工業(yè)用油品如液壓油、變壓器油、透平油、冷凍機(jī)油、潤滑油、抗燃油等在使用過程中，由于種種原因，會(huì)混進(jìn)去一些雜質(zhì)，主要雜質(zhì)有機(jī)械雜質(zhì)、水和空氣等，這些雜質(zhì)會(huì)造成腐蝕加快，增加機(jī)械磨損，降低工作效率，使油品變壞降低設(shè)備使用壽命，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生油路堵塞造成生產(chǎn)事故。為了保證設(shè)備的安全運(yùn)行，需對(duì)工業(yè)用油品定期進(jìn)行凈化處理，油過濾器是處理污染油液的主要凈化設(shè)備。
一、油污染基礎(chǔ)知識(shí)--新鄉(xiāng)海特
1. 油污染源。固有污染物：主要來自于液壓缸、流體、軟管、液壓馬達(dá)、管道、泵、油箱、閥門等元件；
內(nèi)部生產(chǎn)污染物：主要來自系統(tǒng)組裝、系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)運(yùn)行和流體變質(zhì)等；
外界侵入污染物：主要來自油箱通氣、液壓缸活塞桿密封、軸承密封等；
維修中造成的污染：主要來自拆裝、油料補(bǔ)充等；
機(jī)械雜質(zhì)：主要來自于機(jī)械磨損、密封磨損，不合格油品等；
油中水污染：主要來自于熱交換器泄漏；密封失效；潮濕空氣的冷凝；油箱頂蓋和入孔蓋配置的不當(dāng)或損壞；被水沾濕的杠桿內(nèi)縮；溫度降低溶解水析出變成游離水；補(bǔ)充不合格成品油等；
油中空氣污染：因溫度和壓力的變化造成空氣溶解度發(fā)生變化、油氧化變質(zhì)產(chǎn)生的氣體、因腐蝕產(chǎn)生的氣體等。
2. 油污染物的危害：
1） 機(jī)械雜質(zhì)的危害：進(jìn)一步加劇機(jī)械磨損，如磨料磨損、沖蝕磨損、粘著磨損和疲勞磨損等。從而導(dǎo)致油品的泄漏量增大和油路堵塞可能性增大。
2） 水和化學(xué)品的危害：游離水和酸可以侵蝕金屬，發(fā)生銹斑、產(chǎn)生腐蝕麻坑，或使金屬表面快速腐蝕剝落；使油液變質(zhì)，添加劑沉淀、油液氧化和潤滑油膜厚度減少；加快金屬表面疲勞；在低溫下形成的冰晶會(huì)使元件卡住；加快液壓元件的磨粒性磨損；在絕緣油液中喪失介電強(qiáng)度；水和金屬顆粒共存時(shí)，金屬顆粒起催化作用，會(huì)加速油液的氧化，迅速增加酸值。
3） 溶解空氣和其它氣體的危害：使油液起泡沫；造成系統(tǒng)響應(yīng)遲緩，動(dòng)作不規(guī)則；使系統(tǒng)剛度降低；使油液溫度升高；出現(xiàn)氣蝕，使泵受損；達(dá)不到系統(tǒng)設(shè)定的最大壓力；加速油液氧化等。
3. 油液污染度測(cè)定方法：
為了選定適合的油液凈化過濾器，必須對(duì)污染油液事先進(jìn)行測(cè)量，以確定污染物的種類和含量，以及準(zhǔn)確的顆粒尺寸和顆粒分布或測(cè)定出清潔度等級(jí)。常用油污染度測(cè)定方法見表一
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方法 |
優(yōu)點(diǎn) |
局限性 |
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光學(xué)顯微鏡顆粒計(jì)數(shù)法 |
提供準(zhǔn)確顆粒尺寸及顆粒分布 |
試樣準(zhǔn)備時(shí)間長 |
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自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器法 |
快速、重復(fù)性好 |
對(duì)顆粒濃度及非顆粒性污染物：如水、空氣、膠質(zhì)很敏感 |
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顯微鏡油液污染比較法 |
在現(xiàn)場能迅速測(cè)出系統(tǒng)油液清潔度等級(jí)，也可幫助確定污染物的種類 |
只能提供近似的污染度等級(jí) |
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鐵譜分析法 |
提供基本參數(shù)。參數(shù)值反常時(shí)，表示需要做進(jìn)一步的精密測(cè)試 |
無法檢測(cè)非鐵金屬顆粒（青銅、黃銅、硅土等） |
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光譜分析法 |
驗(yàn)明污染物種類及含量 |
無法測(cè)污染物顆粒尺寸大小，5um 以上的粒子受儀器敏感度限制，準(zhǔn)確性較差 |
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重量分析法 |
顯示污染物總重量 |
無法測(cè)污染物尺寸大小，兩種液樣進(jìn)行比較時(shí)，只有當(dāng)兩種液樣的顆粒數(shù)相差懸殊時(shí)才有意義 |
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PCM 100 |
快速、可在線檢測(cè)，不受氣泡與水的影響 |
不提供具體顆粒數(shù)值 |
4. 除去油液中水分的常用方法:
分離式：只能除去游離水；
離心式：只能除去游離水，價(jià)格昂貴，維護(hù)繁瑣；
吸附式：可除去游離水；
真空分離式：可除去游離水、溶解水，適合單價(jià)及大批量處理；
高真空分離式：除水使用最方便，性能價(jià)格比最優(yōu)，用該方法除水，不會(huì)改變?cè)鸵旱奈锢砘瘜W(xué)性能。
二、油過濾器的基本原理--新鄉(xiāng)海特
（1）過濾精度。公稱過濾精度：是由過濾器制造廠商給定的任意微米值，由于測(cè)試結(jié)果的重現(xiàn)性差，這種過濾精度已漸漸不再使用了。
絕對(duì)過濾精度：在一定的試驗(yàn)條件下，能通過過濾器的最大球形顆粒直徑，代表該過濾器過濾介質(zhì)（濾芯）的最大孔徑尺寸。
（2）過濾比β值。過濾器的過濾能力用過濾比βx來表示,定義為過濾器上游油液單位體積中大于某一給定尺寸（×μm）的顆粒數(shù)，與下游油液單位體積中大于同一尺寸（×μm）的顆粒數(shù)的比值。即：
β值與顆粒尺寸如圖1所示。
圖1 β值與顆粒尺寸
圖中曲線越陡，表示濾材孔徑結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定一致，在指定的顆粒范圍內(nèi)過濾比越好。較平緩的曲線表示濾材孔徑不均，對(duì)指定顆粒尺寸范圍內(nèi)的污染物濾除效果不好。要確定過濾精度，需要在多項(xiàng)通過實(shí)驗(yàn)中，對(duì)不同尺寸的顆粒進(jìn)行多次計(jì)數(shù)，標(biāo)出每種尺寸顆粒的β值，連成一條平滑的曲線。該曲線上β值等于200μm的顆粒尺寸，就定義為該過濾器的過濾精度。
β值和下游流體質(zhì)量的關(guān)系如圖2
圖2 β值和下游流體質(zhì)量的關(guān)系
圖中βx≥200（過濾效率99.5%）過濾器的下游流體比βx≥75（過濾效率98.7%）過濾器的下游流體潔凈2.67倍。即β值越高其下游流體質(zhì)量越好，所含有的給定的某一尺寸的顆粒越少。過濾比βx≥200 的濾芯可以最大限度地滿足系統(tǒng)流體清潔度的要求，同時(shí)成本較低。
另外，周期性的流量變化和過濾器壓降的增大，對(duì)β值的影響較大，均會(huì)降低過濾器的性能。要消除這一影響，在過濾器的設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮濾材的支撐和樹脂對(duì)纖維的粘接。另外，過濾孔徑選擇要盡量小一些。
（3）額定流量：在額定工作壓力下，過濾器每分鐘的出液量，用L/min表示。
（4）水的汽化溫度與油溫、真空度的關(guān)系對(duì)照表及水的飽和曲線圖。
表1是水的汽化溫度與油溫及真空度的關(guān)系，表2是海拔高度與真空度換算關(guān)系，圖3 所示為水的飽和曲線。
表1 水的汽化溫度與油溫及真空度的關(guān)系
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真空度/MPa |
水的汽化溫度/℃ |
油溫/℃ |
|
0.1000 |
10 |
≥20 |
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0.0989 |
20 |
≥30 |
|
0.0969 |
30 |
≥40 |
|
0.0952 |
35 |
≥45 |
表2海拔高度與真空度換算關(guān)系
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真空度/MPa |
海拔高度/m |
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0.1013 |
0 |
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0.0990 |
200 |
|
0.0968 |
400 |
|
0.0957 |
500 |
|
0.0902 |
1000 |
|
0.0846 |
1500 |
|
0.07908 |
2000 |
圖3 水的飽和曲線
（5）使用油液濾油機(jī)的好處：
1） 延長油液使用壽命；
2） 可以收集凈化的油液；
3） 提供設(shè)備的可靠性；
4） 提供生產(chǎn)率；
5） 縮短換油周期；
6） 減少油液系統(tǒng)中的腐蝕、磨損；
7） 使用高效油液濾油機(jī)可以減少油液處理的次數(shù)。
