板框式加压滤油机
滤油机是过滤油中固体杂质、水分,改善油质性能的机械设备。用加压过滤或真空蒸发-加压过滤方法除去不纯净油中固体杂质和水分的过滤机组。滤油机主要用于提高电器用油的绝缘性能和润滑油的纯净程度。滤油机以结构形式分,常用滤油机有:板框式滤油机、真空滤油机、离心式滤油机等。
a)板框式滤油机
由初滤器、油泵和过滤装置组成。初滤器为一筒状金属网,阻止不纯净油中较大的固体颗粒进入油泵。油泵通常为齿轮泵,输送不纯净油进入过滤装置。过滤装置为一小型手工压紧的板框压滤机,用专用滤纸作过滤介质。不纯净油在油泵压力作用下进入板框压滤机,透过滤纸成为滤清油。油中的固体杂质被截留在滤纸表面,少量的水分被滤纸的毛细孔吸收。过滤压力通常不大于0.3MPa。当滤纸表面沉积杂质太多,过滤压力升高到0.35MPa时,或当滤纸吸收的水分接近饱和,滤清油中残留的水分不再降低时,应停机更换滤纸。油的粘度较高时,可预热以降低粘度后再行过滤。这种滤油机只能除去固体杂质和少量水分,适用于一般电器用油和润滑油的提纯。当油中含水分和杂质过多时,须经预处理后再送入滤油机。普通滤油机的处理量为25~200L/min。滤板和滤框用铸铁或聚丙烯制成。
b)真空滤油机
包括初滤器、真空蒸发罐、油泵、过滤装置、冷凝器(即凝汽器)和真空泵等部分。不纯净油在大气压力作用下,经初滤器进入真空蒸发罐。油被加热至100℃以上后喷入真空室,成为细小的油滴。油中的水分快速蒸发为水蒸汽,进入冷凝器冷凝后排出。未冷凝的水蒸汽则由真空泵排至大气中。汇集在真空蒸发罐底部、已经蒸发脱水的油被油泵送入过滤装置,滤去油中的固体杂质,进一步吸收掉微量水分。真空滤油机能显著地提高排除油中水分的效果,适用于高压电器用油的提纯。
c)离心式滤油机
利用油和水及杂质三者的密度不同,在离心分离机内转动时产生的离心力不同进行分离净化的。其中油最轻,聚集在旋转鼓的中心;水的密度稍大被甩在油质的外层;而油中固体杂质最重被甩在最外层,这样就达到了分离净化的目的。使用离心式滤油机要注意及时清洗,一般使用5~6h要清洗一次,每年应进行一次全面检查。特别需要注意的是在过滤不同质量、不同种类、不同牌号的油时,应彻底清洗设备内部,否则会污染被过滤的油品。
d)聚结分离式滤油机
这种滤油机滤水时,使用聚结、分离滤芯,滤除杂质时使用预过和精过两种滤芯。聚结分离内部安装有两种不同功能的滤芯——聚结滤芯和分离滤芯。当油液流经聚结分离器时,在其内部经历过滤、聚结、沉降、分离四个过程阶段,实现滤除颗粒污染物、脱出水分的功能。聚结滤心具有过滤颗粒污染物、聚结水分的双重功能。最内层的高精度滤材首先滤除油液中的颗粒污染物;外面的破乳聚结层将油液中的微小水滴聚结成水珠。分离滤心是由经过特殊处理的不锈钢网制成,具有良好的憎水性,当油液从外向内流经分离滤芯时,小水珠被有效的拦截在滤芯外面,只让油液通过,不让水分通过,从而进一步分离水分。
e)其它
新出现的分子净油机还采用了静电分离和树脂吸附技术,可除去变质的油分子,使绝缘油高度净化,提高绝缘性能。
常用油净化装置主要性能比较说明如下表:
项目 | 聚结分离式净油机 | 离心式分离机 | 板框式净油机 | 真空式净油机 |
技术原理 |
颗粒过滤由预过滤和精过滤达到NAS 6级(MOOG3级)以上; 脱水先通过聚结式滤芯聚结成大液滴,受重力的作用下沉,然后油通过亲油憎水的分离式滤芯,实现脱水。 |
离心分离机是借具有金属碟片的转鼓产生的离心力,实现水及颗粒与油的分离。脱水及颗粒精度都不太高,一般在出现大量水分和杂质时使用。 | 利用干燥的过滤介质吸附油中的水分,同时过滤油中颗粒杂质 | 颗粒过滤采用过滤器,过滤精度可以根据需要选择适合的过滤介质实现; 脱水:油进入真空腔室后,相对湿度突然降低而油中的水分和气体进入腔体而排出,实现脱水。 |
脱水效果 |
除游离水,并且能破除介质中的全部乳化结构。 | 只能去除游离水,不能去除乳化水。(乳化水是透平油润滑效果降低甚至失效的重要原因) | 能去除部分游离水及部分乳化水 | 能去除游离水,乳化水。 |
运转部件 | 油泵 | 油泵 高速离心机及驱动电机 |
油泵 | 进、出口油泵,真空泵 |
温度要求 |
去除颗粒杂质不受温度影响,脱水效果与温度有影响,但由于PLC程控方便,建议在线使用。 | 油温对水和颗粒的分离效果是极为关键的,因此要求温度控制在极窄的范围之内,加热器是必须的部件之一 | 为保证脱水效果, 滤油时温度一般要求在40℃左右。 | 颗粒杂质受温度不大,但脱水效果受温度影响极大,所以一般都有加热器 |
运行 |
全自动运行,可实现无人职守运行。 除油泵外,再无其他转动部件,故障点少耗电量极低。 维护费用就是6-24个月换一次聚结滤芯,仅相当于离心式高速电机的运行耗电费用。 |
高速电机和离心机在8000转/分转速以上,很容易出现磨损、材料疲劳以及密封不严等造成跑油、停机等故障。而一旦出现故障,无法维修,必须运回原厂解体。离心机耗电量一般在10kw以上,如果是在汽轮机停机或空载时运行,还要开启加热器,大大增加了耗电量及系统的复杂性。 | 结构简单; 更换过滤介质很频繁, 工作强度大; 吸附水的同时也吸附一定量的油,所以采用这种方式需经常补油;经常会有跑油。 |
结构复杂,故障点多; 电消耗功率较大。 |
综述 |
除颗粒、脱水效果好; 该技术由于简单有效,运行可靠,代表着透平油过滤发展的方向,被越来越多的用户和滤油机生产厂家所采用。 |
适合用于初级过滤或粗滤,后边配以机械式或真空式精过滤;或用于轴封出现问题,油中有极大量的水出现的情况。该技术是一种传统方式,随着机组要求净化程度越来越高,正逐渐被淘汰。 | 净化程度比离心式要高,但对含有大量水分、杂质的油,常需用其他滤油器进行粗滤。加上频繁更换过滤介质,一般不再使用。 | 除颗粒、脱水效果好;但对含有大量水分、杂质的油,常需预脱水。 |