用于过滤含空气的油的方法和装置制造方法及图纸

一种用于从含空气的污染油中去除固态污染物的方法和装置，其包括将油引入到将污染油分离成固相和液相的过滤器的入口，固相由过滤器保留，液相通过过滤器并通过过滤器的出口作为滤液离开。在滤液出口处添加增加的压强。由于避免了扰乱气泡，因此，该过滤更加高效。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于从含空气的污染油中去除固态污染物的方法和装置，其通过将油 引入泵的入口，并将油进一步泵送到将污染油分离成固相和液相的过滤器的入口，固相由 过滤器保留，液相通过过滤器并通过过滤器的出口作为滤液离开。
技术介绍
众所周知使用滤油器净化包含悬浮杂质的油。主要应用是使用这种过滤器用于过 滤机油，机油例如液压油以及在发动机润滑系统，诸如在齿轮和轴承中使用的油。高效过滤 任何填充油的系统中的油对于延长寿命和增强性能是必要的。DE 195 11 450 (Munkel)公开一种用于在旁路支线内过滤来自液压-流体储存器 的流体的旁路安装型过滤器组件，过滤器具有马达驱动泵和刚性安装的壳体，壳体由封盖 封闭并容纳可替换的过滤器元件。过滤器壳体直接连接到泵，并形成如下容器，该容器设计 成当更换过滤器元件时保持清洁流体，以使得可以简单地替换过滤器元件或更新过滤器， 而不会出现污染过滤器下游的清洁油的任何风险。在一种实施方式中，差压计监测过滤器 的入口侧和出口侧之间的压强差。如果超过特定差压值，则可利用电信号停止泵的马达。止 回阀防止油从用于已过滤油的位于较高处的箱体回流。DE 195 11 450未公开或建议在油 含有空气的情况下怎样解决过滤问题，油含有空气可能妨害过滤。DE 199 33 620 (Locher)公开一种用于具有旋转部件的液压操作式机器、尤其是 汽车的自动变速箱的滤油器，该滤油器具有插入其内的膜以去除存在于油流中的气泡。1分 米2的膜面积去除约20毫升/小时空气。这么低的能力使得这种解决方案不适于用于大 规模应用中。EP1424116 (Hesterwerth等人)公开一种具有集油室的气泡分离器，该集油室用 于通过设置在油上方的空气体积而给油排气。在油入口之后的入口区域内提供设置于在流 动方向上彼此后方的保持板。在保持板后方流动方向上提供具有交替变化宽和窄的自由截 面尺寸的流体槽。这种分离器不适于非常小的气泡的情况。WO 99/35435( SaIavamaki等人)公开一种用于在循环过程中将润滑油或液压 油中的空气含量带入均衡状态的方法。通过这种方法，1. 5毫米或更大数量级的气泡上升到 油箱内的油表面，而较小泡在液压作用下在箱体内的水平足够高的油的底部处溶解。该压 强是大约0. 5巴(0. 05MPa)。WO 99/35435的图4显示一种用于清洁从油箱底部处泵抽的 油的过滤器。在过滤器之后是冷却器。然而，该文件未记载关于特定过滤条件的情况。现在的机器必须快速、精确以及经济。当机器容差变得更加精细，例如约4μπι并 经常低于3 μ m时，这就提高了对诸如液压油和润滑油之类的机油的要求。由于这种尺寸的 颗粒可导致长期磨损，因此将它们的数量减少到尽可能少是优选的。举例而言，风轮机的齿轮箱用相对高粘性的油(例如40°C时320毫米7秒的平均 粘度；根据DIN 51 519的ISO VG 320)润滑。这种油可利用3 μ m的滤芯清洁。借助于通 过这种过滤器的一个通道，通过实验室实验进行的移除大于4 μ m的存在颗粒，典型地降低了 3至4个ISO 4406评级(例如，从级数19至16或15，参见下文表格1)。然而，实践中常 发现该效率显著地低。这就表示需要若干个通过过滤器的通道以获得可接受的油清洁度。 这是代价非常高的。因此，仍旧需求一种更有效的用于过滤污染油的方法。本专利技术是建立在考虑了在实践中油的过滤和在实验室中的结果之间的上述差异 的基础上的。在这一点上，决定分析在工作中由于油中结合了空气而引起的可能问题。这 种分析的问题是要在油不仅被悬浮固体颗粒污染而且也包含溶解的空气以及气泡时，获得 代表性的油样本。当采集这种样本时，气泡可以一起合并成较大泡并上升到静置的油表面。如上所述，风轮机内的齿轮箱是用具有相对高粘度的油润滑。已发现，当风轮机工 作时，空气典型地以5至20体积/体积％的量结合入油中。这些量的空气呈现为较小和较 大的自由空气泡。典型地，油也包含在大气压下溶解于油中的8至12体积/体积％的空气。 这些量未包括在5至20体积/体积％的气泡中。进一步发现，齿轮箱内的结合气泡被搅动 从而形成非常细小的泡，产生混浊油，这看起来像泡沫。悬浮气泡可以具有小到Iym的直 径。基于这些发现，利用将空气混合进油中的小泵将实验性含空气的油制备为泡沫。 利用该含空气的油泡沫，过滤结果与实践中发现的那些更加一致，即具有相似的差效率。意识到过滤问题是由于油中的气泡含量的情况下，有人或能断定在利用上述复杂 的、无效率的以及昂贵的用于这种去除的方法之一过滤之前，必需去除气泡。然而，尤其当气泡非常细小时(由于是针对来自风轮机齿轮箱的有非常小气泡的 润滑油的泡沫的场合)，这种从高粘度油中分离气泡是非常麻烦和耗费时间的。因此，需要一种较不复杂的解决方案。本专利技术的目的是提供从含空气的油、特别是润滑油或液压油中简单但仍高效去除 固态污染物的方法和装置。在本申请中，术语“含空气的油”是指具有通常看起来像泡沫的至少0. 2体积/体 积％的非溶解的自由空气泡量的油。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种用于从含空气的污染油中去除固态污染物的方法，其包括 将油引入泵的入口，并将油进一步泵送到将污染油分离成固相和液相的过滤器的入口，固 相由过滤器保留，液相通过过滤器并通过过滤器的出口作为滤液离开，其中，将过滤器的出 口处的滤液在确保所有空气溶解于滤液中的压强下保持。在本说明书和权利要求中，将紧邻在过滤器后面的出口内的滤液压强也称作“背 压”。该背压确保所有空气仍然被溶解，因此当油通过过滤器时，没有自由空气泡形成。在优选实施方式中，通过在过滤器之后设置传统背压阀，来获得增加的“背压”。借助于该背压，所有气泡或至少大部分气泡可视为溶解于油中。由于处于亚饱和 油中的气泡将缓慢地溶解于该油中，因此油暴露于压强增加时的时间应该为气泡溶解于油 中的时间长度。 通常，本领域技术人员不会故意地在过滤器之后提供增加的背压。然而，这是结合 本专利技术所完成的，且意外地发现当将这种增加的压强施加到过滤器的滤液侧时，过滤效率 得到本质上提高。优选地，背压是至少0. 3巴(0. 03MPa)，例如至少0. 4巴、0. 5巴或0. 6巴(0. 04、 0. 05或0. 06MPa)，更优选地为高于0. 8巴(0. 08MPa)，例如高于1. 0巴或1. 2巴(0. 1或 0. 12MPa)，且通常不超过5巴(0. 5MPa)，优选地不超过2巴(0. 2MPa)，例如不超过1. 8巴 (0. 18MPa)。在滤液侧没有这种背压的情况下，保持空气处于溶解状态，整个过滤器上的压降 导致气泡膨胀成较大体积，并且也可能释放已溶解的空气。空气的这种膨胀趋于推动待过 滤的固态颗粒通过过滤器的孔或开口。以此方式，大量污染固态颗粒未有效地与油分离，并 因此保留于滤液中。一旦气泡添加到油中时，则在无气泡条件下在过滤过程中截获于过滤 器内的固态污染物，也趋于被释放。整个过滤器上的压降根据所讨论的过滤器而定。发现，当滤液侧上的压强升高时， 过滤器之前的压强相应地增加，并保持通过过滤器的流量。当利用背压时，整个过滤器上的 压降效果并不引起气泡膨胀。可能这是因为泡中的空气在过滤器之前的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，用于从含空气的污染油中去除固态污染物，包括将所述油引入泵的入口，并将所述油进一步泵送到将所述污染油分离成固相和液相的过滤器的入口，固相由所述过滤器保留，液相通过所述过滤器并通过所述过滤器的出口作为滤液离开，其中，将所述过滤器的出口处的滤液在确保所有空气溶解于所述滤液中的压强下保持。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·H·詹森，
申请(专利权)人：C·C·詹森有限公司，
类型：发明
国别省市：DK