CN210495499U - 风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统 - Google Patents

风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统 Download PDF

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王娟
付龙飞
李烨峰
刘永洛
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风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统,该系统包括真空脱水系统、再生系统、过滤系统、加热系统、添加剂自动补加系统、油质在线监测系统、清洗灌装系统、磁性过滤系统、循环油泵以及吸油阀;将废油吸入真空脱水系统的真空罐中,循环油泵将油从真空罐底部抽出,经过加热系统,磁性过滤系统、再生系统和过滤系统后从真空罐顶部打回真空罐,在线监测系统系统在再生过程中实时监测油品参数,待油品中劣化产物去除后,根据恢复后油液指标参数添加添加剂,清洗灌装系统对废旧油桶进行反复冲洗,并将再生处理合格的油液装入清洗后的油桶;现场对更换下来的废旧齿轮油能够进行再生处理并在线质量监控,确保再生处理后的油质符合标准要求。

Description

风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统
技术领域
本实用新型属于风力发电机齿轮润滑油现场再生处理技术领域,具体涉及一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统。
背景技术
近年来,我国风力发电机组呈逐年递增趋势,机组总数约10万台,在数量增长的同时,机组容量也在不断增加,其所需润滑油用油量也在不断增加。风力发电机齿轮箱中齿轮润滑油的用油量约为 300-600L,占整个机组用油量的3/4,是风力发电机至关重要的环节。
风力发电机齿轮润滑油对齿轮箱的性能保证起着关键的作用。齿轮油在齿轮箱运行传动中不但具有润滑散热效果,减少传动中的磨损,而且可将运行过程中齿轮啮合面上的摩擦机械杂质等冲刷掉,改善齿轮工作条件,良好的润滑状态可以大大提高齿箱的工作状态和使用寿命。
由于风力发电机多安装在偏远、空旷、多风地区,如我国的新疆、内蒙古、甘肃及沿海等地区,齿轮箱的工作环境温度变化大、沿海湿度大,加上较大的扭力负荷及负荷的不稳定性导致运行过程中齿轮润滑油更容易发生劣化变质。因齿轮箱油质问题导致的风机故障停机是影响风机运行时间的主要原因,其运行维护费用的增加以及频繁事故发生所造成的巨大损失严重影响了风电行业的经济效益。国内外目前对于劣化后的废旧齿轮油通常采用更换新油的方式,这种方式不但会产生巨额的费用,而且在更换及运输过程中容易造成环境污染等影响。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统,可以在风电现场经济、高效、环保的进行废旧齿轮油循环再生处理,并能实时监测油质指标,从而有效提高废旧齿轮油的再生效率,判断再生效果。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统,包括用于提供真空环境和在真空环境下将齿轮油中的水分快速排出的真空脱水系统 1,真空脱水系统1底部入口与装有废旧齿轮油的油桶通过管路连通,管路上设置有吸油阀门10;真空脱水系统1底部出口与顶部入口通过管路连通,管路上依次设置有循环油泵9、加热系统6、磁性过滤系统7、再生系统8、过滤系统2和储油箱11,磁性过滤系统7出口还设置有用于控制再生系统8是否投运的再生旁通阀12,当再生旁通阀关闭时,再生系统8投入使用,当再生旁通阀打开时,再生系统 8不投入使用;再生系统8出口还设置有在油质线监测系统3;真空脱水系统1还连通有添加剂自动补加系统4,还包括与装有废旧齿轮油的油桶连接的用于将排空废旧齿轮油的油桶进行清洗,将再生合格后的齿轮油灌装回清洗后的油桶中的清洗灌装系统5。
所述真空脱水系统1包括真空罐,与真空罐连接的真空泵和真空卸压阀,设置在真空罐中的真空压力传感器。
所述吸油阀门10用于将需要再生处理的废旧齿轮油吸入真空脱水系统1中,吸油阀门10为手动阀门或电动阀门。
所述循环油泵9用于建立压力,使油液循环,循环油泵的最大压力为2MPa,流量为4m3/h。
所述清洗灌装系统5包括清洗油箱,与清洗油箱连接的清洗油泵、灌装电动阀和清洗加热器,清洗预设温度为为45~65℃,清洗温度回差为1~10℃,灌装时设定灌装油量为1~300L。
所述加热系统6用于齿轮油加热,包括加热器以及设置在加热器上的温度控制器和温度传感器,加热系统的加热预设温度为45~65℃,加热温度回差为1~10℃。
所述磁性过滤系统7位于加热系统6的出口处,用于滤除废旧齿轮油中的铁磁性颗粒,包括相连接的磁性过滤罐和磁性除铁器。
所述再生系统8位于磁性过滤系统7的出口处,用于在再生处理过程中对废旧齿轮油基础油的劣化产物及颗粒杂质进行吸附再生及过滤,从化学组成上对齿轮油进行净化,恢复齿轮油中基础油的主要性能,包括再生罐,设置在再生罐内的再生滤芯。
所述过滤系统2位于再生系统8出口处,用于齿轮油过滤净化,除去油中的颗粒杂质,包括精滤罐,设置在精滤罐内的滤芯及压差传感器。
所述油质在线监测系统3采用旁路安装方法位于再生系统8出口处,用于采集油液的实时数据并进行数据处理、分析与显示,包括温度传感器、颗粒度传感器、粘度传感器和水分传感器。
所述添加剂自动补加系统4用于添加复合配制及定量添加,主要包括添加剂罐,与添加剂罐连接的添加剂循环泵和添加剂加热器,设置在添加剂罐内的流量计。
储油箱11用于存储再生过滤过程中和再生处理合格后的齿轮油,包括相连接的储油罐和倒油电动阀。
再生旁通阀12为手动阀或者电动阀。
一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理方法,步骤如下:
1)启动真空脱水系统1,建立真空罐中负压环境,真空脱水系统的预设真空度为-0.05~-0.09MPa,真空回差为0.002~0.02MPa,若判断真空度高于预设真空度加真空回差,则控制真空卸压阀打开,若判断真空度低于预设真空度减真空回差,则控制真空泄压阀继续关闭;
2)真空脱水系统1中的真空负压将装有废旧齿轮油的油桶中的废旧齿轮油吸入真空罐,此时记录总油量为M;
3)循环油泵9将真空脱水系统1的真空罐中的废旧齿轮油通过加热系统6、磁性过滤系统7、再生系统8、过滤系统2、油质在线监测系统3和储油箱11,对油液循环加热,过滤铁磁性杂质及劣化产物,监测油液的油质状态,此时再生旁通阀12为关闭状态;
加热系统6若判断加热温度高于加热预设温度加加热温度回差,则控制加热器关闭,若判断加热温度低于加热预设温度减加热温度回差,则控制加热器继续运行;
油质状态为油液颗粒度(c)、水分(w)和粘度(v)指标,记录第一次监测的油质状态为再生前油质状态s0(c0,w0,v0),记录监测的实时油质状态记为sp(cp,wp,vp);
4)随着再生处理过程的进行,真空脱水系统1的真空罐中油液不断减少,储油箱11中油液不断增加,当真空罐中的油液低于设定的容量时,则控制储油箱11的倒油电动阀打开,通过真空负压将储油箱11的储油罐油液吸入真空脱水系统1的真空罐中,当储油罐的油液低于设定的容量时,则控制倒油电动阀关闭;
5)重复步骤3)~步骤4);
6)当实时油质状态sp(cp,wp,vp)优于再生预设值时,则提示打开再生旁通阀12;
7)打开再生旁通阀12后,根据油质在线监测系统3判断的油质状态和总油量,进行添加剂的添加;
8)当判断添加剂的添加量低于m时,添加剂自动补加系统4的添加剂循环泵运行,当添加剂的添加量等于m时,添加剂循环泵停止;
9)循环油泵9将真空脱水系统1的真空罐中的废旧齿轮油通过加热系统6、磁性过滤系统7、再生旁通阀12、过滤系统2、油质在线监测系统3和储油箱11,对油液循环加热并过滤杂质,记录监测的实时油质状态sp(cp,wp,vp);
10)随着过滤过程的进行,真空脱水系统1的真空罐中油液不断减少,储油箱11中油液不断增加,当真空罐中的油液低于设定的容量时,则控制储油箱11的倒油电动阀打开,通过真空负压将储油罐油液吸入,当储油罐的油液低于设定的容量时,则控制倒油电动阀关闭;
11)重复步骤9)~步骤10);
12)油质在线监测系统3根据监测的油液颗粒度、水分和粘度指标判断油液的油质状态,当实时油质状态sp(cp,wp,vp)优于预设合格值时,且当真空罐中油液低于设定容量时,停止循环油泵9,此时油液在储油箱11的储油罐内;
13)清洗灌装系统5将储油箱11中处理合格的油液进行油桶灌装;
灌装时需根据油桶设定灌装油量,开始灌装时,打开灌装系统5 的灌装电动阀,当灌装油量大于设定灌装油量时,则关闭灌装系统5 的灌装电动阀。
和现有技术相比,本实用新型具备如下优点:
实用新型了现场油液自动再生处理方法,集成了现场齿轮油再生净化功能与油质实时监测功能,确保能够对更换下来的废旧齿轮油进行高效快速的再生处理;
设置了现场风电齿轮油油质的在线监测系统,在再生处理的同时,能够对再生后的齿轮油进行油质指标的在线实时监测,确保再生处理后的油质符合要求。
具有风电齿轮油添加剂自动补加系统,配合油质在线检测系统的实时测试结果,进行精确添加,以控制再生油的质量;
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统图。
具体实施方式
要解决风力发电现场齿轮油循环再生处理问题,需要解决劣化后废旧齿轮油的基础油油质恢复、废旧齿轮油的溶解水分脱除、磨损产生的颗粒物过滤、添加剂自动补加、油质在线实时监测及齿轮油再生处理一体集成化的问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示,本实用新型一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统,包括用于提供真空环境和在真空环境下将齿轮油中的水分快速排出的真空脱水系统1,真空脱水系统1底部入口与装有废旧齿轮油的油桶通过管路连通,管路上设置有吸油阀门10;真空脱水系统1 底部出口与顶部入口通过管路连通,管路上依次设置有循环油泵9、加热系统6、磁性过滤系统7、再生系统8、过滤系统2和储油箱11,磁性过滤系统7出口还设置有用于控制再生系统8是否投运的再生旁通阀12,当再生旁通阀关闭时,再生系统8投入使用,当再生旁通阀打开时,再生系统8不投入使用;再生系统8出口还设置有在油质线监测系统3;真空脱水系统1还连通有添加剂自动补加系统4,还包括与装有废旧齿轮油的油桶连接的用于将排空废旧齿轮油的油桶进行清洗,将再生合格后的齿轮油灌装回清洗后的油桶中的清洗灌装系统5。
所述真空脱水系统1包括真空罐,与真空罐连接的真空泵和真空卸压阀,设置在真空罐中的真空压力传感器。真空脱水系统1主要用于废旧齿轮油的溶解水分脱除,利用齿轮油和水分的汽化温度差异较大,在一定的真空环境和温度下,水分优先汽化逸出液面而被真空泵抽走,从而达到油水分离的效果。真空脱水系统1控制真空罐的真空度维持在-0.07~-0.09MPa范围内,通过循环油泵9使油液循环流动,循环油泵9排量为4m3/h,加热系统6控制器控制加热器启停,使真空罐中油液温度维持在50~60℃范围内,经循环加热后的油液,从真空罐顶部流回时,油液得到充分分散,高效脱除水分。
所述吸油阀门10用于将需要再生处理的废旧齿轮油吸入真空脱水系统1中,吸油阀门10为手动阀门或电动阀门。
所述循环油泵9用于建立压力,使油液循环,循环油泵的最大压力为2MPa,流量为4m3/h。
所述清洗灌装系统5包括清洗油箱,与清洗油箱连接的清洗油泵、灌装电动阀和清洗加热器,清洗预设温度为为45~65℃,清洗温度回差为1~10℃,灌装时设定灌装油量为1~300L。
所述加热系统6用于齿轮油加热,包括加热器以及设置在加热器上的温度控制器和温度传感器,加热系统的加热预设温度为45~65℃,加热温度回差为1~10℃。
所述磁性过滤系统7位于加热系统6的出口处,用于滤除废旧齿轮油中的铁磁性颗粒,包括相连接的磁性过滤罐和磁性除铁器。
所述再生系统8位于磁性过滤系统7的出口处,用于在再生处理过程中对废旧齿轮油基础油的劣化产物及颗粒杂质进行吸附再生及过滤,采用再生系统去除基础油中的老化产物和复合添加剂的水解和劣化产物,主要包括:醛、酮、醇、羧酸、酯类和油泥等大分子化合物,从化学组成上对齿轮油进行净化,恢复齿轮油中基础油的主要性能,包括再生罐,设置在再生罐内的再生滤芯。
所述过滤系统2位于再生系统8出口处,用于齿轮油过滤净化,除去油中的颗粒杂质,包括精滤罐,设置在精滤罐内的滤芯及压差传感器。
所述油质在线监测系统3采用旁路安装方法位于再生系统8出口处,用于采集油液的实时数据并进行数据处理、分析与显示,包括温度传感器、颗粒度传感器、粘度传感器和水分传感器顺序安装连接,其出口连接至过滤系统2回油管路上。
所述添加剂自动补加系统4用于添加复合配制及定量添加,主要包括添加剂罐,与添加剂罐连接的添加剂循环泵和添加剂加热器,设置在添加剂罐内的流量计。添加剂主要为增粘剂、稀释剂、防锈剂、抗氧剂等,根据在线监测油质指标,自动计算各添加的补加计量,在补加添加剂时通过加药泵和加药循环阀,将不同添加剂补加到加药桶中,在所有添加剂补加并循环完成后,通过加药泵和加药阀完成添加剂到真空罐的自动补加。
储油箱11用于存储再生过滤过程中和再生处理合格后的齿轮油,包括相连接的储油罐和倒油电动阀。
再生旁通阀12为手动阀或者电动阀。
本实用新型提供的一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理方法,步骤如下:
1)启动真空脱水系统1,建立真空罐中负压环境,真空脱水系统的预设真空度为-0.05~-0.09MPa,真空回差为0.002~0.02MPa,若判断真空度高于预设真空度加真空回差,则控制真空卸压阀打开,若判断真空度低于预设真空度减真空回差,则控制真空泄压阀继续关闭;
2)真空脱水系统1中的真空负压将装有废旧齿轮油的油桶中的废旧齿轮油吸入真空罐,此时记录总油量为M;
3)循环油泵9将真空脱水系统1的真空罐中的废旧齿轮油通过加热系统6、磁性过滤系统7、再生系统8、过滤系统2、油质在线监测系统3和储油箱11,对油液循环加热,过滤铁磁性杂质及劣化产物,监测油液的油质状态,此时再生旁通阀12为关闭状态;
加热系统6若判断加热温度高于加热预设温度加加热温度回差,则控制加热器关闭,若判断加热温度低于加热预设温度减加热温度回差,则控制加热器继续运行;
油质状态为油液颗粒度(c)、水分(w)和粘度(v)指标,记录第一次监测的油质状态为再生前油质状态s0(c0,w0,v0),记录监测的实时油质状态记为sp(cp,wp,vp);
4)随着再生处理过程的进行,真空脱水系统1的真空罐中油液不断减少,储油箱11中油液不断增加,当真空罐中的油液低于设定的容量时,则控制储油箱11的倒油电动阀打开,通过真空负压将储油箱11的储油罐油液吸入真空脱水系统1的真空罐中,当储油罐的油液低于设定的容量时,则控制倒油电动阀关闭;
6)重复步骤3)~步骤4);
6)当实时油质状态sp(cp,wp,vp)优于再生预设值时,则提示打开再生旁通阀12,此时记录油质状态为再生后油质状态s1(c1,w1, v1);
7)打开再生旁通阀12后,根据油质在线监测系统3判断的油质状态和总油量,进行添加剂的添加;
8)当判断添加剂的添加量低于m时,添加剂自动补加系统4的添加剂循环泵运行,当添加剂的添加量等于m时,添加剂循环泵停止;
9)循环油泵9将真空脱水系统1的真空罐中的废旧齿轮油通过加热系统6、磁性过滤系统7、再生旁通阀12、过滤系统2、油质在线监测系统3和储油箱11,对油液循环加热并过滤杂质,记录监测的实时油质状态sp(cp,wp,vp);
10)随着过滤过程的进行,真空脱水系统1的真空罐中油液不断减少,储油箱11中油液不断增加,当真空罐中的油液低于设定的容量时,则控制储油箱11的倒油电动阀打开,通过真空负压将储油罐油液吸入,当储油罐的油液低于设定的容量时,则控制倒油电动阀关闭;
11)重复步骤9)~步骤10);
12)油质在线监测系统3根据监测的油液颗粒度、水分和粘度指标判断油液的油质状态,当实时油质状态sp(cp,wp,vp)优于预设合格值时,且当真空罐中油液低于设定容量时,停止循环油泵9,此时油液在储油箱11的储油罐内;
13)清洗灌装系统5将储油箱11中处理合格的油液进行油桶灌装;
灌装时需根据油桶设定灌装油量,开始灌装时,打开灌装系统5 的灌装电动阀,当灌装油量大于设定灌装油量时,则关闭灌装系统5 的灌装电动阀。

Claims (9)

1.一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统,其特征在于:包括用于提供真空环境和在真空环境下将齿轮油中的水分快速排出的真空脱水系统(1),真空脱水系统(1)底部入口与装有废旧齿轮油的油桶通过管路连通,管路上设置有吸油阀门(10);真空脱水系统(1)底部出口与顶部入口通过管路连通,管路上依次设置有循环油泵(9)、加热系统(6)、磁性过滤系统(7)、再生系统(8)、过滤系统(2)和储油箱(11),磁性过滤系统(7)出口还设置有用于控制再生系统(8)是否投运的再生旁通阀(12),再生系统(8)出口还设置有在油质线监测系统(3);真空脱水系统(1)还连通有添加剂自动补加系统(4),还包括与装有废旧齿轮油的油桶连接的用于将排空废旧齿轮油的油桶进行清洗,将再生合格后的齿轮油灌装回清洗后的油桶中的清洗灌装系统(5)。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统,其特征在于:所述真空脱水系统(1)包括真空罐,与真空罐连接的真空泵和真空卸压阀,设置在真空罐中的真空压力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统,其特征在于:所述吸油阀门(10)用于将需要再生处理的废旧齿轮油吸入真空脱水系统(1)中,吸油阀门(10)为手动阀门或电动阀门;所述循环油泵(9)用于建立压力,使油液循环,循环油泵的最大压力为2MPa,流量为4m3/h;所述再生旁通阀(12)为手动阀或者电动阀。
4.根据权利要求1所述的一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统,其特征在于:所述清洗灌装系统(5)包括清洗油箱,与清洗油箱连接的清洗油泵、灌装电动阀和清洗加热器,清洗预设温度为为45~65℃,清洗温度回差为1~10℃,灌装时设定灌装油量为1~300L;所述加热系统(6)用于齿轮油加热,包括加热器以及设置在加热器上的温度控制器和温度传感器,加热系统的加热预设温度为45~65℃,加热温度回差为1~10℃。
5.根据权利要求1所述的一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统,其特征在于:所述磁性过滤系统(7)位于加热系统(6)的出口处,用于滤除废旧齿轮油中的铁磁性颗粒,包括相连接的磁性过滤罐和磁性除铁器。
6.根据权利要求1所述的一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统,其特征在于:所述再生系统(8)位于磁性过滤系统(7)的出口处,包括再生罐,设置在再生罐内的再生滤芯。
7.根据权利要求1所述的一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统,其特征在于:所述过滤系统(2)位于再生系统(8)出口处,包括精滤罐,设置在精滤罐内的滤芯及压差传感器;所述油质在线监测系统(3)采用旁路安装方法位于再生系统(8)出口处,包括温度传感器、颗粒度传感器、粘度传感器和水分传感器。
8.根据权利要求1所述的一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统,其特征在于:所述添加剂自动补加系统(4)用于添加复合配制及定量添加,包括添加剂罐,与添加剂罐连接的添加剂循环泵和添加剂加热器,设置在添加剂罐内的流量计。
9.根据权利要求1所述的一种风力发电机齿轮润滑油现场再生处理系统,其特征在于:储油箱(11)用于存储再生过滤过程中和再生处理合格后的齿轮油,包括相连接的储油罐和倒油电动阀。
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