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蘇州愛立克空壓系統設備有限公司
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油氣分離器的設計 噴油螺桿壓縮機中，在壓縮氣體的同時，大量的油被噴入壓縮機的齒間容積。這些油和被壓縮氣體形成的油氣混合物，在經歷相同的壓縮過程后，被排到機組的油氣
油氣分離器的設計 噴油螺桿壓縮機中，在壓縮氣體的同時，大量的油被噴入壓縮機的齒間容積。這些油和被壓縮氣體形成的油氣混合物，在經歷相同的壓縮過程后，被排到機組的油氣 分離器中。油氣分離器是噴油螺桿壓縮機機組系統中的主要設備之一。為了降低機組排氣中的含油量和循環使用機組中的潤滑油，必須利用油氣分離器把潤滑油有效 地從氣體中分離出來。一、油氣分離原理與方法 1. 油氣混合物特性 在由被壓縮氣體和潤滑油形成的油氣混合物中，潤滑油以氣相和液相兩種形式存在。處于氣相的潤滑油是由液相的潤滑油蒸發所產生的，其數量的多少除取決于油氣 混合物的溫度和壓力外，還與潤滑油的飽和蒸氣壓有關。油氣混合物的溫度和壓力愈高，則氣相的油愈多；飽和蒸氣壓愈低，則氣相的油愈少。氣相油的特性與其他 氣體類似，無法用機械方法予以分離，只能用化學方法去清除。在一般的運行工況下，油氣混合物中處于氣相的潤滑油很少。一是因為在通常的排氣溫度下，混合物 中潤滑油蒸氣的分壓力很低；二是由于潤滑油在從噴入到分離的時間很短，沒有足夠的時間達到氣相和液相間的平衡狀態。處于液相的潤滑油占了所有被噴入油中的 絕大部分，但這種液相油滴的尺寸范圍分布很廣。大部分油滴直徑通常處在1～50μm，少部分的油滴可小至與氣體分子具有同樣的數量級，僅有0.01μm。 顯然，大油滴和小油滴的性質會有較大的差異。在重力作用下，只要油氣混合物的流速不是太快，大的油滴最終都會落到油氣分離器的底部。油滴直徑越小，其下落 的時間就越長。對于直徑很小的潤滑油微粒，卻可以長時間懸浮在空氣中，無法在自身重力的作用下，從氣體中被分離出來。油氣分離器的作用，就是盡可能地把這 部分油滴分離出來。 2. 油氣分離方法 按分離機理的不同，噴油螺桿壓縮機機組中采用兩種不同的油氣分離方法。一種稱為機械法，即碰撞法或旋風分離法，它是依靠油滴自身重力以及離心力的作用，從 氣體中分離直徑較大的油滴。實際測試表明，對于直徑大于1μm的油滴，都可采用機械法被有效地分離出來。另一種為親和聚結法，通過特殊材料制成的元件（一 般稱為油細分離器或分離器芯），使直徑在1μm以下的油滴先聚結為直徑較大的油滴，然后再分離出來。 現在噴油螺桿壓縮機機組中一般都同時采用這兩種不同的油氣分離方法，即用機械法作為粗分離，而用親和聚結法作為精分離。早期的機械法一般采用碰撞法，即在 油氣混合物的流動方向上設置某種障礙物，當油氣混合物與障礙物碰撞后，混合物中的油滴就會聚集在障礙物的表面，并在重力的作用下，落到分離器的底部。采用 碰撞法時，油氣混合物撞擊障礙物的速度有一定的范圍，其值與氣體和潤滑油的密度有關。一般來說，撞擊速度為3m /s左右。 現代的機組中一般采用旋風分離法或兩種方法結合來進行粗分離。這種方法是在油氣分離器中設置旋風通道，當油氣混合物進入油氣分離器后，首先通過旋風通道， 大的油滴將會在離心力的作用下被甩到壁上，然后在重力的作用下，落到分離器的底部。當油氣混合物通過機械法進行分離后，其中約99.7%的油會被分離出 來，且此時的油滴直徑多在1μm以下，無法再用機械法進行分離。 親和聚結法主要用于分離直徑在1μm以下的油滴，由過濾和聚結兩個過程組成。這種分離方法所采用的元件（油細分離器），實際上是一種多孔過濾材料，當油氣 混合物進入過濾元件之前，直徑大于元件材料孔徑的油滴，將在元件的表面被過濾出來。然后，利用過濾材料內部流道形狀和大小的改變，可使進入其內部的小直徑 油滴在慣性力等的作用下，在材料的纖維上聚結成為大直徑油滴，并被過濾出來。目前，油細分離器普遍采用專門為此用途開發的超細玻璃纖維等材料，取得了除油 效果佳、壽命長、壓降小的效果。專業廠家生產的油細分離器已經可使氣體中的含油量降到1～2ppm。 二、油氣分離器設計 1、油氣分離器的結構形式與特點在噴油螺桿壓縮機中，機組排氣中所含的潤滑油就是油的消耗，所以油氣分離器都采用機械法和親和聚結法的組合形式，即采用兩 級分離，以降低潤滑油的消耗量。
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