高压气体用油气分离器的设计.pdf

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1、I‘j峨通甩税械翩造I6ⅣMam#baure高压气体用油气分离器的设计华纳国际(铜陵)电于材料有限公司(安触244000)阮跃进【摘曼l提出T一种工作压力45MPa的应用于高压气源系统中的油气分离嚣的设计方法，这种油气分离器具有结构紧凑，使用寿命长．油气分离效果好，压力高厦操作方便等优点，可广泛用于国防工业等一些特殊领域的高压气源乖统，具有广泛的市场前景，值得大力推广应用。I美键词J高压气源系统油气分离导向螺旋嚣分离滤芯一，前言高压气体压缩机是高压气源系统的动力源，一般都是活塞式结构，是通过大小活塞逐级增压，将压力提高到用户所要求压力。由干活塞在高速运动中，需注人润滑油来降低

2、摩擦阻力，提高活塞使用寿命。这样不可避免地将一些润滑油带人压缩气体里。而高压气源系统中，集成了各种高压流体介质控制元件，气源系统所提供的压缩气体除了具有要求压力、流量外．系统正常工作还需要高压流体介质洁净，没有或尽量减少介质中油分、水分殪颗粒杂质的含量。尤其像食品、国防等一些特殊行业的用气设备对工作介质洁净度要求更加苛刻。目前国内市场已有的油气分离器不仅工作压力较低，而Ⅻ■mm■⋯tmmt2012}镕6M且除油净化效果差，难以满足一些特殊领域的高压气体设备对气体品质的要求。为此．设计了一种高压气体用油气分离器。二．高压气体用油气分离器结构特点殛工作原理1技术性能参数进气压力：

3、45MPa。公称通径：25ram。工作温度；≤120'C。初始压降：≤002MPa。过滤效率：999％。出I：l气体舍油量：≤3ppm(1ppm=l矿，下同)。2结构特点高压气体用油水分离器是整体式焊接结构，主要由简体，封头，导向螺旋器、滤芯、挡油伞、自动排污阀及进出气接头等部件组成．如图1所示。进气接头切向焊在简体上，在滤芯外删焊有导向螺旋器与简体内壁组成的空间形成了旋风通道。另外，在简体中间设置了挡油伞，可有效防止高压气体直接对滤芯的冲击破坏，同时还可避免高压气体旋转时产生的旋涡将简体底部的油污卷起。筒体底部安装了排污阀(手动截止阀或电磁阀)，有手动与自动两种控制方式，由

4、用户自行选择排污方式。¨L【7r』』¨m％jf}q图1油气分离器结构I《W2m7c镕*3}自#％口4％#5”女№o6#Ⅻ$7H*8f{IH目9m≮镕女该油气分离器分离方法按两级进行分离。第一级用机械法作为预分离，它是依靠油滴自身重力以及离心力的作用，从气体中分离直径较大的油滴(直径大干Ium)·第二级用亲和聚结法作为精分离，通过耐腐蚀的特殊玻璃纤维材料制成的滤芯进行精过滤．使直径在】um以下的油滴先聚结为直径较大的油滴，然后再分离出来。3工作原理高压气体压缩机排出的高压气体．通过油气分离器切向布置进气口进入简体后，流经旋风通道，迫使高压气体在旋风通道内形成旋转气流，这样夹杂在

5、高压气体中的较大水滴．油滴和灰尘等获得较大的离心力与简体内壁发生碰撞，从高压气体中分离出来，然后在重力通用枫槭制造GM、∽Manu[atmrel的作用下，沿筒壁流到分离器的底部。即完成了第一次油气预分离。经过粗分离后的高压气体进入微米级的玻璃纤维层滤芯进行再一次精密过滤．将剩余的近似气态的油雾从高压气体中分离出来，经过两次分离后的洁净的高压气体从出气口排出供用户使用。油滴与水分从简体底部的排污阀定期自动排出。三、主要部件结构设计根据高压气源系统对气体品质和洁净度要求．设计时对油气分离器制造材料选择作了慎重考虑．简体、封头及导向螺旋板等所有零件采用奥氏体不锈钢lCr]8N19T

6、i，并进行固溶处理。该材料耐腐能力强，抗拉强度和焊接性都很好。1简体壁厚设计筒体是油气分离器的最主要受压元件之一。为保证使用安垒可靠，需对其进行强度校核。对干国标钢制高压阀门的阀体壁厚计算要求．按第四强度理论计算其壁厚．公式为ta_--05DN(“一I)+c(1)妊{【口l／(【口】一3‘肇)r(2)式中毛——考虑腐蚀裕量后阀体的壁厚，单位为mm，研——阀体中腔最大内径，单位为mm，根据结构需要选定-c一考虑铸造偏差、工艺性和介质腐蚀等因素而附加的裕量，单位为mm一岛——阀体外径与内径的比；[口l——材料的许用拉应力．单位为MPa．在O-加。a巾。丽者中取最小值；口。ai分别

7、为常温下材料的抗拉强度和屈服强度，单位为MPa—n、n，——分别为以o。为强度指标的安全系数和口，为强度指标的安垒系数，取n。=425，”F23。2导向螺旋器设计导向螺旋器是油气分离器主要功能性部件，其好坏直接关系到第一级油气粗分离能否达到预定效果。导向螺旋器设计成螺旋式结构，由螺旋座与导向螺旋板组成．如图2所示。螺旋角控制在5w9，实践证明，油气分离效果较好。(下转993页)。：。觥黑87图4电动机正反转控制莳季图5PLC模拟量输出口参数传送通用祝甜制蹬GMl6"Manufacturel五．结语以上提