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山東液壓閥廠家講解清潔液壓管道的污染的方法

瀏覽量:1208 來源:http://www.hoobble.com??作者:山東液壓閥廠家

  山東液壓閥廠家:液壓系統的污染物大致有固體顆粒,空氣,水,化學物質和微生物等。污染物的來源主要來自3個方面:

      1)系統固有污染物,如系統元件在加工裝配包裝存儲過程中殘留的污染物;

      2)內部生成污染物,如系統元件磨損產生的磨屑,管道內銹蝕剝落物以及油液氧化和分解產生的顆粒;

      3)外界侵入物例如通過油箱呼吸孔,液壓缸活塞密封處和油料補充過程中帶入的污染物等?!旧綎|液壓閥】

  在液壓系統各類污染物中固體顆粒最常見且危害最大。在污染引發的液壓系統故障中除30源于腐蝕外,其余70都是由于固體顆粒的存在造成液壓元件表面機械性磨損所致。固體顆粒不僅加速液壓元件磨損,而且會堵塞元件的間隙和孔口,使控制元件動作失靈而引起系統失效。

  正因為液壓系統污染的危害性大,所以新建液壓系統或改造后的液壓系統都要經過系統沖洗使液壓介質的清潔度達到要求。武鋼液壓設備試驗站因冷軋廠水站項目需要搬遷,搬遷后液壓管道進行了重新安裝,安裝過程中形成了新的污染,所以必須對液壓管道重新進行沖洗?!旧綎|液壓閥】

液壓閥

  1液壓系統沖洗原理

  1.1系統流量對沖洗的影響

  根據流體力學,液體在管道中的流動狀態分為層流和紊流,液體從一個表面沖走顆粒并攜至下游的能力正比于液體在元件表面的能量大小。

  在層流流動中,元件的表面有一個液體的穩態層,施加于元件表面的作用力很小,粘附在液壓管道內壁上的固體顆粒物很難被沖洗干凈,因此要提高沖洗效率,必須使沖洗時液壓介質在管道中的流動狀態為紊流?!旧綎|液壓閥】

  紊流程度由雷諾數決定:

  Re=VDv=4QDV(1)式中V為液體流速;Q為管道(塑料管道的應用與完善)流量;D為管道直徑;v為液壓油的運動黏度。

  當沖洗油在圓管內做紊流流動時,并非整個截面上都是紊流。在管壁處由于管壁的限制和附著力的作用,靠近管壁仍有一層液體保持層流狀態,即近壁層流層。其厚度大于附在管壁的顆粒尺寸d時會影響對顆粒的沖洗作用。因此要獲得好的沖洗效率必須使得d.

  在紊流流動中,圓管中近壁層流層的厚度可以用下面的經驗公式計算?!旧綎|液壓閥】

  δ=30DRe入(2)式中為紊流流動沿程阻力系數,當3x103

  根據式(1),(2)可以得到液壓油運動黏度,流量,管道直徑和近壁層流層厚度之間的關系為:Q=73.93DvD87(3)

  1.2系統溫度對沖洗的影響

  在管道沖洗中,液壓油的溫度對沖洗有重要影響。首先液壓油的溫度可以影響液壓油的黏度,根據液壓油的黏溫圖可知液壓油的黏度隨溫度升高而減小。由雷諾數的表達式可知,雷諾數與液壓油的黏度成反比,因此,提高沖洗時液壓油的溫度可以增大雷諾數從而加強紊流程度。另外油中微顆粒直徑分布很廣,小至0.005!m.污染物顆粒密度,形狀和尺寸分布隨溫度,電場等因素而變。溫度升高和電場的存在會加速小顆粒向大顆粒轉變,使其容易被濾出。實際應用中控制沖洗液壓油的溫度在60~80能夠達到好的沖洗效果,油溫過高會加速液壓油的老化?!旧綎|液壓閥】

  1.3系統壓力對沖洗的影響

  要保證液壓油在管道中保持紊流狀態還要考慮液壓油在管道中的壓力損失,泵的輸出壓力必須大于液壓油在管道中保持紊流所損失的壓力,損失的壓力p用式(4)計算。泵的輸出壓力由系統的溢流閥調定,所以溢流閥調定的壓力必須大于系統損失的壓力,否則系統的流速不能達到紊流要求。

  p=lDV2(4)式中l為液壓管道長度;p為液壓介質密度。

  2武鋼液壓站各試驗系統沖洗方案

      新建或改造的液壓系統管道內壁附著了各種固體顆粒物,需要通過沖洗除掉固體顆粒物以免對液壓系統形成污染。按照上述液壓沖洗原理,能否有效清除管道內的污染物,使液壓系統清潔度等級達到要求的水平,沖洗時的流量,壓力和溫度是關鍵?!旧綎|液壓閥】

  2.1確定沖洗流量

  為了保證近壁層流層厚度小于附在管壁上的顆粒尺寸d,可取=δ5um.沖洗時油溫選擇60,武鋼液壓站采用的液壓介質為美孚DTE26抗磨液壓油和TSA32汽輪機油,查閱相關資料可知對于美孚DTE26抗磨液壓油其40和100時起運動黏度分別為71.2mm2/s和8.5mm2/s,TSA32汽輪機油40和100時的運動黏度分別為31.26mm2/s和5.43mm2/s,液壓介質的黏溫曲線接近直線,根據比例關系可以估算出美孚DTE26抗磨液壓油在60的運動黏度為50.3mm2/s,TSA32汽輪機油60時運動黏度為22.65mm2/s,將,v和系統中最大的管道直徑D代入(3)便可得到所需的沖洗流量。

  2.2確定沖洗壓力

  確定了各試驗臺系統所需要的流量后還必須確定沖洗系統的壓力,沖洗過程中沖洗介質通過液壓管道時會產生壓力損失,必須保證沖洗系統溢流閥設定壓力大于損失的壓力,否則液壓介質會通過溢流閥流回油箱,達不到沖洗效果。特別是在大型液壓系統中,由于管道較長,壓力損失比較大,必須通過式(4)計算系統的壓力損失,確保沖洗系統壓力大于損失壓力。由于武鋼液壓站各液壓系統均屬于小型液壓系統,管道較短,故壓力損失也較小,經過計算得到武鋼液壓站各試驗臺系統管道壓力損失如所示,考慮到分流及彎管等其他因素,各系統沖洗壓力設定需大于計算的壓力損失的1.5倍?!旧綎|液壓閥】

  2.3確定沖洗回路

  循環沖洗泵站的組建通常有2種選擇方案。

  一是離線沖洗即建立獨立于液壓系統以外的臨時沖洗泵站,進油用粗過濾器,回油用精過濾器,原因是回油壓力較低而且脈動不大。其優點是沖洗泵站獨立于液壓系統之外,對設備自身的安全不會產生影響,另外還可以在沖洗設備上添加加熱器提高沖洗效果。

  二是利用液壓系統自身的工作泵站作為沖洗泵站,包括利用本泵過濾器,含隨機帶來的濾芯加熱器等設備,通常稱之為在線沖洗。它可以節省大量的設備和勞力成本,適用于管道少的小型液壓系統,但要充分考慮液壓設備自身的技術參數,確保系統設備的自身安全,施工技術要求較高。

  對沖洗方案的選擇原則是,在保證安全的原則下首先考慮用本泵沖洗,在本泵沖洗能夠達到沖洗所需要的流量和壓力的情況下,可采用本泵沖洗,否則就要采用離線沖洗?!旧綎|液壓閥】

  武鋼液壓站各試驗臺系統本泵能夠提供的最大流量,經過與沖洗系統所計算的最小流量進行比較可知油缸馬達試驗臺,油泵試驗臺和液壓閥試驗臺的液壓管道必須采用離線沖洗的方式,而伺服閥試驗臺和大流量伺服閥試驗臺則采用本泵沖洗就能完成沖洗要求。

  2.4沖洗步驟

  首先選擇離線還是在線沖洗,再確定沖洗回路,在確保各試驗臺無任何污染的前提下將其各液壓元件進行短接組成沖洗回路。離線沖洗需要向設備租賃公司租借專業的沖洗泵站,注意選擇適當的油箱大小和泵的流量,沖洗一般3~4天即可完成,取樣分析清潔度,合格后拆除沖洗回路,恢復原系統。具體操作中需要注意以下事項:

      1)在沖洗前仔細清理油箱,必要時用面團將油箱內部渣滓清理干凈,油箱呼吸孔裝過濾器,油箱應封閉,減少現場空氣中顆粒進入油液中;

      2)向油箱中加油時應使用帶過濾器的加油小車,以過濾掉桶裝油中的污染物;【山東液壓閥】

      3)與液壓缸或閥臺脫離的管口,如未及時接入沖洗回路或沖洗后未及時恢復,必須用干凈的塑料布包扎;

      4)從上游到下游逐段敲打管道,以加強沖洗效果。

  3結語

  武鋼液壓設備試驗站沖洗要求伺服系統為NAS6級,非伺服系統為NAS7級。采用上述方案進行沖洗,通過施工各方的努力,分別采用在線和離線兩種方式,各試驗臺液壓管道沖洗均合格,達到了要求的清潔度等級,完成了搬遷改造工作。

  新建或改造的液壓系統必須進行管道沖洗,在選擇沖洗系統前必須計算沖洗需要的流量和壓力,并考慮溫度因素,然后選擇合適的沖洗方案。


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