油氣潤滑的原理

發(fā)布日期：2022/11/21 來源：/index.php?c=show&id=134 點(diǎn)擊：0

石油和天然氣潤滑管道中，壓縮空氣是輸送潤滑油的載體。圖1由于壓縮空氣的作用，潤滑油以油膜的形式粘附在管壁周圍，并且緩慢地向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)行進(jìn)到達(dá)油氣出口時(shí)，油膜變得越來越薄，并被連接起來，Z后以非常細(xì)的、連續(xù)的油滴形式噴向潤滑油的點(diǎn)位。Z初，由于壓縮空氣的作用，潤滑油以較大的微粒粘附在油氣管道內(nèi)壁周圍，隨著壓縮空氣迅速向前移動(dòng)，油滴也向前移動(dòng)，油滴被壓縮空氣吹散，變小，變平。當(dāng)油滴到達(dá)管路末端時(shí)，原來不停地附著在管壁周圍的油滴已經(jīng)連成一片，形成連續(xù)的油膜，通過壓縮空氣向潤滑點(diǎn)噴灑油。油氣管道的長度不能小于0.5米，連續(xù)油膜的形成要有一個(gè)過程。

一個(gè)曾經(jīng)坐過火車的人一定有這樣一種感性認(rèn)識(shí)：在雨中高速行駛的火車，當(dāng)雨點(diǎn)敲擊著車窗玻璃時(shí)，很快就被砸成了碎片，一滴雨珠落在車窗玻璃上。若將車窗玻璃卷曲成圓筒，其效果與油氣管道中的情況類似，只是在油氣管道中吹散的不是雨水而是石油。

石油和天然氣管道中的氣速差別很大，油的流動(dòng)速度約為2-5厘米/s，但這一數(shù)字也不是絕對(duì)的，因?yàn)橛偷牧鲃?dòng)速度受到很多因素的影響，如空氣速度、環(huán)境溫度以及潤滑油的粘度等，但這至少說明了一個(gè)問題，與空氣速度相比，潤滑油在石油和天然氣管道中流動(dòng)速度慢得多。所以，油和氣不能融為一體，油氣管道中的油氣是分離的，這就是為什么油氣潤滑不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的原因。

圖2為供油量Q、支承溫度t和摩擦阻力a之間的關(guān)系曲線。如圖所示，當(dāng)供油量增加到一定程度時(shí)，軸承溫度下降，而在溫度曲線的中間位置，軸承溫度是Z大的，因?yàn)楣┯土窟€沒有增加到能夠使軸承溫度變小的程度，相反，過多的液體摩擦?xí)a(chǎn)生熱量。軸承摩擦隨供油量的增加而增加。但在這兩條曲線的Z小點(diǎn)處，供油量Z少，這也是油氣潤滑的Z佳區(qū)域。通過這一點(diǎn)，我們可以理解，為什么油氣潤滑能夠以很小的油量達(dá)到降低軸承溫度和減少軸承摩擦的很好效果。

實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐結(jié)果表明，氣液兩相油氣流中，液液結(jié)合氣結(jié)成氣膜，氣液結(jié)合氣結(jié)成氣膜，承載力大大提高，其形成兼有流體動(dòng)壓力和流體靜壓力的雙重作用。所以，即使在低速下仍能形成承載能力較強(qiáng)的氣液兩相膜，而單相液膜只靠流體動(dòng)壓就不能形成這種膜。

與此同時(shí)，在高速氣流作用下，噴到潤滑點(diǎn)的氣液兩相流體中的潤滑液顆粒會(huì)聚在潤滑區(qū)固體表面上，并在會(huì)聚在潤滑區(qū)固體表面上的潤滑液中混合著由孤立、分散的空氣組成的小氣泡，在兩個(gè)摩擦表面間形成氣液兩相流體潤滑膜(即兩相膜)。粘度是潤滑劑Z重要的物理性質(zhì)，在相同的潤滑劑條件下，兩相流的粘度明顯大于單相液體膜的粘度，而當(dāng)氣液兩相流氣泡相對(duì)體積含量增加時(shí)，兩相流的粘度就會(huì)增加，也就是說，具有一般粘度的潤滑油所形成的氣液兩相膜厚度大于其單相液體膜厚度。很明顯，隨著潤滑膜厚度的增加，潤滑膜成形速率增大，兩摩擦面直接接觸的機(jī)會(huì)減少，摩擦面之間摩擦減小，從而使氣液兩相流體潤滑具有很好的減摩潤滑效果。

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