Физические методы очистки и осушки масел

Фильтрация масла осуществляется его продавливанием через по­ристую фильтрующую среду: войлок, картон, мешковину, бельтинговую ткань, фильтровальную бумагу. При этом нерастворимые в масле примеси задерживаются фильтрующим материалом. Фильтрацию масел проводят с помощью специальных металлических сеток, рамочных или ватных фильтр-прессов.

Для очистки турбинного масла от механических примесей в мас­лобаках турбин устанавливают два ряда сеток. В первом ряду сет­ки имеют ячейки размером 0,2 мм и на них задерживаются крупные частицы. Во втором ряду установ­лены сетки тонкой очистки с ячейками размером 0,04-0,07 мм. По мере забивания сеток их очи­щают продувкой паром.

Рис. 20. Схема устройства фильтр­-пресса

Рамочный фильтр-пресс, применяемый для периодической очистки турбинного масла без останова турбины, состоит из ряда че­редующихся рам и плит, между которыми проложен фильтроваль­ный материал (рис. 20). Рамы и плиты, установленные на станину, скреплены зажимным винтом. Плиты имеют желобчатую поверх­ность. С одной стороны каждой рамы и плиты имеется по отверстию, которые после сборки рам и плит образуют канал, по которо­му подается масло.

Через отверстия масло из канала поступает в полость рам, отку­да, проходя через фильтрующий материал, поступает в канавки плит и через отверстия в плитах выводится наружу. Масло на фильтр-­пресс подается масляным насосом 2 под давлением 0,2-0,4 МПа че­рез сетчатый фильтр грубой очистки 1.

Из фильтр-пресса масло собирается в маслосборной ванне 3, ус­тановленной под станиной фильтр-пресса, а из нее подается в мас­лопровод к всасывающему патрубку насоса 2 и к фильтру 1. Рабо­чий перепад давления в фильтр-прессе составляет около 0,2 МПа, при достижении перепада около 0,4 МПа фильтрующий материал необходимо заменять.

Ватный фильтр представляет собой стальной цилиндр высотой 500-1500 мм. В днище цилиндра находится штуцер, к которому приварен патрубок с распылителем. С внешней стороны штуцер присоединен к байпасной линии маслопровода. На распылитель на­дет мешок из миткалевой ткани, набитый технической ватой. Сверху мешок прижимается крышкой фильтра. Подаваемое через штуцер масло фильтруется через ватную набивку. Фильтры подобной конст­рукции высоконадежны в работе.

Более совершенный аппарат для тонкой очистки масла от меха­нических примесей - фильтр конструкции ЛМ3. В нем используют специальную фильтрующую ткань - бельтинг, натянутую на кар­кас, расположенный внутри герметичного корпуса. Корпус установ­лен на маслобаке и присоединен к маслосистеме на байпасной ли­нии. Масло к фильтру тонкой очистки подают либо рабочим насо­сом системы, либо шестеренчатым насосом, подобным насосу ра­мочного фильтр-пресса.

Центрифугирование заключается в отделении взвешенных час­тиц и воды от масла под действием центробежного эффекта, возни­кающего в барабане сепаратора, имеющего большую частоту враще­ния (до 20 000 в мин). При этом частицы примесей и воды с боль­шей плотностью, чем плотность масла, отбрасываются к внутренним стенкам барабана сепаратора и отделяются от масла. Для достаточно полного отделения примесей масло обычно пропускают через цен­трифугу несколько раз.

В зависимости от способа сборки сепаратора, определяемого ха­рактером и количеством примесей, сепаратор может работать в ре­жиме пурификации или кларификации. Пурификацию (от лат. puris - чистый) применяют для отделения влаги при содержании ее в масле более 0,3 % и частично для отделения механических приме­сей. При работе в режиме пурификации масло и отделяемую от него воду с частью механических примесей непрерывно отводят из сепа­ратора в двух направлениях.

Кларификацию (от лат. clarus - светлый) используют для очист­ки масел от механических примесей и влаги при содержании их в масле до 0,3 %. При кларификации из сепаратора непрерывно удаля­ют лишь чистое масло, а примеси, постепенно накапливающиеся в грязевике барабана, удаляют периодически.

Осушку масла - отделение от него воды - производят центри­фугированием в вакууме или при атмосферном давлении, продувкой масла горячим воздухом или инертными газами, фильтрацией его через сорбенты.

Одним из наиболее эффективных способов осушки масла является его распыление в аппаратах - дегазаторах вакуумного типа. В результате вакуумной сушки из масла удаляются свободная и нахо­дящаяся в растворенном состоянии влага, а также растворенный воз­дух. Для получения масла, содержащего менее 0,0005 % влаги, что необходимо в случае изоляционных масел, требуется организовать многоступенчатую вакуумную сушку при температуре масла 40­-60 ⁰С и давлении 10^-1-10^-2 даПа.

Осушку масла сухим воздухом или инертными газами (азотом) проводят барботажем их через масло (рис. 21). Газ нагнетается компрессором 1 в воз­духоосушитель 2, где он освобождается от влаги и направляется в газоотдели­тель 4, опущенный в бак 3 под слой осушаемого масла. В качестве поглоти­теля газа из воздуха применяют силика­гель или цеолит. Аппаратом для осуш­ки газов может служить адсорбер кон­струкции ОРГРЭС. Такой адсорбер, со­держащий 150 кг мелкопористого сили­кагеля, при 20 ⁰С и относительной влажности воздуха 60-70 % может высушить 700-800 м³ воздуха и обеспечить этим обезвоживание от 50 до 70 т масла. Осушка масла газом более экономична и требует меньше времени по сравнению с удалением влаги центрифугиро­ванием.

Осушка масел сорбентами может производиться погружением в бак с маслом сорбентов (в перфорированных цилиндрах или в ме­шочках из ткани, металлической сетки) или фильтрацией масла че­рез колонну с сорбентом. Наиболее эффективными сорбентами для осушки масел являются цеолиты.

Фильтрацию масла через цеолиты проводят при 25-40 ⁰С с на­чальной скоростью 15 см/мин.

После обработки цеолитом остаточное содержание влаги в изоля­ционном масле может составлять 0,001-0,003 %, а в необходимых случаях 0,0003-0,0005 %. Расход цеолитов для осушки масла про­порционален влажности масла и составляет около 0,2 % его массы. Цеолиты можно регенерировать и использовать многократно.

­Рис. 21. Схема маслоосуши­тельной установки барботаж­нoгo типа

Дата добавления: 2014-12-26