油被加热到一定温度后送进真空罐,罐内压力被抽到工作真空度 -0.08 ~ -0.0999 MPa,油雾在这个压力下闪蒸,溶解在油里的气体和一部分水随之析出。析出之后它们不会凭空消失,必须沿着抽气通道离开设备。很多现场把这一段理解成"抽走就完了",实际上一旦进入抽气通道,这批混合气就分成两条去向,处理方式完全不同。

闪蒸出来的到底是什么

析出的不是一种物质,而是几种混在一起的东西:原来溶解在油中的气体、以蒸汽形式存在的部分水,以及进罐时带进来的少量空气。ZYD-100 对处理后的油给出的目标是油中含气量 ≤0.01%(GB/T 423)、油中含水量 ≤3 ppm(GB/T 7600)。这两个数描述的都是"留在油里"的量,也就是说脱气工作的实质,是把这些成分从油相赶到气相,再从设备里赶出去。

赶到气相只是第一步。混合气进入抽气通道后还要分成两拨:能在降温后回到液相的部分,和只能继续被抽走的部分。这个分界不是设备规定的,而是由当时的温度和压力决定的,也正因为如此,同一台设备在不同的油温下表现会不一样。

第一条路:能被冷凝回来的部分

混合气顺着抽气通道往前走的路上,管壁温度低于气流温度,热交换就开始发生。水蒸气在管壁上凝成液滴,混在气流中的少量油组分也会析出。这一段的作用是先把"能变成液体"的部分拿回来,再让剩下的气体去占用真空泵的抽速。少了这一步,泵就要直接处理全部负荷。

现场判断这一段是否在工作,主要看两个位置:一是排污口有没有排出液体,二是管路外壁有没有结露或者挂油。这两个位置一般都在罐体到泵之间的管段上。罐体外面积水多而排污口是干的,说明液体多半是从罐体外壁冷凝出来的,还没有进入抽气通道。

灰色框架式真空滤油机,卧式罐体、三只立式过滤筒与一组压力表通过管路相连
从罐体到泵之间的管段就是冷凝段:管壁温度低于气流温度,水和油组分在这里回到液相

第二条路:只能被抽走的气体

剩下的气体以溶解气体、水蒸气和空气为主,它们在 -0.08 ~ -0.0999 MPa 的工作真空度下无法液化,只能靠真空泵排出去。ZYD-100 的真空系统由 X-100 真空泵和 JRP-500 罗茨泵组成,前级抽气、后级增压,把极限真空推到 ≤5 Pa。这条路上出问题,表现通常是真空度进不到工作区间,或者抽速随运行时间明显下降。

现场现象更可能的原因怎么确认
真空度能建立,运行一段时间后越来越难进到工作区间抽气通道内积了油雾,或水蒸气负荷持续偏大检查排污口是否排出液体,并复核真空泵油状态
排污口有水排出,油品含水量却降不下来冷凝段在工作,问题在脱气能力本身按 GB/T 7600 复测含水量,并核对温控是否落在 45~80 ℃ 区间
极限真空达不到 ≤5 Pa,泵油发浑含油雾的混合气直接进入了泵腔排空泵油并更换,重新观察排污口排出物的状态
罐体外壁大量结露,管路外壁却是干的冷凝主要发生在罐体,还没有进入管段分别记录罐体外壁和管路外壁的结露位置

两条路为什么必须分开看

如果含油雾的混合气直接进入真空泵,泵油被污染,极限真空会跟着下降;如果冷凝段没有把水冷凝下来,大量水蒸气直接冲到泵腔,泵的抽速负担会明显加重。这就是为什么真空泵油状态、油中含气量和极限真空这三项要一起看,单看其中一项容易给出错误结论。

  • 判断冷凝段效果时,看排污口的排出物比看罐体外壁更可靠,因为后者受环境湿度影响大。
  • 判断抽气段效果时,看极限真空是否稳定在 ≤5 Pa,比看工作真空度表更敏感。
  • 两项都下降时,先分开验证,不要同时动泵油和管路,否则分不清是哪一处起了作用。
冷凝是把能变回液体的部分先拿回来,排气是把剩下的抽走;这两件事混在一起看,泵的状态永远说不清。