jìn)行放空,將油收集罐和管路中的所有存油排到托盤(pán)中,用精密天平稱(chēng)重并記錄數(shù)據(jù)。以某空壓機(jī)機(jī)型為例,它的排氣量是85.8m3/min,假如它的油氣分離器預(yù)分離值是4000PPM,那么10分鐘時(shí)間將收集油4.41L。
在同一工況至少測(cè)試3次以上,將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到表一中即可計(jì)算中此油氣分離器罐預(yù)分離結(jié)果。全部測(cè)試完畢后停機(jī),需要恢復(fù)原始管道連接,從而使空壓機(jī)在測(cè)試完成后可以正常運(yùn)行。
根據(jù)具體機(jī)型填寫(xiě)此空壓機(jī)的基本參數(shù)(排氣流量、排氣壓力、排氣溫度)以及測(cè)試時(shí)候的環(huán)境工況,然后輸入測(cè)試后收集的回油質(zhì)量,就可以自動(dòng)計(jì)算得到壓縮機(jī)累計(jì)氣體質(zhì)量、壓縮機(jī)油氣分離器預(yù)分離后氣體含油量。將機(jī)組測(cè)試結(jié)果平均后就能真實(shí)反映此油氣分離器的預(yù)分離的效果。
以上介紹的對(duì)噴油式螺桿壓縮機(jī)油氣分離器預(yù)分離效果的測(cè)試方法,測(cè)試裝置簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、測(cè)試數(shù)據(jù)可靠,適用于空氣壓縮機(jī)的油氣分離器設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)參考。
TANK預(yù)分離自動(dòng)收集裝置專(zhuān)為測(cè)試固定式噴油螺桿空氣壓縮機(jī)和噴油螺桿真空泵產(chǎn)品中油氣分離器罐的預(yù)分離效果而設(shè)計(jì),通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制組合以實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)試過(guò)程自動(dòng)收集相關(guān)數(shù)據(jù)。此裝置由于都是電子自動(dòng)控制,避免了手動(dòng)操作容易出錯(cuò)、容易被燙傷、需多人協(xié)同操作、數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確等問(wèn)題,完全可以實(shí)現(xiàn)單人獨(dú)立操作、操作效率更高、更準(zhǔn)確。
本裝置適用于所有固定式噴油螺桿空氣壓縮機(jī)和噴油螺桿真空泵,不適用無(wú)油干螺桿空氣壓縮機(jī)或噴水螺桿空壓機(jī)等。