蒸汽压缩机润滑油乳化及解决方案

钱感

摘要：近年来，MVR机械蒸汽再压缩蒸发技术被广泛应用于化工、医药、冶金、食品、海水淡化等节能环保领域，蒸汽压缩机是此项技术的核心设备。蒸汽压缩机在投产运行过程中，常出现润滑油乳化现象，导致用户频繁更换润滑油，增加运行成本。本文介绍了润滑油乳化产生的原因及危害，谈讨了如何防止蒸汽压缩机润滑油乳化的措施和乳化油再生的方法。

关键词：蒸汽压缩机：润滑油：乳化：解决方案

中图分类号：TH45 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（c）-0000-00

Abstract：Recently， Mechanical Vapor Recompression is widely used in the field of Energy conservation and environmental protection，such as chemical， pharmaceutical，metallurgy，food， desalination，etc.Core equipment of MVR is Vapour Compressor. But we find， lubricating oil of Vapour Compressor always emulsify，this let users always replace oil and increase operating costs.This article introduceswhyLubricating oil is emulsified，what harm will it be，andhow to avoid ubricating oil emulsion，and ways of Lubricating Oilregeneration.

Keywords：VapourCompressor：LubricatingOil：Emulsify：Solution

MVR（Mechanical Vapor Recompression）主要用于湿法冶金、化工、医药、食品、饮料等行业的节能环保工程和工业废水零排放[1-3]。MVR是通过机械压缩方式，使产生的全部二次蒸汽的压力、温度提高，返回蒸发器代替生蒸汽作为热源，从而节能效果的目的[4]。蒸汽压缩机在运行过程中，需要润滑油对轴承和齿轮进行润滑冷却。调研众多MVR用户，我们发现压缩机连续运行2～3月后，出现润滑油乳化——油箱底部存在浆糊状乳白色沉淀物、上部出现大量泡沫。取润滑油进行监测分析，乳化含水率高达10～15%。

1. 乳化油的危害

如果油品不具备将混入油中的水迅速彻底分离的能力，油品就会乳化，从而降低甚至失去油品的润滑性能，加速油品的氧化变质，加剧机件的磨损和设备腐蚀[5]。

1）腐蚀性强，降低各部件使用寿命；

2）粘附性下降，轴承油膜破坏，造成轴承与转子之间发生干摩擦，损坏轴瓦；

3）酸值升高，抗乳化能力下降，生成的油垢易堵塞泵前过滤器；

4）流动性下降，从轴承处带走热量的能力下降，易烧轴瓦。

2. 乳化油生产原因

润滑油乳化的根本原因——水蒸汽由齿轮箱腔体进入润滑油系统。

1）隔离气——饱和蒸汽压力过高，蒸汽通入量大，导致水蒸汽进入齿轮箱腔体内；

2）气封间隙过大；

3）蒸汽压缩机运行时，压缩机腔体、隔离气、大气、齿轮箱腔体存在压差，隔离气压力高于齿轮箱腔体压力，而通大气侧的排气空间过小，由大气侧排空的水蒸汽不能及时排空；

4）蒸汽压缩机运行时，饱和蒸汽冷凝产生的水随着主轴旋转，带入齿轮箱腔体；

5）蒸汽压缩机运行前，齿轮箱腔体内为负压，而通入的隔离气压力为0.98MPa.G，水蒸汽进入齿轮箱腔体内。

3. 乳化油再生

当乳化油含水率小于15%时，润滑油可再生回用。乳化油由润滑油泵送入旋风分离-换热器进行油汽分离。乳化油经饱和蒸汽加热至70～80℃，旋风分离器由真空泵（MVR系统已配备）保持真空度-0.07～-0.05MPa.G，乳化油中的蒸汽在负压下旋转离心蒸发，分离后的润滑油经过滤器过滤后返回油箱。

当乳化油含水率大于15%时，润滑油通过物理分离+化学精制的方法破乳再生[6]，即酸-明矾分离，硫酸精制。乳化油由排污阀排至加热反应槽（带搅拌器），搅拌加热至70～80℃，加硫酸调节PH值后，添加硫酸铝和氢氧化钠絮凝沉淀，隔油分离后加浓硫酸氧化，最后经水洗静置，加入添加剂后油品便可达新油标准。

蒸汽压缩机油箱的润滑油存量约400～1200L，故MVR系统增加一套一体化再生装置即可实现乳化油再生。

4.防止润滑油乳化的方法

1）优化密封装置

蒸汽压缩机密封可分为气封和油封。气封可采用干气密封、充气式迷宫密封、蜂窝密封或可磨密封等，油封可采用迷宫密封、甩油环、螺旋密封等。结合设备成本和密封性能，建议：A、气封采用充气式迷宫密封，密封齿改为螺旋齿，隔离气改为蜗室排气，根据隔离气压力、大气压力和齿轮箱腔体压力设置两个合理大小的排空空间；B、油封采用迷宫密封，并在主轴上增加螺旋密封和特殊形状的甩油环。

2）增加密封气

如果现场公用工程条件允许，在润滑油侧增加一股仪表气进行密封。

3）优化系统开机

在蒸汽压缩机开机前，隔离气改用仪表气，防止润滑油进入压缩机腔体，等到压缩机排气压力高于齿轮箱腔体压力时，隔离气切换成蜗室排气，润滑油侧仪表气投用。

5. 结束语

蒸汽压缩机在运行过程中常出现润滑油乳化现象，主要由水蒸汽进入齿轮箱腔体造成。通过采取适当措施，可避免润滑油乳化现象再次发生。即便现场操作失误，也可通过装置实现乳化油再生，延长润滑油使用寿命，降低运行成本，确保蒸汽压缩机稳定可靠运行。

1）MVR系统中增加一套一体化再生装置——旋风分离-换热器，从而达到去除乳化油中水蒸汽的目的。

2）通过优化蒸汽压缩机密封结构和系统开机，增加仪表气可有效防止蒸汽进入齿轮箱腔体内。

参考文献：

[1]赵媛媛、赵磊、钱方等.机械蒸汽再压缩（MVR）蒸发器在食品工业中的应用[J].中国乳品工业2015，1：26-28

[2]赵云松、胡海军、张丹.机械蒸汽再压缩（MVR）技术在制浆废液蒸发中的应用[J].中国造纸2013，2：45-47

[3]满中国.MVR技术在湿法冶金废水处理中的应用[J].长沙航空职业技术学院学报2016，1

[4]倪思梅、周亚素、石茂君等.机械蒸汽再压缩系统的设计与分析[J].上海节能2013，3：39-42

[5]曹敬等.国家“七五”重点科技攻关润滑油攻关论文集1992，306

[6]徐志刚、张建立.压缩机乳化废油水的再生处理[J].化肥设计2012，50（6）：49-53