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山东液压阀厂家讲解清洁液压管道的污染的方法

浏览量:   来源:  作者:山东液压阀厂家

  山东液压阀厂家:液压系统的污染物大致有固体颗粒,空气,水,化学物质和微生物等。污染物的来源主要来自3个方面:

      1)系统固有污染物,如系统元件在加工装配包装存储过程中残留的污染物;

      2)内部生成污染物,如系统元件磨损产生的磨屑,管道内锈蚀剥落物以及油液氧化和分解产生的颗粒;

      3)外界侵入物例如通过油箱呼吸孔,液压缸活塞密封处和油料补充过程中带入的污染物等。【山东液压阀】

  在液压系统各类污染物中固体颗粒最常见且危害最大。在污染引发的液压系统故障中除30源于腐蚀外,其余70都是由于固体颗粒的存在造成液压元件表面机械性磨损所致。固体颗粒不仅加速液压元件磨损,而且会堵塞元件的间隙和孔口,使控制元件动作失灵而引起系统失效。

  正因为液压系统污染的危害性大,所以新建液压系统或改造后的液压系统都要经过系统冲洗使液压介质的清洁度达到要求。武钢液压设备试验站因冷轧厂水站项目需要搬迁,搬迁后液压管道进行了重新安装,安装过程中形成了新的污染,所以必须对液压管道重新进行冲洗。【山东液压阀】

液压阀

  1液压系统冲洗原理

  1.1系统流量对冲洗的影响

  根据流体力学,液体在管道中的流动状态分为层流和紊流,液体从一个表面冲走颗粒并携至下游的能力正比于液体在元件表面的能量大小。

  在层流流动中,元件的表面有一个液体的稳态层,施加于元件表面的作用力很小,粘附在液压管道内壁上的固体颗粒物很难被冲洗干净,因此要提高冲洗效率,必须使冲洗时液压介质在管道中的流动状态为紊流。【山东液压阀】

  紊流程度由雷诺数决定:

  Re=VDv=4QDV(1)式中V为液体流速;Q为管道(塑料管道的应用与完善)流量;D为管道直径;v为液压油的运动黏度。

  当冲洗油在圆管内做紊流流动时,并非整个截面上都是紊流。在管壁处由于管壁的限制和附着力的作用,靠近管壁仍有一层液体保持层流状态,即近壁层流层。其厚度大于附在管壁的颗粒尺寸d时会影响对颗粒的冲洗作用。因此要获得好的冲洗效率必须使得d.

  在紊流流动中,圆管中近壁层流层的厚度可以用下面的经验公式计算。【山东液压阀】

  δ=30DRe入(2)式中为紊流流动沿程阻力系数,当3x103<re<105时,入=0.3164re-0.25。< p="" style="margin: 0px; padding: 0px;">

  根据式(1),(2)可以得到液压油运动黏度,流量,管道直径和近壁层流层厚度之间的关系为:Q=73.93DvD87(3)

  1.2系统温度对冲洗的影响

  在管道冲洗中,液压油的温度对冲洗有重要影响。首先液压油的温度可以影响液压油的黏度,根据液压油的黏温图可知液压油的黏度随温度升高而减小。由雷诺数的表达式可知,雷诺数与液压油的黏度成反比,因此,提高冲洗时液压油的温度可以增大雷诺数从而加强紊流程度。另外油中微颗粒直径分布很广,小至0.005!m.污染物颗粒密度,形状和尺寸分布随温度,电场等因素而变。温度升高和电场的存在会加速小颗粒向大颗粒转变,使其容易被滤出。实际应用中控制冲洗液压油的温度在60~80能够达到好的冲洗效果,油温过高会加速液压油的老化。【山东液压阀】

  1.3系统压力对冲洗的影响

  要保证液压油在管道中保持紊流状态还要考虑液压油在管道中的压力损失,泵的输出压力必须大于液压油在管道中保持紊流所损失的压力,损失的压力p用式(4)计算。泵的输出压力由系统的溢流阀调定,所以溢流阀调定的压力必须大于系统损失的压力,否则系统的流速不能达到紊流要求。

  p=lDV2(4)式中l为液压管道长度;p为液压介质密度。

  2武钢液压站各试验系统冲洗方案

      新建或改造的液压系统管道内壁附着了各种固体颗粒物,需要通过冲洗除掉固体颗粒物以免对液压系统形成污染。按照上述液压冲洗原理,能否有效清除管道内的污染物,使液压系统清洁度等级达到要求的水平,冲洗时的流量,压力和温度是关键。【山东液压阀】

  2.1确定冲洗流量

  为了保证近壁层流层厚度小于附在管壁上的颗粒尺寸d,可取=δ5um.冲洗时油温选择60,武钢液压站采用的液压介质为美孚DTE26抗磨液压油和TSA32汽轮机油,查阅相关资料可知对于美孚DTE26抗磨液压油其40和100时起运动黏度分别为71.2mm2/s和8.5mm2/s,TSA32汽轮机油40和100时的运动黏度分别为31.26mm2/s和5.43mm2/s,液压介质的黏温曲线接近直线,根据比例关系可以估算出美孚DTE26抗磨液压油在60的运动黏度为50.3mm2/s,TSA32汽轮机油60时运动黏度为22.65mm2/s,将,v和系统中最大的管道直径D代入(3)便可得到所需的冲洗流量。

  2.2确定冲洗压力

  确定了各试验台系统所需要的流量后还必须确定冲洗系统的压力,冲洗过程中冲洗介质通过液压管道时会产生压力损失,必须保证冲洗系统溢流阀设定压力大于损失的压力,否则液压介质会通过溢流阀流回油箱,达不到冲洗效果。特别是在大型液压系统中,由于管道较长,压力损失比较大,必须通过式(4)计算系统的压力损失,确保冲洗系统压力大于损失压力。由于武钢液压站各液压系统均属于小型液压系统,管道较短,故压力损失也较小,经过计算得到武钢液压站各试验台系统管道压力损失如所示,考虑到分流及弯管等其他因素,各系统冲洗压力设定需大于计算的压力损失的1.5倍。【山东液压阀】

  2.3确定冲洗回路

  循环冲洗泵站的组建通常有2种选择方案。

  一是离线冲洗即建立独立于液压系统以外的临时冲洗泵站,进油用粗过滤器,回油用精过滤器,原因是回油压力较低而且脉动不大。其优点是冲洗泵站独立于液压系统之外,对设备自身的安全不会产生影响,另外还可以在冲洗设备上添加加热器提高冲洗效果。

  二是利用液压系统自身的工作泵站作为冲洗泵站,包括利用本泵过滤器,含随机带来的滤芯加热器等设备,通常称之为在线冲洗。它可以节省大量的设备和劳力成本,适用于管道少的小型液压系统,但要充分考虑液压设备自身的技术参数,确保系统设备的自身安全,施工技术要求较高。

  对冲洗方案的选择原则是,在保证安全的原则下首先考虑用本泵冲洗,在本泵冲洗能够达到冲洗所需要的流量和压力的情况下,可采用本泵冲洗,否则就要采用离线冲洗。【山东液压阀】

  武钢液压站各试验台系统本泵能够提供的最大流量,经过与冲洗系统所计算的最小流量进行比较可知油缸马达试验台,油泵试验台和液压阀试验台的液压管道必须采用离线冲洗的方式,而伺服阀试验台和大流量伺服阀试验台则采用本泵冲洗就能完成冲洗要求。

  2.4冲洗步骤

  首先选择离线还是在线冲洗,再确定冲洗回路,在确保各试验台无任何污染的前提下将其各液压元件进行短接组成冲洗回路。离线冲洗需要向设备租赁公司租借专业的冲洗泵站,注意选择适当的油箱大小和泵的流量,冲洗一般3~4天即可完成,取样分析清洁度,合格后拆除冲洗回路,恢复原系统。具体操作中需要注意以下事项:

      1)在冲洗前仔细清理油箱,必要时用面团将油箱内部渣滓清理干净,油箱呼吸孔装过滤器,油箱应封闭,减少现场空气中颗粒进入油液中;

      2)向油箱中加油时应使用带过滤器的加油小车,以过滤掉桶装油中的污染物;【山东液压阀】

      3)与液压缸或阀台脱离的管口,如未及时接入冲洗回路或冲洗后未及时恢复,必须用干净的塑料布包扎;

      4)从上游到下游逐段敲打管道,以加强冲洗效果。

  3结语

  武钢液压设备试验站冲洗要求伺服系统为NAS6级,非伺服系统为NAS7级。采用上述方案进行冲洗,通过施工各方的努力,分别采用在线和离线两种方式,各试验台液压管道冲洗均合格,达到了要求的清洁度等级,完成了搬迁改造工作。

  新建或改造的液压系统必须进行管道冲洗,在选择冲洗系统前必须计算冲洗需要的流量和压力,并考虑温度因素,然后选择合适的冲洗方案。