油氣潤(rùn)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(rùn)滑管道中，壓縮空氣是輸送潤(rùn)滑油的載體。圖1由于壓縮空氣的作用，潤(rùn)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(rùn)滑油的點(diǎn)位。Z初，由于壓縮空氣的作用，潤(rùn)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(rùn)滑點(diǎn)噴灑油。油氣管道的長(zhǎng)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(rùn)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(rùn)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(rùn)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(rùn)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(rùn)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(rùn)滑點(diǎn)的氣液兩相流體中的潤(rùn)滑液顆粒會(huì)聚在潤(rùn)滑區(qū)固體表面上，并在會(huì)聚在潤(rùn)滑區(qū)固體表面上的潤(rùn)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(rùn)滑膜(即兩相膜)。粘度是潤(rùn)滑劑Z重要的物理性質(zhì)，在相同的潤(rùn)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(rùn)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(rùn)滑膜厚度的增加，潤(rùn)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(rùn)滑具有很好的減摩潤(rùn)滑效果。

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