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[硕士论文] 王泽明
机械工程 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:油液在长时间使用后,会受到来自各方面的污染,其中,水的污染最为而且危害严重,轻则使得油液变质无法再使用,重则会损坏设备。水在油液中的存在形式可以分为三类,即游离水、乳化水、溶解水。国内外的诸多研究人员在几十年来一直致力于油液脱水方法的研究,研究成果包括沉降、离心以及真空脱水。而真空脱水是唯一一种能同时消除游离水和溶解水的方法。
  本文首先以真空滤油机中的关键问题为切入点进行研究。第一是真空脱水的汽化速率问题。研究此问题时,主要内容为水汽化的影响因素,以及真空环境下油液中水的汽化量。第二个问题是除沫问题。真空脱水时,由于压力降低,溶解在油液中的气体大量析出,最终在真空罐内形成大量气泡,消除这些气泡的方法是安装丝网除沫器。在这一问题的研究中,首先从单气泡入手,通过计算其临界半径以及变形情况,确定丝网的孔径。最后一个问题是真空罐的排油困难问题。由于出油泵的自吸真空度低于真空罐中的真空度,造成排油困难,因此,必须要采取措施,给予油液一定的能量,使其能够顺利排出真空罐。最终确定的方案是在真空罐中加装潜油泵。
  真空滤油机的设计内容包括了真空罐设计、除沫器设计、泵的选型、过滤器的选型、喷头的选型等。此外,为了能够自动控制其泵以及阀体的开启与关闭,以及对真空滤油机发生的故障发出警报以提醒用户并且迅速找到发生故障的位置,设计了一套电控系统。
  为探究真空脱水效率有何种影响因素,以及随着影响因素的变化规律,以制造出的真空滤油机为试验平台,进行了相关的试验,并最终得到了真空脱水效率与时间以及初始含水率的关系。
  本文以理论分析以及计算,设计并制造出了一款真空滤油机,凭借其较高的脱水效率,可以给高含水率的油液进行较为彻底的脱水,使其满足工业应用要求。
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