本發(fā)明涉及油料凈化領(lǐng)域，特別是涉及一種全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置。

背景技術(shù)：

無(wú)論是稀油站潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑油、汽輪機(jī)油還是各液壓系統(tǒng)中的液壓油，如果油液中混入水分和機(jī)械雜質(zhì)后對(duì)機(jī)械設(shè)備的正常工作會(huì)造成嚴(yán)重的危害，據(jù)有關(guān)資料介紹，潤(rùn)滑油、液壓油的污染所引起的潤(rùn)滑、液壓系統(tǒng)的故障約占稀油潤(rùn)滑、液壓系統(tǒng)全部故障的65％以上，因此，必須要去除油液中的污染物(固體顆粒、水份、氣體等)以保證機(jī)械設(shè)備的正常工作需要。傳統(tǒng)的凈油手段主要是依靠壓板式濾油機(jī)、濾網(wǎng)式濾油機(jī)、真空加濾網(wǎng)式濾油機(jī)、聚結(jié)式濾油機(jī)等以過(guò)濾的方式進(jìn)行油液的凈化，這些種類濾油機(jī)受其凈化原理的制約，其效率比較低、性能不穩(wěn)定、運(yùn)行成本較高且凈化的效果不穩(wěn)定。

現(xiàn)有技術(shù)中，為提高凈油效率采用離心式凈油方式，但是目前的離心式凈油設(shè)備在進(jìn)行排水處理時(shí)，存在以下缺點(diǎn)：

1、需要停機(jī)手動(dòng)操作，在實(shí)際操作過(guò)程中，凈油設(shè)備將分離后的雜質(zhì)以及水流入納污盒中，然后根據(jù)雜質(zhì)以及水量的大小定時(shí)手動(dòng)開(kāi)啟納污盒底部的閥門(mén)將雜質(zhì)與水排出，此過(guò)程需要停機(jī)進(jìn)行，嚴(yán)重影響凈油設(shè)備的工作效率。

2、若將凈油設(shè)備中納污盒的閥門(mén)改為電磁閥，并由控制裝置定時(shí)或者根據(jù)納污盒中液位的高低變化來(lái)控制電磁閥的開(kāi)關(guān)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷續(xù)排水，雖然此過(guò)程不需要停機(jī)操作，但是當(dāng)油液中含水量較大時(shí)，不能保證凈油設(shè)備的排水效率，滿足不了實(shí)際生產(chǎn)的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種排水效率高，能夠在設(shè)備不停機(jī)的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)排水的全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置。

本發(fā)明一種全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置，包括油箱、納污盒和離心桶組件，所述離心桶組件包括離心桶本體，所述離心桶本體安裝在中心軸上，所述離心桶本體的底部設(shè)有排污口，所述排污口與所述納污盒對(duì)接，所述中心軸的底端設(shè)有進(jìn)油口和回油口，所述油箱內(nèi)設(shè)有吸油管和回油管，所述吸油管與進(jìn)油口連接，所述回油管與回油口連接，

所述離心桶本體的下部設(shè)有關(guān)于所述中心軸對(duì)稱分布的自動(dòng)排水裝置，所述自動(dòng)排水裝置包括殼體，所述殼體為空腔殼體，所述殼體內(nèi)安裝有浮子，所述浮子的頂端與殼體的頂端之間設(shè)有平衡彈簧并通過(guò)平衡彈簧連接，所述殼體內(nèi)部的下端設(shè)有端蓋，所述端蓋通過(guò)緊固卡簧安裝在所述殼體的底部，所述端蓋上設(shè)有出水口，所述浮子的底部與所述端蓋的結(jié)構(gòu)相適配，所述浮子的底部下端設(shè)有與所述出水口相配合的頂緊塊。

本發(fā)明全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置，其中所述殼體的下部外側(cè)設(shè)有螺紋，所述殼體通過(guò)螺紋與所述離心桶本體橫向安裝。

本發(fā)明全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置，其中所述殼體上設(shè)有進(jìn)水孔，所述進(jìn)水孔位于所述離心桶本體的內(nèi)部。

本發(fā)明全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置，其中所述離心桶組件還包括集水槽，所述集水槽安裝在所述離心桶本體上，所述殼體位于集水槽內(nèi)。

本發(fā)明全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置，其中所述集水槽的上端面高于所述殼體的上端面。

本發(fā)明全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置，其中所述集水槽的下端設(shè)有排水管。

本發(fā)明全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置，其中所述中心軸上安裝有若干豎直同心朝上放置的碗狀碟片，所述碟片上設(shè)有導(dǎo)流槽。

本發(fā)明全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置，其中所述油箱與離心桶組件之間設(shè)有輔助油箱，所述輔助油箱上設(shè)有液位控制器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為：

(1)本發(fā)明通過(guò)采用純物理離心分離的凈化方式，與傳統(tǒng)的過(guò)濾方式凈化相比，凈油效率高，固體顆粒污染度指標(biāo)可提高2-4個(gè)精度級(jí)別，最高可達(dá)nas1638標(biāo)準(zhǔn)的3級(jí)，水分離效率大于96.1％，而且無(wú)需對(duì)油液進(jìn)行加熱，不會(huì)對(duì)油液的化學(xué)性質(zhì)造成影響；

(2)本發(fā)明在離心桶本體的下部設(shè)有自動(dòng)排水裝置，自動(dòng)排水裝置包括殼體，殼體內(nèi)通過(guò)平衡彈簧安裝有浮子，浮子在水的壓力和平衡彈簧的作用下根據(jù)水量的大小開(kāi)啟合適的空隙來(lái)進(jìn)行排水作業(yè)，實(shí)現(xiàn)在不停機(jī)運(yùn)行的條件下進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)的排出離心分離出的水分，確保離心場(chǎng)的密閉而不影響離心場(chǎng)內(nèi)污染物與油液的分離，而且排水量可自動(dòng)根據(jù)分離水量的大小而定，避免出現(xiàn)排水不及時(shí)的現(xiàn)象，本發(fā)明排水量最大達(dá)120l/h以上，排出的水中含油量不高于6.99mg/l；

(3)本發(fā)明采用的排污方式為定期停機(jī)的清理方式，直接清除納污盒內(nèi)排出的污染物以及離心桶本體內(nèi)壁上殘留的金屬或非金屬污染物，無(wú)需更換濾紙、濾網(wǎng)、濾芯等濾材的消耗，操作簡(jiǎn)單，節(jié)約成本。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置作進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置中離心桶組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置中自動(dòng)排水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置中碗狀碟片的安裝示意圖；

其中：1、油箱；2、輔助油箱；3、離心桶組件；4、納污盒；5、吸油管；6、回油管；

201、液位控制器；

301、離心桶本體；302、中心軸；303、碗狀碟片；304、浮子組件；305、集水槽；306、進(jìn)油口；307、回油口；308、殼體；309、浮子；310、端蓋；311、緊固卡簧；312、出水口；313、頂緊塊；314、進(jìn)水孔；315、平衡彈簧。

具體實(shí)施方式

如圖1-4所示，本發(fā)明一種全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置，包括油箱1、納污盒4和離心桶組件3，油箱1與離心桶組件3之間設(shè)有輔助油箱2，離心桶組件3與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，輔助油箱2與離心桶組件3分別與增壓泵連接，輔助油箱2還與真空泵連接，離心桶組件3包括離心桶本體301，離心桶本體301安裝在中心軸302上，中心軸302上安裝有若干豎直同心朝上放置的碗狀碟片303，碟片上設(shè)有導(dǎo)流槽，離心桶本體301的底部設(shè)有排污口，排污口與納污盒4對(duì)接，中心軸302的底端設(shè)有進(jìn)油口306和回油口307，油箱1內(nèi)設(shè)有吸油管5和回油管6，吸油管5經(jīng)由輔助油箱2與進(jìn)油口306連接，回油管6通過(guò)油管與回油口307連接，輔助油箱2上設(shè)有液位控制器201；

本發(fā)明依據(jù)流體動(dòng)力學(xué)原理，將流體置于離心力場(chǎng)時(shí)，流體中所含有的不同比重組份所承受的離心力也不一樣，即將潤(rùn)滑油或者液壓油站儲(chǔ)油箱1中的油液經(jīng)吸油管5引入到高速旋轉(zhuǎn)所形成的離心場(chǎng)中，由于油液中油和各種非金屬固體污染物、金屬粒子、水等污染物的比重不同，因而它們所承受的離心力也不一樣，所以只要污染物的比重大于被凈化油液的比重時(shí)，其所受到的離心力也大，即可以將它們從被凈化的油液中分離出來(lái)，使被污染的油液得以凈化；

結(jié)合上述結(jié)構(gòu)特征，本發(fā)明油液的具體凈化過(guò)程為：首先，油液從油箱1中經(jīng)吸油管5在增壓泵的作用下抽入到輔助油箱2，在此由真空泵實(shí)現(xiàn)對(duì)油液中氣體的排出，液位控制器201實(shí)現(xiàn)對(duì)輔助油箱2中液位的控制，其次將脫除掉空氣的油液經(jīng)增壓泵送至在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)的離心桶組件3所產(chǎn)生的離心場(chǎng)中，在該離心場(chǎng)中比重大于油液的污染物在較大離心力的作用下移動(dòng)到碟片邊緣，飛落到離心桶內(nèi)壁，并順著內(nèi)壁流入下方的納污盒4中，而比重相對(duì)較小的凈化油，因所受較小的離心力則滯留在碟片內(nèi)，凈化油從導(dǎo)流槽經(jīng)回油管6返回到油箱1中，經(jīng)過(guò)多次循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)油液高精度的凈化。

在實(shí)際油液凈化的工作過(guò)程中，影響油液分離效率的主要因素就是雜質(zhì)粒子沉降的速度，即，

油液被輸送到高速旋轉(zhuǎn)的離心桶組件所產(chǎn)生的離心場(chǎng)后，油液中各組分質(zhì)點(diǎn)的沉降速度(即為沿徑向的移動(dòng)速度)與油液本身以及離心力場(chǎng)的各項(xiàng)參數(shù)有以下關(guān)系：

v＝2ρ²δω²r/9μ

式中:v-雜質(zhì)粒子沉降的速度，ρ-雜質(zhì)粒子的沉降半徑，δ-雜質(zhì)粒子與油液密度差，ω-雜質(zhì)粒子旋轉(zhuǎn)的角速度，r-雜質(zhì)粒子距旋轉(zhuǎn)軸中心的距離，μ-油液的動(dòng)力粘度；

由上述公式可知，雜質(zhì)粒子沉降的速度又受到雜質(zhì)粒子的沉降半徑、與油液密度差、旋轉(zhuǎn)的角速度、距旋轉(zhuǎn)軸中心的距離以及液體的動(dòng)力粘度等因素的影響，下面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

(1)雜質(zhì)粒子的沉降半徑

雜質(zhì)粒子的沉降半徑實(shí)際上也就是離心桶的半徑，半徑越大，分離效果會(huì)越好，但伴隨而來(lái)的是對(duì)離心桶組件的動(dòng)平衡要求越高，設(shè)備的制造維護(hù)成本越高；

(2)雜質(zhì)粒子旋轉(zhuǎn)的角速度

雜質(zhì)粒子旋轉(zhuǎn)的角速度實(shí)際上也就是離心桶的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速越高，分離效率越高，同樣也會(huì)使設(shè)備的制造維護(hù)成本越高；

(3)雜質(zhì)粒子與油液密度差

雜質(zhì)粒子密度比油液密度越大，其分離效率越高，因此對(duì)于某種特定的油液如高壓抗燃油(油液的比重1.11-1.17g/cm3)或某些混有纖維性雜質(zhì)的油液，該種離心分離方式達(dá)不到預(yù)期的凈化效果；

(4)油液的動(dòng)力粘度

粘度越大，分離效率越差，因此使用該種方式進(jìn)行油品凈化時(shí)，對(duì)油液的動(dòng)力粘度是有要求的，超出粘度要求時(shí)，要采取相應(yīng)的措施，本發(fā)明適用于粘度范圍為3-680mm²/s的各種液壓油、潤(rùn)滑油等油液的凈化處理。

由上可知，為確保油液凈化效率達(dá)到最佳狀態(tài)，其主要因素就是離心桶組件3的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速以及物理尺寸的合理匹配，若轉(zhuǎn)速低，所產(chǎn)生的離心力不足以將各組分完全分離，達(dá)不到最佳凈化效果；若轉(zhuǎn)速過(guò)高，所產(chǎn)生的離心力過(guò)大，不僅會(huì)將本來(lái)的潔凈油也移動(dòng)到有效半徑的碟片之外，達(dá)不到最佳凈化效率，同時(shí)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性也大大下降，故障率升高，因此必須將離心桶轉(zhuǎn)速、油液的流量和碟片半徑合理匹配，才能達(dá)到最佳的分離效果以及最佳的設(shè)備穩(wěn)定性和較低的維護(hù)率，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和多次的實(shí)際試驗(yàn)，最終確定離心桶轉(zhuǎn)速8000r/min，油液的流量50l/min，碟片半徑138mm時(shí)其分離效率最高，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，故障率保持在最低水平。

離心桶本體301的下部設(shè)有關(guān)于中心軸302對(duì)稱分布的自動(dòng)排水裝置，自動(dòng)排水裝置包括殼體308，殼體308的下部外側(cè)設(shè)有螺紋，殼體308通過(guò)螺紋與離心桶本體301橫向安裝，殼體308為空腔殼體，殼體308內(nèi)安裝有浮子309，浮子309的頂端與殼體308的頂端之間設(shè)有平衡彈簧315并通過(guò)平衡彈簧315連接，殼體308內(nèi)部的下端設(shè)有端蓋310，端蓋310通過(guò)緊固卡簧311安裝在殼體308的底部，端蓋310上設(shè)有出水口312，浮子309的底部與端蓋310的結(jié)構(gòu)相適配，浮子309的底部下端設(shè)有與出水口312相配合的頂緊塊313，頂緊塊313用于將出水口312頂緊，以達(dá)到密封的作用，殼體308上設(shè)有進(jìn)水孔314，進(jìn)水孔314位于離心桶本體301的內(nèi)部，離心桶組件3還包括集水槽305，集水槽305安裝在離心桶本體301上，殼體308位于集水槽305內(nèi)，集水槽305的上端面高于殼體308的上端面，集水槽305的下端設(shè)有排水管；

油液在凈化的同時(shí)會(huì)將大量的水分離出來(lái)，依據(jù)流體力學(xué)原理，水量越大，其對(duì)離心桶本體301內(nèi)壁所產(chǎn)生的壓力越大，若桶壁上有孔，水勢(shì)必沿孔流出，但是水量小或沒(méi)有水時(shí)又要保證離心場(chǎng)的密閉，因此，本發(fā)明通過(guò)在離心桶本體301的內(nèi)壁上設(shè)有一對(duì)空腔殼體308，在每個(gè)殼體308內(nèi)安裝參數(shù)相同的浮子309，浮子309經(jīng)過(guò)精密加工和嚴(yán)格配重后裝入空腔殼體中，該結(jié)構(gòu)在進(jìn)行工作時(shí)，當(dāng)被凈化的油液中被分離出足夠的水量時(shí)，水從進(jìn)水孔314進(jìn)入空腔殼體308中，并在離心力的作用下流向空腔殼體的邊緣，分離水量產(chǎn)生的壓力使浮子309向空腔殼體的里側(cè)移動(dòng)，使頂緊塊313與出水口312分離，打開(kāi)出水口312，使分離出來(lái)的水自動(dòng)經(jīng)出水口312排出離心桶本體301，進(jìn)入集水槽305，經(jīng)排水管排出，實(shí)現(xiàn)不停機(jī)自動(dòng)連續(xù)的排水功能，浮子309與空腔殼體之間空隙的大小依據(jù)油液凈化時(shí)的分離水量而定，即分離水量越大，水對(duì)離心桶本體301內(nèi)壁所產(chǎn)生的的壓力越大，浮子309與空腔殼體308之間的空隙越大，水從空隙流出的排水量就越大；當(dāng)被凈化的油液中被分離的水量足夠小或者沒(méi)有分離水時(shí)，浮子309就在平衡彈簧315的作用下，其頂緊塊313與出水口312頂緊，以達(dá)到密封的作用，單純的實(shí)現(xiàn)正常的雜質(zhì)凈化功能，保證離心場(chǎng)的正常工作。

離心桶本體301上還設(shè)有泄漏連鎖停機(jī)保護(hù)裝置和震動(dòng)連鎖停機(jī)保護(hù)裝置，泄漏連鎖停機(jī)保護(hù)裝置用于防止用戶油箱1泄漏造成生產(chǎn)事故，震動(dòng)連鎖停機(jī)保護(hù)裝置主要是用于油液中污染物過(guò)多而導(dǎo)致離心組件震動(dòng)大時(shí)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)，具有保護(hù)設(shè)備并提醒用戶進(jìn)行清除雜質(zhì)維護(hù)工作的作用。

本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為：

(1)本發(fā)明通過(guò)采用純物理離心分離的凈化方式，與傳統(tǒng)的過(guò)濾方式凈化相比，凈油效率高，固體顆粒污染度指標(biāo)可提高2-4個(gè)精度級(jí)別，最高可達(dá)nas1638標(biāo)準(zhǔn)的3級(jí)，水分離效率大于96.1％，而且無(wú)需對(duì)油液進(jìn)行加熱，不會(huì)對(duì)油液的化學(xué)性質(zhì)造成影響；

(2)本發(fā)明在離心桶本體301的下部設(shè)有自動(dòng)排水裝置，自動(dòng)排水裝置包括殼體308，殼體308內(nèi)通過(guò)平衡彈簧315安裝有浮子304，浮子304在水的壓力和平衡彈簧315的作用下根據(jù)水量的大小開(kāi)啟合適的空隙來(lái)進(jìn)行排水作業(yè)，實(shí)現(xiàn)在不停機(jī)運(yùn)行的條件下進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)的排出離心分離出的水分，確保離心場(chǎng)的密閉而不影響離心場(chǎng)內(nèi)污染物與油液的分離，而且排水量可自動(dòng)根據(jù)分離水量的大小而定，避免出現(xiàn)排水不及時(shí)的現(xiàn)象，本發(fā)明排水量最大達(dá)120l/h以上，排出的水中含油量不高于6.99mg/l；

(3)本發(fā)明采用的排污方式為定期停機(jī)的清理方式，直接清除納污盒4內(nèi)排出的污染物以及離心桶本體301內(nèi)壁上殘留的金屬或非金屬污染物，無(wú)需更換濾紙、濾網(wǎng)、濾芯等濾材的消耗，操作簡(jiǎn)單，節(jié)約成本。

基于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征，其具體試用效果如下：

全自動(dòng)排水型離心式凈油裝置分別于2015年6月份在吉林建龍熱軋廠1450mm板帶軋機(jī)460#油膜潤(rùn)滑油50m³油箱的潤(rùn)滑站；2015年8月份在唐山新寶泰能源中心發(fā)電機(jī)組46#汽輪機(jī)油10m³油箱的潤(rùn)滑站；2016年3月份在南鋼中板廠精軋機(jī)bp油膜軸承潤(rùn)滑油(安能高mgx680)50m³油箱的潤(rùn)滑站；2016年4月份在唐山文豐山川輪轂有限公司厚板廠320#蝸輪蝸桿油25m³油箱的潤(rùn)滑站；2016年9月份在河北唐銀鋼鐵有限公司“棒材工程”精軋機(jī)220#潤(rùn)滑油25m³油箱的稀油潤(rùn)滑站進(jìn)行了試用，試用結(jié)果如下：

1)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后，可快速將油液中的水分分離出來(lái)，并能夠自動(dòng)連續(xù)地自排水管源源不斷排出，無(wú)需停機(jī)排水或斷續(xù)自動(dòng)排水，最大排水量可達(dá)120l/h；

2)40m³油箱的460#油膜潤(rùn)滑油經(jīng)該設(shè)備凈化約40小時(shí)后，經(jīng)第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)化驗(yàn)，凈化后的油液含水量可低至0.8％，自油液中分離出來(lái)的水中含油量不高于6.99mg/l，如果繼續(xù)延長(zhǎng)凈化時(shí)間，油中含水量可繼續(xù)減少。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。