兩種顆粒度儀的測(cè)試比較研究
安徽省電力試驗(yàn)研究所(合肥市230022)
大型汽輪機(jī)用抗燃油本身具有較好的穩(wěn)*性能，但當(dāng)各種雜物混入油系統(tǒng)后都會(huì)給油造成污染，破壞油的性能指標(biāo)。尤其固體顆粒的存在構(gòu)成了特殊的危險(xiǎn)性。因油中固體顆粒過(guò)多而發(fā)生的調(diào)節(jié)系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)故障是**的。由此*知，控制油系統(tǒng)中顆粒的數(shù)量是極其重要的工作。我所原有一臺(tái)COURTⅡ型顆粒度儀，因儀器使用年限較長(zhǎng)，易發(fā)生故障。近期購(gòu)置了HIAC/ROYCO型顆粒計(jì)數(shù)儀。我們對(duì)此儀器進(jìn)行了調(diào)試并與COURT型顆粒度儀進(jìn)行了測(cè)試比較。下面具體介紹有關(guān)情況。
1 HIAC/ROYCO型顆粒計(jì)數(shù)儀與COURT型顆粒度測(cè)試儀原理簡(jiǎn)介
1.1 HIAC/ROYCO型顆粒計(jì)數(shù)儀原理
HIAC/ROYCO顆粒計(jì)數(shù)儀是由8000A計(jì)數(shù)器、空氣或液體中傳感器以及取樣器(在液體情況下)組成。在液體系統(tǒng)中取樣器用以輸送適量體積和流速的含顆粒液體通過(guò)傳感器外的粒子檢測(cè)區(qū)。傳感器檢測(cè)出液體介質(zhì)中存在的固體粒子，并變換為電脈沖，此脈沖的高度正比子顆粒的大小，這些電脈沖送入計(jì)數(shù)器的八通道計(jì)數(shù)電路。每個(gè)通道計(jì)測(cè)在一規(guī)*范圍中的脈沖。通道1至通道8的范圍是相連續(xù)的，顆粒脈沖的幅度超過(guò)通道的門(mén)限值，這脈沖即觸發(fā)該通道一個(gè)計(jì)數(shù)。在測(cè)試結(jié)束后，每個(gè)通道的計(jì)數(shù)以差值或累加值形式顯示，并通過(guò)打印機(jī)打印出結(jié)果。8000A計(jì)數(shù)器對(duì)傳感器和取樣器進(jìn)行控制，它有一套完整的軟件系統(tǒng)和智能化的界面。
1.2 COURTⅡ型顆粒度測(cè)試儀原理
COURTⅡ型顆粒度測(cè)試儀是以網(wǎng)擋(過(guò)濾器堵塞)原理為基礎(chǔ)。污染樣品通過(guò)一個(gè)已知尺寸和微孔數(shù)的網(wǎng)篩過(guò)濾器時(shí)，樣品內(nèi)部比網(wǎng)篩過(guò)濾器孔徑大的顆粒則逐漸地留在用于分析的網(wǎng)篩過(guò)濾器的表面上，這些顆粒的存在減小了網(wǎng)篩過(guò)濾器的孔面積，如果流速保持不變，則通過(guò)過(guò)濾器的壓力降成比例地上升。為了計(jì)算污染樣品的實(shí)際顆粒數(shù)，測(cè)*樣品的初始?jí)航?，?/span>后求出樣品通過(guò)網(wǎng)篩過(guò)濾器的體積，并測(cè)出通過(guò)樣品后的壓降。利用流體力學(xué)的原理，對(duì)上述的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算就*以得出大于此網(wǎng)篩尺寸的顆粒。此種儀器設(shè)置了三種孔徑的網(wǎng)篩分別是25μm、15μm和5μm孔徑的濾網(wǎng)，并利用壓力傳感器和電子儀表對(duì)各參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和計(jì)算得出有關(guān)結(jié)果。
2 兩臺(tái)儀器的測(cè)試比較
兩臺(tái)顆粒度儀器都是現(xiàn)階段較為先進(jìn)的油中顆粒度的測(cè)試裝置，能夠準(zhǔn)確地測(cè)試電力系統(tǒng)汽輪機(jī)組油中的顆粒含量。但由于兩臺(tái)儀器基于不同的原理，它們的測(cè)試方法有所不同，特別是對(duì)各種不同形式的樣品分析時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大的差別。現(xiàn)具體介紹如下：
2.1 含水油樣的測(cè)試：
(1) 系統(tǒng)內(nèi)的各臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行狀況不同，某些機(jī)組會(huì)出現(xiàn)油中進(jìn)水，因此在顆粒度測(cè)試過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到含水的樣品。
(2) 利用HIAC/ROYCO顆粒計(jì)數(shù)儀對(duì)含水的油樣測(cè)試時(shí)，會(huì)存在較大的誤差。由于此儀器是應(yīng)用光學(xué)原理進(jìn)行顆粒測(cè)試的，油樣中的乳化水和游離水油品的透光性不同，計(jì)數(shù)器把存在于油樣中的水份當(dāng)成雜質(zhì)顆粒計(jì)算，導(dǎo)致了測(cè)出的顆粒數(shù)很大。
(3)當(dāng)用COURTⅡ型顆粒度測(cè)試儀分析含水油樣時(shí)，水份能夠順利通過(guò)儀器的各層網(wǎng)篩，只要水份均勻分布在樣品中，對(duì)測(cè)試結(jié)果就不會(huì)產(chǎn)生影響。
(4)由分析*知，對(duì)于含水的油樣應(yīng)使用COURTⅡ型顆粒度測(cè)試儀。
2.2 高粘度樣品的測(cè)試：
(1)因2臺(tái)儀器都是實(shí)驗(yàn)室儀器，油樣必須從各臺(tái)機(jī)組取樣后，送到實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)。這樣待測(cè)樣品粘度與環(huán)境溫度有直接關(guān)系。在冬季由于溫度較低，油的粘度增大。特別是抗燃油的粘度本身就大，在冬天測(cè)試時(shí)它的粘度就更大。
(2)2臺(tái)儀器真空泵的值都有一*的限度，當(dāng)樣品的粘度很大時(shí)，液體的流速達(dá)不到規(guī)*值，測(cè)試結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)較大誤差。相比而言，COURTⅡ型顆粒度測(cè)試儀的誤差更大，因?yàn)樗膲?/span>力基數(shù)值變化較大。
(3)解決高粘度樣品的測(cè)試的方法有兩種：即對(duì)樣品加熱和對(duì)樣品進(jìn)行稀釋。由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)的稀釋液，對(duì)樣品進(jìn)行稀釋的方法在現(xiàn)階段無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此我們采用加熱樣品的方法對(duì)粘度樣品(加熱到50℃)的進(jìn)行測(cè)試。
(4)利用HIAC/ROYCO顆粒計(jì)數(shù)儀測(cè)試加熱后的樣品能夠達(dá)到較好的準(zhǔn)確度。這是因?yàn)榇藘x器的測(cè)試時(shí)間短，只要真空泵能將樣品順利地抽入測(cè)試區(qū)，就*以準(zhǔn)確地測(cè)出其中的顆粒度。
(5)COURTⅡ型儀在測(cè)試過(guò)程中流體壓力的變化直接與流速有關(guān)，加熱后的樣品進(jìn)入儀器導(dǎo)致整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)溫度不均勻，產(chǎn)生了壓力誤差，從而測(cè)出的數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差，從而測(cè)出的數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差。
(6)高粘度樣品的測(cè)試，應(yīng)在對(duì)樣品加熱后，利用HIAC/ROYCO顆粒計(jì)數(shù)儀測(cè)試。
2.3 污染嚴(yán)重樣品的測(cè)試：
(1)在新裝機(jī)組油系統(tǒng)的沖洗和調(diào)試過(guò)程中，必須對(duì)油品的顆粒度進(jìn)行跟蹤分析。但在調(diào)試初期，往往會(huì)出現(xiàn)污染嚴(yán)重的樣品。
(2)污染嚴(yán)重的樣品不會(huì)對(duì)HIAC/ROYCO顆粒儀的測(cè)試準(zhǔn)確帶來(lái)影響。因?yàn)榇朔N儀器的采樣系統(tǒng)與傳感器沒(méi)有直接的接觸。但在污染樣品分析完成后，一*要用清洗液清洗整個(gè)取樣系統(tǒng)，否則會(huì)影響其它樣品的測(cè)試結(jié)果。
(3)COURTⅡ型儀在分析污染嚴(yán)重的樣品時(shí)，會(huì)引起較大的誤差。一些絮狀等特殊形狀的雜質(zhì)會(huì)污染或堵塞各層網(wǎng)篩和壓力傳感器，造成測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生較大變化。被污染的網(wǎng)篩在正常情況下很難清洗，這不但影響本次樣品測(cè)試的準(zhǔn)確性，而且對(duì)以后正常樣品的分析也會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重影響。
(4)測(cè)試污染嚴(yán)重的樣品應(yīng)使用HIAC/ROYCO顆粒儀。
2.4 正常樣品的測(cè)試
(1)*大多數(shù)情況下，汽輪機(jī)組中油品的顆粒數(shù)處于一個(gè)正常的范圍內(nèi)，即使有些機(jī)組中油的顆粒含量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，它的優(yōu)良值也不會(huì)很高。就兩臺(tái)儀器而言，*屬于正常的測(cè)試范圍。
(2)2臺(tái)儀器在測(cè)量汽輪機(jī)組中正常油品的顆粒時(shí)差別不大，并且有較好的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。任何1臺(tái)儀器都能滿足正常工作的需要。
(3)在使用任何1臺(tái)顆粒儀測(cè)量油品的顆粒度時(shí)，都必須嚴(yán)重按照它的操作步驟進(jìn)行，防止人為因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。
3結(jié)論
通過(guò)對(duì)2臺(tái)儀器的測(cè)試分析和比較研究*知，對(duì)于不同類型的樣品應(yīng)選擇不同的儀器進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)排除一切對(duì)測(cè)試準(zhǔn)確性影響的不利因素，使我們能夠準(zhǔn)確分析汽輪機(jī)組油系統(tǒng)的顆粒度，控制油系統(tǒng)的污染，保證油系統(tǒng)的**運(yùn)行。
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