[其他]多机理高精度净油机的净化机理及结构

说明书

随着液压技术的迅速发展，液压系统和液压元件日益趋向高性能、高精度、高压无管集成化，对液压油液的污染控制提出越来越高的要求，不仅对10μm以上的固体要求严格控制，而且对混入液压油液中的3μ以下的微颗粒、胶体氧化物、水份、空气都要求严格控制。这样在液压系统中按装普通过滤器已经不能满足系统性能要求。最佳地把各种净化机理组合起来，发挥各种净化机理的特长，达到综合高精度净化油液的目的，是液压系统油液超高精度净化方面的一项新突破和新技术。

本发明结构如正视图图（1），俯视图图（2）所示，净油机净化系统框图如图（3）所示。需要净化的油液（称为脏油）由抗污染定量泵吸入，在吸油口布置带磁性的粗滤油器，作为油泵前置过滤，滤除粗颗粒，保护油泵，然后经过自动恒温调节器，适当提高油的温度，降低油液粘度，提高低温下和高粘度油液的净化精度。自动恒温调节系统由电加热器，温度敏感触头，自动控制电路及开关组成。电加热器功率根据流量由热平衡方程计算得到：

H＝C·ρ·Q·△T（千卡/时）……（1）

C-油的比热，取0.5（千卡/公斤·℃）

ρ-油的密度，取900（Kg/m³）

Q-油泵流量，600升/小时

N＝H/860·η……（2）

η-热传递效率，取0.8

本发明采用3（KW）螺形管电加热器，温度最高不超过40℃（±5%）。经升温后的油液在△p≤8Kg/cm²的压力下高速从流线形喷咀喷出，根据系统流量及压力可以由柏努力方程得到，本净油机采用离心转速5000r·p·m，流量10l/min，根据柏努力方程：

Z₁+ (P₁)/(r) + (V₁²)/(2g) =Z₂+ (P₂)/(r) + (V₂²)/(2g) +hω…（3）

由于Z₁＝Z₂，对于流线形管咀方程可写为：

(△P)/(r) + (V₁²)/(2g) = (V₂²)/(2g) (1+ξ)……（4）

取喷咀速度系数0.98，

△p＝8Kg/cm²

r＝0.9Kg/l

V₂＝4216Cm/s

n≈5000（r·p·m）

在5000转/分的离心流场中，由于污染物质与油液的比重差存在，使污染颗粒（水份、胶质等）受离心力和电场力的作用，迅速径向移动，在筒体的周壁由静电吸附材料吸附，达到净化的目的，假如在离心流场r＝0.2米处的污染颗粒，所受的离心力与重力相比：

(F_C)/(F_G) = (mrω²)/(mg) = (rω²)/(g) =5589(倍）……（5）

这里：

ω-转动角速度，由n＝5000r·p·m转换所得;

F_c·F_G-分别为离心力与重力。

验算证明在5000r·p·m离心力流场中，油中所含污染物质将以重力的5000多倍的作用力迅速分离。这是离心净化高速度高精度机理所在。

由于园筒体与转子体之间是一对高压静电电极，污染颗粒在离心力流场的作用的同时受电场力的作用：

F＝F_c+F_e-F_u……（6）

其中：

F_c＝mrω²

F_e＝f₁+f₂+f₃

f₁，f₂，f₃-分别为电场库仑力，镜像力和电场梯度力。

F_u＝6πμaν（斯托克斯公式）

为了定性地说明问题，先单独考虑离心力的作用，来估算一下颗粒径向移动速度：

假定这时已经达到力平衡，方程（6）写为：

F_c＝F_u

mω²r＝6πμaν