CN111077289A - 一种多功能油质劣化模拟试验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能油质劣化模拟试验装置，包括油箱(1)、循环管路(3)、金属件和蒸汽发生器(15)，所述的油箱(1)上设有进油口和出油口，进油口和出油口通过油箱(1)外部的循环管路(3)连通。模拟试验时，所述的金属件浸润在油中，所述的蒸汽发生器(15)从油箱(1)底部向油内通入蒸汽。与现有技术相比，本发明通过蒸汽发生器(15)可根据设定持续产生一定压力、湿度、温度的热蒸汽，通过油箱底部扩散头以一定流量充入油中，模拟变压器受潮或汽轮机轴封漏气引发的油质劣化。
Description
技术领域
本发明涉及一种油质劣化模拟试验装置，尤其是涉及一种多功能油质劣化模拟试验装置及方法。
背景技术
目前开展电力用油开口杯老化试验的方法，是用烧杯称取200g油样，加入铜丝作为催化剂，放入温度为115℃±1℃的老化试验箱内72小时后取出，检测其酸值、油泥等试验项目。该方法的缺陷在于不能模拟油在有湿热蒸汽侵入时因受潮或其他因素导致的油质劣化。
目前有一种包括氧弹、玻璃盛样器、催化铜丝线圈、压力计、温度计、试验油浴等组件的旋转氧弹仪，将试样、水和铜催化剂线圈放入带盖玻璃盛样器内，置于装有压力表的氧弹中。氧弹充入620kPa压力的氧气，放入规定恒温油浴中以一定速度与角度旋转，测试试验达到规定压力降所需的时间，可用于对新油或运行汽轮机油的寿命评估。但是其受氧弹耐压限制，试验油量较少，不能满足对油质所有性能进行全面检测的要求，也无法模拟蒸汽从汽轮机轴封漏入油循环系统导致的油质劣化状况。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种更好模拟真实运行情况的多功能油质劣化模拟试验装置及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种多功能油质劣化模拟试验装置，包括油箱、循环管路、金属件和蒸汽发生器，所述的油箱上设有进油口和出油口，进油口和出油口通过油箱外部的循环管路连通，模拟试验时，所述的金属件浸润在油中，所述的蒸汽发生器从油箱底部向油内通入蒸汽。
所述的油箱底部设有扩散头，所述的蒸汽发生器通过扩散头向油内通入蒸汽。
所述的金属件为轴承，所述的油箱顶部设有电机，电机的输出端通过旋转轴与轴承连接。
所述的油箱中还设有加热器。
所述的油箱中部连有取样阀。
所述的油箱底部连有放油阀。
所述的油箱顶部设有加料口。
所述的油箱的进油口设置在出油口下方，所述的循环管路上设有循环油泵。
一种采用所述的多功能油质劣化模拟试验装置进行油质劣化模拟试验的方法，包括以下步骤：
向油箱注入设定的油量；
启动循环管路上的动力机构、加热器和蒸汽发生器，使蒸汽发生器15产生的水蒸汽形成的气泡在循环油的作用下充分混合；
使金属件在油液中运转，模拟在湿热环境下金属件催化加速油质劣化及油质劣化可能对金属件造成的腐蚀。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)通过蒸汽发生器可根据设定持续产生一定压力、湿度、温度的热蒸汽，通过油箱底部扩散头以一定流量充入油中，模拟变压器受潮或汽轮机轴封漏气引发的油质劣化。
(2)油液是动态循环的，使油液在循环过程中和水汽、催化剂、添加剂等充分接触，避免静态时局部接触导致的催化剂、添加剂分布不均匀。
(3)油箱内有一旋转轴承，在电机驱动下以设定的速度旋转，真实模拟油在汽轮机润滑系统与轴承接触时的运行情况。
(4)油箱顶部设有加料口，既可以用于向油液中添加催化剂加速油品劣化，也可用于开展向油液中施加添加剂的小型模拟试验。
(5)系统带有保护功能，防止试验过程中加热模块失控，油温过高导致燃烧酿成安全事故。
附图说明
图1为本实施例的结构示意图；
附图标记：
1、油箱；2、循环油泵；3、循环管路；4、加料口；5、电机；6、旋转轴；7、轴承；8、油箱盖；9、蒸汽泡；10、加热器；11、扩散头；12、蒸汽管路；13、放油阀；14、电磁阀；15、蒸汽发生器；16、取样阀；17、控制模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，一种多功能油质劣化模拟试验装置，用于模拟在运行机组存在过热、受潮等异常时引起的油质劣化，对不同因素对油质劣化程度的影响进行试验研究，可应用于油质寿命评估，也可以用于向油液中添加催化剂加速油品劣化，还可以用于开展向油液中施加添加剂的小型模拟试验。
装置包括油箱1、循环管路3、轴承7和蒸汽发生器15，油箱1上设有进油口和出油口，进油口和出油口通过油箱1外部的循环管路3连通，油箱1顶部设有电机5，电机5的输出端通过旋转轴6与轴承7连接。装置还带有控制模块17，用于控制其他部件的运行参数。
模拟试验时，轴承7浸润在油中，在电机5驱动下以设定的速度旋转，真实模拟油在汽轮机润滑系统与轴承接触时的运行情况，通过蒸汽发生器15可根据设定持续产生一定压力、湿度、温度的热蒸汽，通过油箱底部扩散头11以一定流量充入油中，模拟变压器受潮或汽轮机轴封漏气引发的油质劣化。蒸汽管路12上设有电磁阀14。
油箱1中还设有加热器10，可根据设定以不同的速率升温，模拟系统内存在过热点时的导致的油质持续劣化。
油箱1中部连有取样阀16，用于对运行中的油液进行取样，可获得不同阶段的油质变化。
油箱1底部连有放油阀13。
油箱1顶部设有加料口4，既可以用于向油液中添加催化剂加速油品劣化，也可用于开展向油液中施加添加剂的小型模拟试验。
油箱1的进油口设置在出油口下方，循环管路3上设有循环油泵2。
装置带有保护功能，防止试验过程中加热模块失控，油温过高导致燃烧酿成安全事故。
油质劣化模拟试验的方法包括以下步骤：
打开油箱盖8，注入10L油量，开启循环泵2、加热器10、蒸汽发生器15，此时由蒸汽发生器15产生的水蒸汽，通过蒸汽管路12由油箱1底部均布排列的扩散头11形成的蒸汽泡9在循环油的作用下充分混合，启动电机5通过旋转轴6带动轴承7顺时针旋转，模拟汽轮机轴封漏气(湿热蒸汽)引发的油质劣化。油箱1顶部设有加料口4，既可以用于向油液中添加催化剂加速油品劣化，也可用于开展向油液中施加添加剂的小型模拟试验。
现有的蒸汽入侵模拟，是在油中加适量的水(水油比例1：10)，然后给油加热使水蒸发，设备实际运行时油先接触到的是蒸汽，也无法模拟真实情况。本装置通过蒸汽发生器发生一定温度、湿度、压力的蒸汽，由管路及扩散头扩散至油中，达到了完全仿真模拟轴封漏气的效果。
实施例2
与实施例1不同的是，轴承7可替换为其他的金属零件，例如阀门、法兰、滤网等。
Claims (9)
1.一种多功能油质劣化模拟试验装置，其特征在于，包括油箱(1)、循环管路(3)、金属件和蒸汽发生器(15)，所述的油箱(1)上设有进油口和出油口，进油口和出油口通过油箱(1)外部的循环管路(3)连通，模拟试验时，所述的金属件浸润在油中，所述的蒸汽发生器(15)从油箱(1)底部向油内通入蒸汽。
2.根据权利要求1所述的一种多功能油质劣化模拟试验装置，其特征在于，所述的油箱(1)底部设有扩散头(11)，所述的蒸汽发生器(15)通过扩散头向油内通入蒸汽。
3.根据权利要求1所述的一种多功能油质劣化模拟试验装置，其特征在于，所述的金属件为轴承(7)，所述的油箱(1)顶部设有电机(5)，电机(5)的输出端通过旋转轴(6)与轴承(7)连接。
4.根据权利要求1所述的一种多功能油质劣化模拟试验装置，其特征在于，所述的油箱(1)中还设有加热器(10)。
5.根据权利要求1所述的一种多功能油质劣化模拟试验装置，其特征在于，所述的油箱(1)中部连有取样阀(16)。
6.根据权利要求1所述的一种多功能油质劣化模拟试验装置，其特征在于，所述的油箱(1)底部连有放油阀(13)。
7.根据权利要求1所述的一种多功能油质劣化模拟试验装置，其特征在于，所述的油箱(1)顶部设有加料口(4)。
8.根据权利要求1所述的一种多功能油质劣化模拟试验装置，其特征在于，所述的油箱(1)进油口设在出油口下方，所述的循环管路(3)上设有循环油泵(2)。
9.一种采用权利要求4所述的多功能油质劣化模拟试验装置进行油质劣化模拟试验的方法，其特征在于，包括以下步骤：
向油箱注入设定量的油；
启动循环管路上的动力机构、加热器(10)和蒸汽发生器(15)，使蒸汽发生器(15)产生的蒸汽泡与动态循环的油液充分混合；
使金属件(7)在油液中运转，模拟在湿热环境下金属件催化加速油质劣化及油质劣化可能对金属件造成的腐蚀。
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