蒸汽壓縮機潤滑油乳化及解決方案

錢感

摘要：近年來，MVR機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、冶金、食品、海水淡化等節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，蒸汽壓縮機是此項技術(shù)的核心設(shè)備。蒸汽壓縮機在投產(chǎn)運行過程中，常出現(xiàn)潤滑油乳化現(xiàn)象，導(dǎo)致用戶頻繁更換潤滑油，增加運行成本。本文介紹了潤滑油乳化產(chǎn)生的原因及危害，談討了如何防止蒸汽壓縮機潤滑油乳化的措施和乳化油再生的方法。

關(guān)鍵詞：蒸汽壓縮機：潤滑油：乳化：解決方案

中圖分類號：TH45 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（c）-0000-00

Abstract：Recently， Mechanical Vapor Recompression is widely used in the field of Energy conservation and environmental protection，such as chemical， pharmaceutical，metallurgy，food， desalination，etc.Core equipment of MVR is Vapour Compressor. But we find， lubricating oil of Vapour Compressor always emulsify，this let users always replace oil and increase operating costs.This article introduceswhyLubricating oil is emulsified，what harm will it be，andhow to avoid ubricating oil emulsion，and ways of Lubricating Oilregeneration.

Keywords：VapourCompressor：LubricatingOil：Emulsify：Solution

MVR（Mechanical Vapor Recompression）主要用于濕法冶金、化工、醫(yī)藥、食品、飲料等行業(yè)的節(jié)能環(huán)保工程和工業(yè)廢水零排放[1-3]。MVR是通過機械壓縮方式，使產(chǎn)生的全部二次蒸汽的壓力、溫度提高，返回蒸發(fā)器代替生蒸汽作為熱源，從而節(jié)能效果的目的[4]。蒸汽壓縮機在運行過程中，需要潤滑油對軸承和齒輪進行潤滑冷卻。調(diào)研眾多MVR用戶，我們發(fā)現(xiàn)壓縮機連續(xù)運行2～3月后，出現(xiàn)潤滑油乳化——油箱底部存在漿糊狀乳白色沉淀物、上部出現(xiàn)大量泡沫。取潤滑油進行監(jiān)測分析，乳化含水率高達(dá)10～15%。

1. 乳化油的危害

如果油品不具備將混入油中的水迅速徹底分離的能力，油品就會乳化，從而降低甚至失去油品的潤滑性能，加速油品的氧化變質(zhì)，加劇機件的磨損和設(shè)備腐蝕[5]。

1）腐蝕性強，降低各部件使用壽命；

2）粘附性下降，軸承油膜破壞，造成軸承與轉(zhuǎn)子之間發(fā)生干摩擦，損壞軸瓦；

3）酸值升高，抗乳化能力下降，生成的油垢易堵塞泵前過濾器；

4）流動性下降，從軸承處帶走熱量的能力下降，易燒軸瓦。

2. 乳化油生產(chǎn)原因

潤滑油乳化的根本原因——水蒸汽由齒輪箱腔體進入潤滑油系統(tǒng)。

1）隔離氣——飽和蒸汽壓力過高，蒸汽通入量大，導(dǎo)致水蒸汽進入齒輪箱腔體內(nèi)；

2）氣封間隙過大；

3）蒸汽壓縮機運行時，壓縮機腔體、隔離氣、大氣、齒輪箱腔體存在壓差，隔離氣壓力高于齒輪箱腔體壓力，而通大氣側(cè)的排氣空間過小，由大氣側(cè)排空的水蒸汽不能及時排空；

4）蒸汽壓縮機運行時，飽和蒸汽冷凝產(chǎn)生的水隨著主軸旋轉(zhuǎn)，帶入齒輪箱腔體；

5）蒸汽壓縮機運行前，齒輪箱腔體內(nèi)為負(fù)壓，而通入的隔離氣壓力為0.98MPa.G，水蒸汽進入齒輪箱腔體內(nèi)。

3. 乳化油再生

當(dāng)乳化油含水率小于15%時，潤滑油可再生回用。乳化油由潤滑油泵送入旋風(fēng)分離-換熱器進行油汽分離。乳化油經(jīng)飽和蒸汽加熱至70～80℃，旋風(fēng)分離器由真空泵（MVR系統(tǒng)已配備）保持真空度-0.07～-0.05MPa.G，乳化油中的蒸汽在負(fù)壓下旋轉(zhuǎn)離心蒸發(fā)，分離后的潤滑油經(jīng)過濾器過濾后返回油箱。

當(dāng)乳化油含水率大于15%時，潤滑油通過物理分離+化學(xué)精制的方法破乳再生[6]，即酸-明礬分離，硫酸精制。乳化油由排污閥排至加熱反應(yīng)槽（帶攪拌器），攪拌加熱至70～80℃，加硫酸調(diào)節(jié)PH值后，添加硫酸鋁和氫氧化鈉絮凝沉淀，隔油分離后加濃硫酸氧化，最后經(jīng)水洗靜置，加入添加劑后油品便可達(dá)新油標(biāo)準(zhǔn)。

蒸汽壓縮機油箱的潤滑油存量約400～1200L，故MVR系統(tǒng)增加一套一體化再生裝置即可實現(xiàn)乳化油再生。

4.防止?jié)櫥腿榛姆椒?/p>

1）優(yōu)化密封裝置

蒸汽壓縮機密封可分為氣封和油封。氣封可采用干氣密封、充氣式迷宮密封、蜂窩密封或可磨密封等，油封可采用迷宮密封、甩油環(huán)、螺旋密封等。結(jié)合設(shè)備成本和密封性能，建議：A、氣封采用充氣式迷宮密封，密封齒改為螺旋齒，隔離氣改為蝸室排氣，根據(jù)隔離氣壓力、大氣壓力和齒輪箱腔體壓力設(shè)置兩個合理大小的排空空間；B、油封采用迷宮密封，并在主軸上增加螺旋密封和特殊形狀的甩油環(huán)。

2）增加密封氣

如果現(xiàn)場公用工程條件允許，在潤滑油側(cè)增加一股儀表氣進行密封。

3）優(yōu)化系統(tǒng)開機

在蒸汽壓縮機開機前，隔離氣改用儀表氣，防止?jié)櫥瓦M入壓縮機腔體，等到壓縮機排氣壓力高于齒輪箱腔體壓力時，隔離氣切換成蝸室排氣，潤滑油側(cè)儀表氣投用。

5. 結(jié)束語

蒸汽壓縮機在運行過程中常出現(xiàn)潤滑油乳化現(xiàn)象，主要由水蒸汽進入齒輪箱腔體造成。通過采取適當(dāng)措施，可避免潤滑油乳化現(xiàn)象再次發(fā)生。即便現(xiàn)場操作失誤，也可通過裝置實現(xiàn)乳化油再生，延長潤滑油使用壽命，降低運行成本，確保蒸汽壓縮機穩(wěn)定可靠運行。

1）MVR系統(tǒng)中增加一套一體化再生裝置——旋風(fēng)分離-換熱器，從而達(dá)到去除乳化油中水蒸汽的目的。

2）通過優(yōu)化蒸汽壓縮機密封結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)開機，增加儀表氣可有效防止蒸汽進入齒輪箱腔體內(nèi)。

參考文獻：

[1]趙媛媛、趙磊、錢方等.機械蒸汽再壓縮（MVR）蒸發(fā)器在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].中國乳品工業(yè)2015，1：26-28

[2]趙云松、胡海軍、張丹.機械蒸汽再壓縮（MVR）技術(shù)在制漿廢液蒸發(fā)中的應(yīng)用[J].中國造紙2013，2：45-47

[3]滿中國.MVR技術(shù)在濕法冶金廢水處理中的應(yīng)用[J].長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報2016，1

[4]倪思梅、周亞素、石茂君等.機械蒸汽再壓縮系統(tǒng)的設(shè)計與分析[J].上海節(jié)能2013，3：39-42

[5]曹敬等.國家“七五”重點科技攻關(guān)潤滑油攻關(guān)論文集1992，306

[6]徐志剛、張建立.壓縮機乳化廢油水的再生處理[J].化肥設(shè)計2012，50（6）：49-53