一种小型快速去除微水、油泥的油液过滤装置

技术领域

本发明涉及油液过滤装置技术领域，具体来说，涉及一种小型快速去除微水、油泥的油液过滤装置。

背景技术

液压油、机械油、冷却油等润滑油在运行过程中，水分和杂质由于各种原因不可避免会混入润滑油中，加速油的氧化，并助长了积垢和油泥的形成，降低了油的润滑、散热、分散、冷却等性能，同时引起金属零部件的锈蚀与磨损，影响液压系统、动力系统、润滑系统的正常运行。

油液过滤装置是对油液进行过滤的装置，传统的油液过滤装置功能较为单一，仅能起到对油液中的大颗粒物进行过滤的功能，过滤不彻底，导致油液的过滤效果并不是很好。

另外，传统的油液过滤装置能去除三水而且效果较好的是真空方式，技术较为成熟但需要的电功率较大，结构复杂而体积庞大，设备比较重，移动不方便，对一些对能耗、体积、重量有限制的地方就很难适应。

传统的油液过滤装置除油泥的方式大多采用树脂吸附的方式，存在着体积大，核心的树脂材料运行一段时间必须更换，运营成本较高，而且还有废弃树脂的二次污染问题等。

目前部分传统的油液过滤装置采用了静电过滤和永磁体过滤技术，静电过滤虽然确实能去除一部分较小的颗粒，但很难对油泥等比较小的颗粒物起作用，同时带有静电微颗粒进入运行的工作系统有可能产生二次沉积构成新的污染和堵塞；永磁过滤技术主要是对设备运行中磨损产生铁磁颗粒有效，对油泥等非铁磁性的颗粒物无效，同时也存在被磁化后的微小铁磁物进入工作区域构成附着沉积形成二次污染，磁性微颗粒进入润滑面深入到油膜中形成研磨层，破坏了油膜的有效性，加剧润滑部位的磨损。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种小型快速去除微水、油泥的油液过滤装置，功能齐全，可有效滤除油液中的微小颗粒物和水分，过滤效果好。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种小型快速去除微水、油泥的油液过滤装置，包括油泵，所述油泵的进油口连接有进油管，所述进油管上设置有前置过滤器，所述油泵的出油口连接出油管的一端，所述出油管的另一端连接中空纤维膜油水分离器的进油口，所述出油管上沿油液流动方向依次设置有极化聚合处理器和超细玻璃纤维颗粒过滤器，所述中空纤维膜油水分离器的进气口连接有进气管，所述进气管上设置有真空调节阀，所述中空纤维膜油水分离器的排气口连接有排气管，所述排气管上设置有无油真空泵，所述中空纤维膜油水分离器的出油口连接有排油管。

进一步地，所述进油管上还沿油液流动方向依次设置有第一闸阀和漏油保护电磁阀，所述前置过滤器位于所述第一闸阀与所述漏油保护电磁阀之间。

进一步地，所述进气管上还沿空气流动方向依次设置有第一单向阀和空气过滤器，所述真空调节阀位于所述第一单向阀与所述空气过滤器之间。

进一步地，所述排气管上还沿空气流动方向依次设置有气液分离器、第二单向阀和排气消声器，所述无油真空泵位于所述第二单向阀与所述排气消声器之间。

进一步地，所述排油管上设置有第二闸阀。

进一步地，所述油泵与所述无油真空泵均固定连接在集油盆式安装底座上，所述集油盆式安装底座固定连接有立柱，所述立柱的一侧固定连接有极化聚合箱，所述立柱的另一侧固定连接有安装法兰，所述安装法兰分别固定连接所述超细玻璃纤维颗粒过滤器、所述空气过滤器和所述中空纤维膜油水分离器，所述中空纤维膜油水分离器固定连接所述气液分离器，所述极化聚合箱内分别设置有极化聚合处理器、系统控制板和极化聚合器电源，所述系统控制板连接所述极化聚合器电源，所述极化聚合器电源连接所述极化聚合处理器。

进一步地，所述安装法兰内设置有陶瓷加热器，所述陶瓷加热器连接所述系统控制板。

进一步地，所述排气管上设置有光电渗漏油检测传感器，所述光电渗漏油检测传感器连接所述系统控制板。

进一步地，所述超细玻璃纤维颗粒过滤器内设置有超细无绪玻璃纤维颗粒滤芯。

进一步地，所述集油盆式安装底座通过可变安装导轨固定连接所述油泵与所述无油真空泵。

本发明的有益效果：功能齐全，可有效滤除油液中的微小颗粒物和水分，过滤效果好，同时结构简单，所需要的零部件很少，使得整个装置的体积并不大，占用空间很小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的小型快速去除微水、油泥的油液过滤装置的正视图；

图2是根据本发明实施例所述的小型快速去除微水、油泥的油液过滤装置的侧视图；

图3是根据本发明实施例所述的小型快速去除微水、油泥的油液过滤装置的原理图

图4是根据本发明实施例所述的小型快速去除微水、油泥的油液过滤装置的电路图。

图中：

1、第一闸阀；2、前置过滤器；3、漏油保护电磁阀；4、油泵；5、极化聚合处理器；6、超细玻璃纤维颗粒过滤器；7、第二闸阀；8、第一单向阀；9、真空调节阀；10、空气过滤器；11、中空纤维膜油水分离器；12、气液分离器；13、第二单向阀；14、无油真空泵；15、排气消声器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，根据本发明实施例所述的一种小型快速去除微水、油泥的油液过滤装置，包括油泵4，所述油泵4的进油口连接有进油管，所述进油管上设置有前置过滤器2，所述油泵4的出油口连接出油管的一端，所述出油管的另一端连接中空纤维膜油水分离器11的进油口，所述出油管上沿油液流动方向依次设置有极化聚合处理器5和超细玻璃纤维颗粒过滤器6，所述中空纤维膜油水分离器11的进气口连接有进气管，所述进气管上设置有真空调节阀9，所述中空纤维膜油水分离器11的排气口连接有排气管，所述排气管上设置有无油真空泵14，所述中空纤维膜油水分离器11的出油口连接有排油管。

在本发明的一个具体实施例中，所述进油管上还沿油液流动方向依次设置有第一闸阀1和漏油保护电磁阀3，所述前置过滤器2位于所述第一闸阀1与所述漏油保护电磁阀3之间。

在本发明的一个具体实施例中，所述进气管上还沿空气流动方向依次设置有第一单向阀8和空气过滤器10，所述真空调节阀9位于所述第一单向阀8与所述空气过滤器10之间。

在本发明的一个具体实施例中，所述排气管上还沿空气流动方向依次设置有气液分离器12、第二单向阀13和排气消声器15，所述无油真空泵14位于所述第二单向阀13与所述排气消声器15之间。

在本发明的一个具体实施例中，所述排油管上设置有第二闸阀7。

在本发明的一个具体实施例中，所述油泵4与所述无油真空泵14均固定连接在集油盆式安装底座22上，所述集油盆式安装底座22固定连接有立柱，所述立柱的一侧固定连接有极化聚合箱17，所述立柱的另一侧固定连接有安装法兰，所述安装法兰分别固定连接所述超细玻璃纤维颗粒过滤器6、所述空气过滤器10和所述中空纤维膜油水分离器11，所述中空纤维膜油水分离器11固定连接所述气液分离器12，所述极化聚合箱17内分别设置有极化聚合处理器5、系统控制板16和极化聚合器电源18，所述系统控制板16连接所述极化聚合器电源18，所述极化聚合器电源18连接所述极化聚合处理器5。

在本发明的一个具体实施例中，所述安装法兰内设置有陶瓷加热器20，所述陶瓷加热器20连接所述系统控制板16。

在本发明的一个具体实施例中，所述排气管上设置有光电渗漏油检测传感器21，所述光电渗漏油检测传感器21连接所述系统控制板16。

在本发明的一个具体实施例中，所述超细玻璃纤维颗粒过滤器6内设置有超细无绪玻璃纤维颗粒滤芯19。

在本发明的一个具体实施例中，所述集油盆式安装底座22通过可变安装导轨23固定连接所述油泵4与所述无油真空泵14。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。

本发明所述的小型快速去除微水、油泥的油液过滤装置，包括第一闸阀1、前置过滤器2、漏油保护电磁阀3、油泵4、极化聚合处理器5、超细玻璃纤维颗粒过滤器6、第二闸阀7、第一单向阀8、真空调节阀9、空气过滤器10、中空纤维膜油水分离器11、气液分离器12、第二单向阀13、无油真空泵14、排气消声器15、系统控制板16、极化聚合箱17、极化聚合器电源18、陶瓷加热器20、光电渗漏油检测传感器21、集油盆式安装底座22和立柱等。

第一闸阀1采用1/2闸阀，用于关断进油管或控制整个装置的进油量。

前置过滤器2用于拦截进入装置的较大颗粒物（100um）实现预过滤，以防损坏油泵4。

漏油保护电磁阀3与控制器连接，控制器还连接有光电渗漏油检测传感器21，控制器通过控制电源的通断来控制油泵4、极化聚合处理器5和无油真空泵14等设备的运行。当控制器检测到装置漏油时通过漏油保护电磁阀3关断进油管，同时控制切断装置的运行电源停止装置运行。

油泵4采用带调节阀的高粘度油泵，用于将预过滤的油液泵入极化聚合处理器5。

极化聚合处理器5用于实现微小颗粒物的聚合功能，让亚纳米等微颗粒以及油泥等聚合成较大的柔性颗粒球状体，便于通过后一级的超细玻璃纤维颗粒过滤器6轻松滤除。本申请将传统的圆柱形的极化聚合处理器5变成长方形的极化聚合处理器5，在保证极化区域维持不变的情况下，改变了聚合区域，同时在聚合区域增减液体的流动阻尼，有效延长聚合时间以增强聚合效果。

超细玻璃纤维颗粒过滤器6用于拦截经聚合处理后的颗粒物，实现油液中颗粒物及油泥等污染物的去除。超细玻璃纤维颗粒过滤器6内部具有超细无绪玻璃纤维颗粒滤芯19，用于拦截经过聚合处理后颗粒物，精度为3um。

第一单向阀8用于确保装置不运行时，中空纤维膜油水分离器11不与大气中的水分接触。

真空调节阀9与控制器连接，控制器还连接有温度传感器。真空调节阀9可根据装置的油液温度调节到合适的真空度，确保中空纤维膜油水分离器11外腔有足够的汽化真空度，以便油液中的水分能快速排出装置外

空气过滤器10采用0.01um空气过滤器，用于确保进入中空纤维膜油水分离器11的微量空气是洁净的，避免对中空纤维膜组件构成污染，延长中空纤维膜组件的有效使用寿命。

中空纤维膜油水分离器11，用于实现油中三水（溶解水、游离水、乳化水）的分离。中空纤维膜具有亲水性，能快速将油中的水分子吸附并转移到中空纤维膜的外表壁形成水雾，中空纤维膜外表壁的水分子在真空状态下快速汽化后随流动微空气流排出。

气液分离器12用于在中空纤维膜油水分离器11损坏时防止发生油液泄漏的情况，阻止油液通过排气管排出到大气中而污染环境

无油真空泵14用于使中空纤维膜油水分离器11中产生真空环境。

排气消声器15用于降低排气过程中的噪音。

系统控制板16用于自动控制极化聚合处理器5、油泵4、无油真空泵14等的启停以及装置的渗漏油保护等，极化聚合处理器5、油泵4、无油真空泵14的启停受控于齿轮箱的油液温度或冷油器的油流传感器。系统控制板16包括控制器。

极化聚合箱17采用5mm厚铝合金板制成，依赖于极化聚合箱17的对流散热，极化聚合箱17用于安装极化聚合处理器5、极化聚合器电源18及系统控制板16等，同时解决密封、散热的问题。另外，对极化聚合处理器5用2cm的岩棉进行保温，岩棉外用热缩膜收紧，确保内部液体温度80℃时收缩膜外表温度不大于25℃；同时在有限空间尽可能缩短高压引线的长度，保持高压引线以周围有足够的空间距离，对高压端子采用高压绝缘硅脂和704硅脂密封，密封前用无水酒精清洗干净后干燥，保证高压绝缘。

极化聚合器电源18用于为极化聚合处理器5提供高压电源，受控于系统控制板16。

陶瓷加热器20内嵌于安装法兰，用于解决超细玻璃纤维颗粒过滤器6冬季滤芯及管道堵塞的问题，陶瓷加热器20通电后自动将超细玻璃纤维颗粒过滤器6温度控制在45℃左右，并设有超温保护和短路保护等。

光电渗漏油检测传感器21，配合系统控制板16用于检测装置是否有渗漏。

集油盆式安装底座22，用于解决少部分篮式齿轮箱外体积大，分油器油压过低，不便于挂装的问题，集油盆式安装底座22通过平台安装便于油泵4的固定安装。集油盆式安装底座22上的集油盆用3mm的板材折成波浪形焊接成型，集油盆的中央位置设有安装套，安装套采用穿心螺栓和用专用的铝合金T型螺母紧固立柱的下端，立柱采用40*160mm的铝合金型材制成。立柱的穿心孔兼顾拆除集油盆、油泵的齿轮箱吊耳的安装形式。

可变安装导轨23，用于解决平台安装时孔洞的间距不确定的问题，可避免在平台上打孔等，油泵4、无油真空泵14可利用L形安装型材进行灵活固定。

本发明为了进一步缩小装置的体积，在确保装置性能的前提下，将超细玻璃纤维颗粒过滤器6和中空纤维膜油水分离器11通过安装法兰串联成一体，并在中间的安装法兰处增加内置的陶瓷加热器20，最高温区控制在100℃内（采用串联降压多点加热的形式）；集油盆、油泵4、无油真空泵14与极化聚合箱17采用双列纵置方式将体积控制在460*320*1100，可适用于现行风电场的所有风机，既可落地安装也可拆除集油盆和油泵4进行吊耳处挂装。

本发明解决低温环境下装置快速启动的问题，避免冬季西北等极寒地区油温过低而发生滤芯等堵塞，在极化聚合处理器5的壳体上以及超细玻璃纤维颗粒过滤器6下方都内嵌有陶瓷加热器20，能将温度控制在45度左右，为确保安全，在加热区增设温度90℃保险和电源回路串联2A的快熔保险。

风力发电机属于高空远郊且不便于实时监管的动态设备，对在装设备的安全性要求极高，为保障新增设备任何时候不对风力发电设备运行构成安全隐患，在电源的连接电路上增设有施耐德的漏电空开，在集油盆和极化聚合处理器5的底部以及中空纤维膜油水分离器11的排气管上增加光电渗漏油检测传感器21，若发生渗漏油现象会立即关闭漏油保护电磁阀3。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，将中空纤维膜油水分离器和极化聚合处理器优化整合到一起，实现了结构简单、体积小，低重量、小功率和便于移动，能够运用于诸如风力发电机等对体积、重量、能耗有较高要求的实际工作场景，能确实解决风力发电齿轮箱润滑油微水、微颗粒污染严重的地方，通过它的应用拓展出应用更为广泛的系列产品，整合后带油泵的功率为650w，不带油泵的功率仅有280W，是目前市面上除油泥、除微水功率最小的，也是重量（带油泵的重量为478kg,不带泵的重量为42kg）最轻体积最小的；本装置采用积木组合的形式，可以根据实际的需求和应用环境去组合调整，鉴于很多风电采用非吊篮式齿轮箱，本装置可以拆除集油盆和油泵，直接利用风机齿轮箱的油泵压力，在冷油器前端增加一三通分流出2%-7%的油量进行稀释过滤即可满足风力发电机需求（根据实际运行测试，运行10-20天即可达标——18/16/13的污染度指标）。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。