润滑油多场联合净化装备设计.docx

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润滑油多场联合净化装备设计

摘要

随着世界经济的不断高速发展，机械、电力、运输和化工等基础工业也在不断发生着日新月异的变化。

作为工业日常生产过程中机械设备运转必备品，且有润滑作用的润滑油来说，它的需求量也越来越大。

润滑油是从石油中提炼出来的，是工业生产过程中不可或缺的一种石油产品，也是一种不可再生资源，而且润滑油的加工成本比较高，因此它的再利用是很有必要的，这样做既环保又节能。

水是使润滑油液受到污染的常见外来污染物，因而润滑油脱水净化也是润滑油液二次利用的必备途径。

目前油液脱水的主要方法是真空加热法，本文的主要内容是润滑油多场联合净化装备设计，所谓润滑油多场联合净化装备就是利用旋流场、电场和重力场等来对润滑油中的水和其他影响润滑油使用性能的杂质进行处理的一种特种设备。

由于真空加热脱水单元已经设计完毕，本次主要做的主要是是第一级旋流器和旋流电场的设计以及管路设计。

关键词：

液—液分离旋流器；电场；加热真空脱水；油水分离；润滑油

Abstract

Astheworldeconomyhighspeeddevelopment,machinery,electricity,transport,andchemicalandotherbasicindustriesarechangingwitheachpassingdaychange,sothatthedemandofthelubricatingoilastheindustrialdailyproductionnecessarylubricationofmechanicalequipmentintheprocessofoperationisbecomingmoreandmorebig.Forthereasonsthatthelubricatingoilisoilrefining,itisakindofoilwhichisindispensableintheprocessofindustrialproductionproductsandprocessingthelubricatingoilisveryhigh.Soitisverynecessarytorecyclethelubricatingoil.Wateristhelubricationoilpollutioninthecommonforeignpollutantssothatlubricatingoildehydrationpurificationisalsoanessentialwaytolubricatingoilsecondaryuse.

Thisarticletellsthelubricatingoilfieldjointpurificationequipmentdesign,so-calledlubricatingoilfieldjointpurificationequipmentisakindofspecialequipmentthatusingspiralflowfieldandelectricfieldandgravityfieldtogetthewaterandotherimpuritiesaffectthefunctionalperformanceofthelubricatingoilout.Thisequipmentisdesignedonthebasisofavarietyoftechnologiessuchasconceptualdesign,dehydrationpurificationprincipleisinamarketsegmentforliquid-liquidhydrocycloneseparationhydrocyclonetechnology,pulsedelectricfieldtechnologyandvacuumheatingdehydrationtechnologywhichhasbeenused.

Keywords:

Liquid-liquidseparationandcyclone,theelectricfield,vacuumheatingdehydration,separationofwaterfromoil,Lubricatingoil

摘要……………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract…………………………………………………………………………Ⅱ

1绪论………………………………………………………………………………1

2润滑油多场联合净化装备总体设计……………………………………………2

2.1一级旋流器的设计……………………………………………………………3

2.1.1旋流器的分类……………………………………………………………3

2.1.2水力旋流器及其工作过程……………………………………………4

2.1.3.水力旋流器的分类、分离原理及其发展概况………………………4

2.1.4.水力旋流器的应用概况………………………………………………4

2.1.4.1水力旋流器在煤炭工业中的应用…………………………………5

2.1.4.2水力旋流器在选矿工业中的应用…………………………………5

2.1.4.3水力旋流器在食品工业中的应用…………………………………6

2.1.4.3水力旋流器在污水处理中的应用…………………………………6

2.1.4.4水力旋流器在造纸中的应用………………………………………7

2.1.4.5水力旋流器在石油业中的应用……………………………………8

2.1.5水力旋流器选型………………………………………………………9

2.1.6常见液—液分离水力旋流器的结构………………………………10

2.1.7水力旋流器机构设计及参数设计……………………………………11

2.1.7.1大小锥角的选择……………………………………………………12

2.1.7.2主体直径D确定……………………………………………………12

2.2.7.3尾管长度的选择……………………………………………………12

2.1.7.4入口设计…………………………………………………………12

2.1.7.4旋流器的端盖……………………………………………………13

2.1.8旋流器的安装…………………………………………………………13

2.2旋流电场的设计……………………………………………………………14

2.2.1旋流电场的简介……………………………………………………14

2.2.2旋流电场的工作原理………………………………………………14

2.2.3电场的选择……………………………………………………………15

2.2.4电极的分布情况…………………………………………………15

2.2.5旋流电场………………………………………………………………16

2.3真空单元………………………………………………………………16

2.4真空单元元件元件的选用…………………………………………………17

2.5管路设计及装配…………………………………………………………18

3总结……………………………………………………………………………20

致谢…………………………………………………………………………………21

参考文献……………………………………………………………………………22

文献综述…………………………………………………………………………24

1绪论

1.1润滑油多场联合净化装备的概述

润滑油多场联合净化装备的脱水过程可以简单地分为三个大的步骤：

首先是经过第一级旋流器，利用旋流场的作用使得一部分水和润滑油液分开，达到脱水目的；然后是未被完全净化的油液进入第二级装有脉冲电场的旋流器，在电场和旋流场的共同作用下进一步脱水净化油液；第三步是在第二步步处理完的油液通过真空加热脱水过程最终达到润滑油液脱水的目的。

具体的工作流程如下图1-1所示

图1-1润滑油多长联合净化装备工作原理图

此特种装备具备以下特点：

1）结构简单、占用空间少、使用灵活，适合多种场合。

2）可以挂车上，移动方便，拆装和维护比较简单。

3）使用氮气保护冷却技术能够很好的保证净化后的油液不受氧化二次破坏。

4）采用目前比较先进的油液脱水技术，多场联合使用发挥各种场力的作用，节能高效。

1.2润滑油多场联合净化装备设计研究的意义

由于润滑油在运输、使用及加工的过程中容易受到雨水、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，进而使工业经济蒙受巨大的损失，所以对润滑油的脱水处理问题的解决是刻不容缓的。

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，这样的设备称为真空净油机（以下简称净油机）。

它能高效除去污油中的杂质、水分、气体及水溶性酸碱等，使净化后的油接近或达到国家规定的质量标准，恢复使用性能。

目前在工业上主要采用的油液脱水技术是真空加热脱水（装备如图1-2）和使用液—液分离旋流器脱水（装备如图1-3）这两种方式。

前者由于具有效率低和能耗高等缺陷而不能被大范围推广使用，只能用在含水量比较低的油液处理场合，如变压器油液脱水处理。

后者的缺陷是由于脱水净化的质量不高而不能被使用在对脱水要求比较高的场合里。

本设计是结合上述两种技术并增加了脉冲电场技术而构思设计的润滑油多场联合净化装备。

此设备可以充分利用真空加热脱水法和旋流场脱水法两者的优势，同时又互补了两者的不足，从而使得此设备能够实现低功耗，高脱水效果的目的。

图1-2真空滤油机

图1-3三相分离旋流器

2润滑油多场联合净化装备总体设计

在润滑油多场联合净化设备中，一级旋流器、二级旋流电场和真空脱水部分起主要的作用。

本章中将依次对它们常见的种类、基本原理和本装备所选择的类型以及结构的设计进行分析。

2.1一级旋流器的设计

2.1.1旋流器的分类

旋流器按分离介质种类可分为水利旋流器和风力旋流器两种。

它们之间主要的不同点是水力旋流器分离介质是水，而分离旋流器的分离介质是空气，但是它们的分离原理基本相同，且结构也没有太大的差别。

由于我们本次设计过程中的目标要求是脱去混在润滑油当中的水，所以我们在本装备中使用的是水力旋流器，因而我们接下来也主要介绍水力旋流器。

2.1.2水力旋流器及其工作过程

按照Bradlley最初给出的水力旋流器的定义，水力旋流器是一种利用流体压力产生的旋转运动的装置。

随着后续对旋流器理论的不断研究和认识，Bradlley的这一定义虽然不够全面但是他却道出了旋流器工作的本质特征——它在正常工作的时候，液体由于受到压力作用，以一定的初速度由旋流器的入口处沿着旋流器内壁的切线方向进入旋流器的内腔，然后沿着内腔做高速的旋转运动，从而使得其内部的各组分受到离心力作用。

2.1.3水力旋流器的分类、分离原理及其发展概况

应水利旋流器主要分为固—液分离旋流器（常规结构如