液壓油怎么過濾及潤滑油脫水處理
液壓油怎么過濾及潤滑油脫水處理
一、液壓油的主要物理性質
液壓傳動是以液壓油(通常為礦物油)作為工作介質來傳遞動力和信號的。因此液壓油的質量(物理、化學性能)的優劣,尤其是力學性能對液壓系統工作的影響很大。所以,在研究液壓系統時,必須對所用的液壓油及其性能進行較深入了解,以便進一步理解液壓傳動的基本原理。
1.密度
單位體積液體的質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的液體的質量;Ρ為液體的密度。
密度是液體一個重要的物理量參數。隨著溫度或壓力的變化,其密度也會發生變化,但變化量一般很小,可以忽略不計。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,其可壓縮性將顯著增加,并將嚴重影響液壓系統的工作性能,因此在液壓系統中盡量減少油液中混入的氣體及其他揮發物質(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時,液體分子間內聚力會阻礙分子相對運動,即分子之間產生一種內摩擦力,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。
由于液體在外力作用下才有黏性,因此液體在靜止狀態下是不呈現黏性的。液體黏性的大小用黏度來表示。
(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,即動力黏度、運動黏度和相對黏度。平時提到油的牌號實際是運動黏度。
1)動力黏度μ。在我國法定計量單位制及SI制中,動力黏度μ的單位是Pa·s(帕·秒)或用N·s/m2(牛·秒/米2)表示。
在CGS制中,口的單位為dgn·s/cm2(達因·秒/厘米2),叉稱為P(泊)。P的1%稱為cP(厘泊)。其換算關系如下
1Pa·s=10P=l03cP
2)運動黏度v。動力黏度μ和該液體密度Ρ之比值,稱為運動黏度。
v=μ/Ρ (82)
二、水的物理性能:
通常是無色、無味的液體。
沸點:99.975℃(氣壓為一個標準大氣壓時,也就是101.375kPa)。
凝固點:0℃
三相點:0.01℃
最大相對密度時的溫度:3.982℃
比熱容:4.186kJ/(kg·℃) 0.1MPa 15℃蒸發潛熱:2257.2kJ/(kg) 0.1MPa 100℃
密度:水的密度在3.98℃時最大,為1×103kg/m3,水在0℃時,密度為0.99987×103 kg/m3,冰在0℃時,密度為0.9167×103 kg/m3。
臨界溫度:374.2℃
導熱率:在20℃時,水的熱導率為0.006 J/s·cm·K,
冰的熱導率為0.023 J/s·cm·K,
在雪的密度為0.1×103 kg/m3時,雪的熱導率為0.00029 J/s·cm·K。
浮力分類:懸浮、漂浮、沉底、上浮、下沉。
三、水對液壓油的污染:
對于顆粒物污染,現在基本上都比較重視,一般采取了相應的措施進行控制(比如有濾芯對其進行過濾處理)。而對水、空氣、微生物等其它污染,目前還沒有象對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,其他污染物對系統的危害會更加凸現出來。水對液壓和潤滑系統的危害正越來越引起人們的重視。
在實踐與研究中,人們認識到液壓油性能惡化的主要原因之一是水進入液壓油中。水分作為油液主要的污染物之一也會引起許多問題。水的進入,特別是大量的游離水,在液壓系統內破壞了潤滑油膜的形成,油品潤滑性能急劇下降,使運動表面產生磨損、粘著和金屬疲勞,產生了一些金屬磨粒,而這些金屬小顆粒,尤其是銅或鐵顆粒的存在,又會成為水與油品產生氧化分解反應的催化劑,使反應速度加快。反應將生成酸性腐蝕性產物,不溶性污染物等有害物質,使得零部件受到腐蝕,閥門卡滯或形成油泥等;水會使油液的粘度上升或油膜變薄;另外,液壓油里的水會在較高的工作溫度下與油產生氧化反應,使油氧化變質,降低了油品的使用壽命;水進入油后增加了油的可被壓縮性,導致工作不穩定;在低溫工作條件下,油液中的微粒水珠凝結成冰粒,堵塞控制元件的間隙或小孔,引起系統故障;容易使系統內滋生細菌,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致損耗,降低了液壓油的性能;降低了油品的潤滑性,導致設備工作不穩定;加速金屬的表面疲勞,對金屬部件的保護不夠,容易生銹或受到腐蝕,降低了金屬部件的使用壽命;堵塞過濾器,降低了過濾效果,直接增加了過濾成本。
網上有網友透露過一次他親身經歷過的油液進水事故:由于工人的操作失誤,先打開了進水閥卻沒開出水閥,使板式冷卻器里的冷卻水竄入油箱,僅兩秒鐘的時間就導致該液壓系統的液壓油全部報廢,此次事故雖然處理及時沒有造成液壓元件損壞,但是卻損失了50桶進口液壓油,這是一個深刻的教訓。
四、液壓油的過濾和真空濾油機設備的運用。
重慶中凈牌液壓油脫水濾油機用于含水的液壓油過濾,其原理首先對油液進行加熱,這樣使油液的流動性更好,加熱后油液進入初級過濾,大顆粒雜質被截留,除去大顆粒雜質的油液再進入分水器,在分水器中油和水分離出后,進入二級過濾器,在二級過濾器中除去較小的雜質后,繼續進入極低氣壓真空分離器內,其內利用分子分離技術原理對油液進行變壓解析、真空滯留、閃急立體蒸發、消除分子間結合力,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。油液再經油泵泵入精過濾器除去細微雜質,其內為復合微孔結構的過濾材質能有效除去超微粒子。從而達到所需清潔度要求。
經過我司中凈牌液壓油脫水濾油機處理后,油品性能指標可以恢復到一下參數:
破乳化值min新油≤15,舊油≤30
油中含水量PPm≤300
清潔度NAS≤7級
閃點(開口)℃GB443-89
運動粘度mm2/sGB443-89
機械雜質%0.05~0.005GB/T511
五:液壓油過濾總結:
就目前國際和國內的技術水平來說,要想把液壓油中的水分去除達到理想的程度并不現實。因為根據液壓油污染的原因分析,沒有一個純凈的液壓系統,只要運動就必然會產生熱量,密封再嚴密,水、污染物和空氣也會通過各種渠道混入液壓系統中。所以我們只能力求減少它們產生的原因,并且當它們產生后設法從系統中把它們盡量多的清除出去,使液壓系統保持相對純凈。
在液壓油脫水凈化方面的研究和應用,遠不如顆粒污染過濾即使研究開展的深入和廣泛,結合一些維護液壓系統的工作中所遇到的實際案例來分析,這其中主要有兩個原因:
(1)對水污染的危害認識不足。當油液中水含量較低時,尚不足以引起卡死等突發事故。而事實上,水污染的存在,對油品本身的影響,以及對整個系統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致元件的磨損(包括化學腐蝕,生成影響工作的物質)與顆粒污染對系統的影響并不遜色。顆粒污染嚴重的油可以通過過濾凈化處理,回收利用,而水污染引起的油的變質,會使大批的油品報廢。
(2)技術上的難度。顆粒污染凈化屬固液分離技術,而水污染凈化屬液液分離技術,因此二者在技術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。必須選擇有實力公司研發出的液壓油專用真空濾油機。
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