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空壓機 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。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。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。
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。
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。
油氣分離器的結構是兩級分離的采用碰撞與旋風分離相結合來進行一次分離的。油氣混合物從油細分離器下方沿切向進入,流經預設的旋風通道,利用旋轉所形成的離心力進行一次分離。這種結構形式的一次分離效果較之單純的碰撞法有了提高,但仍然存在一些缺點:一是由于增加了旋風通道,油氣分離器的高度增加;二是油氣混合物直接掃過油面,降低了分離效果;三是由于旋風通道一般是焊接于油氣分離器中下部,使得對油氣分離器底部的清洗變得非常困難。
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