[发明专利]离心真空脱气装置

说明书

技术领域

本申请涉及一种在离心场内应用较高的真空度脱除液体中的溶解性气体(包括水蒸气)的方法与设备，本申请的技术特别适合于各种润滑油、绝缘油、液压油的真空脱气脱水处理，当然也可用于其他需要对液体进行真空脱气处理的场合。

背景技术

通常对液体进行真空脱气的工艺为将液体引入一个封闭的有一定真空度的真空罐内，液体中的易挥发性气体(包括水蒸气)挥发到真空罐内的空间，用抽真空装置抽出气体以保持真空罐内的真空度，液体在重力作用下落到真空罐底部，通常用泵排出真空罐。为了提高设备利用效率，通常的真空处理系统是连续运行的，即液体进入真空罐、抽真空装置抽出气体、真空罐底部排液泵输送液体等关键过程都是连续不断地进行的。

上述的真空处理工艺虽然得到广泛的应用，但是也有明显的不足，主要是真空罐体积较大，整个系统的设备较多，不够经济。当然，已经有一些改进的工艺与设备出现。例如实用新型申请“离心式真空除气器(申请号200620025731.2)”和实用新型申请“离心真空除气器(申请号01232266.0)”实用新型申请“离心真空除气器(申请号89207335.7)”揭示了采用真空处理钻井液中气体的离心式真空除气器。发明专利申请“控制离心泵与真空泵的组合的方法及一种气体分离离心泵(申请号96196074.4)”揭示了另一种用于抽送纸浆的离心泵，在泵送的同时进行真空脱气处理，类似的离心泵与真空泵的组合还有美国专利申请5151010，5152663，5366347，5842833。上述专利在应用过程中，都用离心真空设备取代了常规的真空罐和真空罐底部排液泵，有些还将真空泵集成在一起，大大减小了处理系统的体积。但是上述的专利技术主要是针对含有微小气泡的液体的脱气，特点是液体中已经存在气泡状的气体，气体相对容易脱除，工作真空度也较低。

真空脱气工艺广泛应用于润滑油、绝缘油、液压油的真空脱气处理，特别是用于脱除其中的游离状态与溶解状态的气体(包括空气与水份在内的挥发性物质)。真空脱气单元与过滤单元组合起来，形成的油净化处理设备，通常叫做真空滤油机。真空脱气单元工作时，真空度越高，脱水脱气越彻底。

根据真空罐内真空度与对应的真空环境下液体的沸点的关系，本文将真空状态分为“较高真空”与“较低真空”。本文所述的较高真空，是指在该真空度条件下进入真空室的液体会产生较强烈的沸腾现象，从而保证包括水蒸气在内的大量气体快速溢出，以达到相对快速、彻底地脱气脱水的目的；而本文中所述的较低真空，则是指在该真空条件下进入真空室的液体不会产生强烈的沸腾现象，水蒸气等挥发性气体主要是通过增加真空罐内液体的比表面积，主要通过液气表面的蒸发作用而脱除。

现有真空滤油机都采用真空罐进行脱气。现有真空滤油机在实际运行时，较高真空工作也带来一些负面的问题。

其一是，在较高真空条件下，气体变得非常稀薄，体积很大，油中气体较多时，在真空罐内会产生严重的泡沫问题。泡沫多时，大量泡沫状的油很容易从真空罐顶部的抽真空管进入真空泵中，出现严重的跑油事故，在某些场合会造成非常严重的后果。虽然在真空罐内安装泡沫探测传感器可以发现并避免跑油的问题，但是泡沫探测传感器有时会产生错误信号。

其二是，较高真空条件下，真空罐底部排油泵由于油液的静压头小、油液泡沫化后体积大而工作在十分不利的状态中，噪音与振动大，气蚀问题严重，无法长期可靠地工作。

其三是，在某些条件下，真空滤油机较高真空运行时，析出的气体中水蒸汽的百分含量较多，有些设备选用的真空泵不能抽除这么高浓度的水蒸气。

为了避免上述问题，大多数真空滤油机在实际工作时，通常会通过手动调节阀门或自动的气镇阀向真空系统释放一些空气，适当地降低系统的真空度来维持设备的正常运转。但这将显著降低真空罐内的真空度，严重影响整个真空脱气系统的工作效率。

为了弥补较低真空条件下脱气脱水效率低的不足，大多数真空滤油机设有大功率的加热器，通常把油加热到50-80℃，以获得相对满意的脱气脱水效率。然而，大功率加热是以浪费能源为代价的，显然与节能环保的观念相违背。

由于可能产生跑油等安全隐患，目前国内的大多数真空滤油机在运行时需要有人在现场值守，即操作员不能离开运行中的滤油机。

实用新型专利“真空滤油机充气混合脱水装置”(CN200820100047.5)是在加热、充气技术的基础上的一种优化方案，采用充气提高真空罐内液体的表面积从而提高脱水效率，是较好的现有技术的典型代表。

发明内容