油封机械泵的油雾过滤捕集系统

2009-04-09 张以忱东北大学

降低油封机械泵的喷油量是解决问题的根本途径，降低喷油量就要尽量降低从排气阀排出的含油气体的流动速度及含油气体冲击油箱内油面的速度，尽量降低从排气阀排出的含油气体的油滴含量，为了降低喷油量就要求对真空泵设计制造的各个环节进行严格的过程控制，尽量减少各种不利的影响因素。

随着环保要求的提高，新型旋片泵一般都在泵的出口设置油气分离装置。防止油雾污染工作环境有两种方法:

(1)在机械泵的排气口接上管道，并通向室外的油气分离装置。小型泵可用橡胶管，大型泵金属管道。这种方法适用于大型真空设备，以及机械泵有固定安装位置的情况。

(2)在机械泵的排气口上，安装分离油雾的捕集器。油雾分离捕集器可以把真空泵油从被抽气体中分离出来，使泵油重新返回到机械真空泵的油箱中。油雾捕集器的挡油体是用多孔材料制成的，有一定的消声作用，可以减小机械真空泵的排气噪声。

油封机械泵的油气分离捕集系统可如图29所示，典型的机械式油气分离捕集装置可采用多级配置，首先在真空泵内配有内置油气分离器，有伞型、S 型、单罩型、双罩型及反击式双旋风型等等，可以将排出气体中的大油滴与气体分离。其次是泵外部油气分离器，可以是旋风式分离器或者碰撞罩填料组合结构等等，旋风式分离器一般能够制成大型装置，而碰撞罩填料组合结构一般仅用于小抽速的机械真空泵，碰撞罩可以除去较大的油滴，填料用于收集小油滴。第三级可设置油雾捕集器，可以由烧结的多微孔材料制成，用于捕集剩余的微小油滴。为了回收利用排出的油滴，一般都会设置回油管将分离收集的真空泵油回流至真空泵内循环使用。

图29 油气分离捕集系统示意图

图30 给出了两种油雾分离捕集器的结构简图。这两种油雾分离捕集器均采用过滤分离原理制成的，其主要部件挡油体（过滤元件）是用多孔材科制成的。

其中图30（a）所示结构适用于小型机械真空泵，可过滤的油滴直径大约为0.01～0.8 μm，这样小的液滴不能用一般的编织网过滤，而是采用特殊纤维制成过滤装置来实现油气分离，其中要有足够小的微孔吸收油雾。过滤元件3 是用多孔树脂与玻璃纤维压成片，然后卷成圆筒制成的，置于圆筒形油雾分离器之中，排出的气体由泵出口进入分离器，气体经过过滤元件后，到达过滤器出口时已经得到净化。油在分离器中被收集，收集的油量可由观察窗看到。当过滤元件被堵时，压力将增加。当压力达到1.5×105 Pa时，分离器的安全阀打开，此时必须清洗或更换过滤元件。

图30（b）所示结构适于大型机械泵，其主要部件有：挡油过滤元件、单向阀及贮油盘。其挡油过滤元件是由玻璃毡及金属网构成的。油封机械真空泵工作时，含有油雾的气流经过挡油体过滤后，气体被排到大气中去；而油雾被过滤元件分离出来变成油，并集聚在贮油盘中。贮油盘下面装有单向阀，此阀由阀片及弹簧构成，弹簧支撑阀片。弹簧弹力很弱，当泵停止排气时，由于阀片的自重或贮油盘的油压力均可以使单向阀打开，油经过单向阀流回到油箱中。泵排气时，由于排气口处的压力大于大气压，因而使单向阀处于关闭状态中，气流只有经过挡油过滤元件才能到大气中去，这样便达到了分离油雾的目的。