油液污染控制.答案

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,油液污染控制,据调查统计，在设备所有故障中，与润滑有关的故障占,40%以上,；美国每年,投入,润滑管理费,2300万,美元，而,节约,生产费用,163亿,美元，为投入的,696倍,。,提升系统可靠性,润滑油、液压油、绝缘油、切削液,污染控制,提高油液及元器件寿命,节能降耗、增产增效,绿色环保 利国利民,防侵入,净油液,测状态,降低油液污染度,概述,一.污染物分类及性质,能量污染：,射线、声波、电能、磁能、热能,气体污染物：,空气,固体污染物：,金属屑、粉尘、氧化物、胶质物、微生物,液体污染物：,水,1.分类,2.1 能量污染,能量,油液,温升,*加速油液变质,缩短寿命,*,油液,粘度及性能下降,*加速橡胶元件,老化,*增加,渗漏和磨损,2.污染的性质与危害,2.2 气态污染物,A.在油液中存在形式,：,溶解态、游离态,1个大气压条件下，矿物油饱和溶解度约为体积的910%,吸油区,低压,气泡,迅速逸出,出油区,高压,气泡,不能立即溶解,瞬 间,漫 长,溶解气 游离气,B.游离气泡的危害,*降低油液的弹性模量,液压油中有,游离气体存在,，,大幅度,降低油液的弹性模量,，,导致系统响应迟缓，工作不稳定,。,*产生气蚀,循环污染,高温高压,颗粒、水、,二氧化碳,爆炸,*引起电液伺服阀工作失灵,微小气泡影响节流孔的通油能力，造成伺服阀工作瞬间失灵.,*,增加系统的温升：,引起系统温升，温度过高使胶圈老化、系统漏油、油液润滑性能变差等。,*,加速油液氧化变质,对油液产生氧化腐蚀，增加油液的酸值，缩短油液的使用寿命。,2.3 液体污染物,A.液态污染物主要是,水,，其存在形式分为：,游离态(乳化态)、溶解态,*腐蚀,水+硫/氯=硫酸/盐酸,腐蚀金属,B.水污染的危害,*,破坏油膜,膜破坏使摩擦副失去润滑剂，加剧了磨损。,*,胶状物质增加磨损,污染物与水结 合成胶状污垢，加速磨损。,A.固体污染物主要指, 100,m,的,固体,颗粒,，,2.4 固态污染物,尺寸在2- 15 m的间隙颗粒危害最为严重,固体颗粒特性,*,沉降性,*,聚集性,*,吸附性,*,运动件表面磨损引起功能失效,B.固体颗粒污染及其危害,泵和马达失效,齿轮齿面的磨损,其它元件表面的破坏,*油液变质*堵塞网孔*运动件被卡死,二.油液污染控制的效益,1.温度控制,表：Q888-46型油液使用寿命与温度的关系,提高液压油使用寿命,Q888-46液压油，在50的使用寿命可达2万小时，即2.2年，由范霍夫近似规律可得油液使用寿命与温度的关系。,温度（）,50,60,70,80,寿命,20000 h,10000 h,5000 h,2500 h,2.2年,1.1年,6.6月,3.3月,2003年9月戥同公司做了一次有关,空气污染试验,2.气体控制,试验方法：,a、用ZB34M,液压泵,的试验台，该试验台是用0.35MPa的氮气给油箱直接增压（以下称,开式增压油箱,），在工作转速4000r/min下，,测,ZB34M泵,压力流量特性,和液压泵,进口、出口和壳体回油的温度,。,b、用一个与空气隔离的液压油箱，以下称,闭式油箱,，代替开式增压油箱，并用GHP70净油机将油箱和系统内油液中的空气（包括超大量的氮气）,净化到见不到气泡为止,，散热条件不变，做与a项相同的试验。,注GHP70净油机具有-0.08MPa的真空度，可使空气饱和溶解度下降到原来的20%。,试验结果：,a、在进口压力相同的条件下，泵出口,流量,平均,增加,了,1.526L/min,，,容积效率,平均,增加,了,4.4%,。,b、在流量为0、50%、80%、100%不同状态下，开式增压油箱状态和闭式油箱状态液压泵进口温度、出口温度和壳体回油温度，见图2、图3和图4。,图2 泵进口油温度,图3 泵出口油温度,图4 泵壳体回油温度,油泵进口、出口和回油口平均温度对比,图5 液压泵总效率对比,注：试验所用泵为,旧泵,3.水污染控制,含水量（PPM）,寿命系数,美国Timken Bearing公司做一次润滑油中含水量对轴承寿命的影响，试验结果近似如下：,油中含水量对轴承寿命的影响图,新日铁的经验-通过控制颗粒数和水污染来减少油耗,4.固体颗粒控制,液压油消耗指数=年液压油消耗量/液压系统总油容量,ISO4406 18/15 / NAS1638 9级！,以下是英国液压工程协会调查报告- 液压设备的使用,寿命,与流体,污染度,的关系,117台不同的液压设备，跟踪监测了三年,!,平均清洁度,MTBF,相对寿命系数,24/21,200,0.19,23/20,250,0.24,22/19,325,0.31,21/18,430,0.41,20/17,600,0.57,19/16,800,0.76,18/15,1050,1,17/14,1400,1.33,16/13,1900,1.81,15/12,2600,2.48,14/11,3800,3.62,13/10,5000,4.76,12/9,6500,6.19,11/8,9000,8.57,10/7,20000,19.05,初次投资:一次性,过滤系统的升级: 8000,监测: 500,密封和空气过滤器,的升级: 250,Noria案例：,对12个液压系统的统计,成本分析,直接的回报(年),增加的设备运转时间： 10000,减少的零件成本： 1500,减少的润滑成本： 500,减少的能耗： 275,减少的人工成本： 4500,减少的废液处理及,有关的其他辅助成本: 1200,结果：,内部回报率：215%,投资收回：6个月,三.如何控制污染,选择优质材料及元器件,合理设计结构及热源,采用闭式油箱,实时在线净化油液,实时监测油液污染程度,测状态,净油液,防侵入,控制,材料的选择,选择与各种材料相容性好的工作介质，如果介质，也就是液压油选用不当，就会引起系统磨损加剧，腐蚀严重，使系统提前失效。,结构设计原则,结构设计中应贯彻提高附件污染耐受度原则，应合理的选择间隙和最小孔径，尽可能降低因污染所能引起的严重后果。,热设计,在液压系统设计中热设计是不可忽视的重要方面，忽视了热平衡温度，将会在产品的使用中带来无法克服的困难。,采用,闭式油箱,彻底隔绝外界污染物的侵入,体积小重量轻,辅助增压.,1.防侵入,2.测状态,目前常用的固体污染度等级检测方法和污染物种类及含量的检测方法，主要如下：,显微镜记数法,自动颗粒计数法,显微镜对比法,光谱分析仪,戥同STK-S三态颗粒检测仪,STK-S检测仪油液检测实例,油液牌号：10#液压油,污染等级：11级,固体、液体、气体污染物检测结果如下表,颗粒尺寸,(,m),数量,(,个,/mL),NAS1638,1964,ISO4406 - 1999,Q/DT003 ,2007,1 (4.2),5880,2 (4.6),5544,20,(5.0),5220,12.3,5 (6.4),3978,11,19,12.0,10 (9.8),1578,10.6,15 (13.6),354,10,16,8.5,25 (21.2),18,8,4.2,50 (38.2),0,00,0.0,100 (70.0),0,00,0.0,污染度等级,11,20/19/16,12.3,气泡,水珠,丝絮状固体,固体颗粒,3.净油液,过滤（网、芯）,主要分为深度型过滤器和表面型过滤器,离心,主要滤除重杂质，游离水,旋流,类似于离心净化，也分离出重杂质和游,离水，但是净化效果没有离心分离好。,真空,清除溶解水，游离水，溶解气，游离气,聚结,主要清除游离水,磁性,除铁磁性杂质,静电,除细尘和胶质,分子筛,除微尘,*常用的净化方法,A.真空滤芯式过滤净油机,实现了固、液、气三态污染物净化.,出现的问题:,1.滤芯经常堵塞,更换频繁,2.需要加热,增加热污染,B.碟式离心机,能有效除颗粒及游离水,出现的问题:,1.需要预加水封,2.经常更换比重环,更换不及时导致漏油,C.离心真空复合净油机的分离原理,同时实现：,固液,液液,气液,三态物物分离,(不增加热污染),*离心真空复合净油机优点,全功能除三态污染,不加热,无滤材、热能等消耗、利于环保,纳污容量大、维护间隔长,维护,即检测,戥同离心真空净油机 主要技术参数表,型 号,GHB40,GHB41,GHP70,GHP71,GHP80,GHP81,GHA60,GHA86,固体污染度,NAS1638,3,5,Q/T003-2007J（6）,5,7,含水量净化水平ppm,200,100,70,50,含气量净化水平,%,3,2,出口最大压力,Mpa,0.2,0.25,0.3,主要技术参数表（续）,型 号,GHB40,GHB41,GHP70,GHP71,GHP80,GHP81,GHA60,GHA86,出口流量,L/min,运动黏度30mm,2,/s,5,25,60,连续纳,污能力,固体 g,200,1000,液体 L,0.6,3,连续,排水,净化介质黏度 mm,2,/s,1-1000,电机功率kw,1.8,3,4,应用现场,A.宝钢,厚板厂 稀油润滑系统除水,冷轧薄板厂CM03 EPC液压系统净化,B.包钢,线材厂液压剪油站系统净化,轨梁厂打印机/较直机液压站系统净化,钢管厂管加工车丝液压站系统除水,C.宣钢,高线厂预精轧润滑站系统除水,D.其它,运载火箭研究院,威海广泰空港,齐鲁石化,成山轮胎,天润曲轴,威海鑫山冶金,通钢二炼钢,通钢三炼钢,戥 同,期待与您的合作,