下面文章通過高壓高頻脈沖電脫水單因素實驗，探究了高壓脈沖電場參數(shù)(電壓、頻率)對廢潤滑油凈化脫水的影響規(guī)律。從而發(fā)現(xiàn)隨著電場參數(shù)的遞增，凈化效果均先增大后減小，且存在一個最優(yōu)電場參數(shù)值;電場頻率與電壓幅值的影響對象不同，電場頻率會更大程度的影響凈化效率，電壓幅值會更多得影響凈化效果，在實際的工程應(yīng)用中對凈化效率有較高要求時，選擇優(yōu)先調(diào)節(jié)電場頻率，而對凈化效果有較高要求時，可以選擇優(yōu)先調(diào)節(jié)電壓幅值。

　　關(guān)鍵詞：高壓脈沖電場,電脫水,凈化效果

　　1實驗裝置與方法

　　實驗平臺主要包括：自行研發(fā)的高壓脈沖電源、新型靜電聚結(jié)器室內(nèi)快速評價裝置、GHP80離心真空復(fù)合式凈油機(jī)以及散熱裝置構(gòu)成。實驗中利用普源DS1202CA數(shù)字示波器附加高壓探頭實現(xiàn)實時觀測波形并記錄頻率和電壓值。測試實驗介質(zhì)為50L46號油+500ml水。

　　測試過程為每運行20分鐘停機(jī)10分鐘，記錄油溫并放水記錄此階段除水量，運行期間記錄加在極板間最高電壓值與DC-AC轉(zhuǎn)換基板由可調(diào)直流穩(wěn)壓電源輸入電流值。當(dāng)觀察到油達(dá)到高溫透亮?xí)r實驗結(jié)束，記錄運行總時間與總除水量。

　　2實驗結(jié)果分析

　　2.1脈沖頻率的影響

　　在電壓幅值1700V左右，占空比50%以及室溫27℃-29℃條件下，在上述實驗裝置與方法下的5組不同頻率試驗中，頻率為500HZ時的透亮?xí)r間最長除水量也最少，這是因為電場頻率較小水滴的極化程度較差，極化作用力同時也比較低，所以破乳效果不明顯。在頻率1000HZ和1500HZ時，透亮?xí)r間明顯縮短且除水量增大。這是因為隨著頻率的增加，同乳狀液中水顆粒的固有振蕩頻率相等或接近時，就會發(fā)生共振現(xiàn)象。

　　此時，水顆粒的振動幅度最大，其外表面的油水薄膜易被機(jī)械破壞，并與相鄰的水顆粒發(fā)生合并，容易破乳聚結(jié)。最優(yōu)脈沖電場頻率可以通過線性振動理論得知：當(dāng)頻率繼續(xù)升高至2000HZ和2500HZ時，透亮?xí)r間和除水量均有所下降，主要因為電場轉(zhuǎn)換過快，水滴的振蕩效應(yīng)受到抑制，使得破乳脫水的難度增大。

　　2.2電場強(qiáng)度的影響

　　實驗在最優(yōu)電場頻率1500HZ，電壓幅值2500V-3100V左右，占空比為50%以及室溫27-29℃條件下調(diào)整電壓強(qiáng)度以得出在電壓變化下的潤滑油凈化實驗的透亮?xí)r間和除水量，可以發(fā)現(xiàn)隨著電壓的升高，除水量有一個總體的升高。對比實驗1中頻率1500HZ時的透亮?xí)r間發(fā)現(xiàn)，相同頻率下，隨著電壓的升高凈化效果越來越好。

　　兩水滴間的靜電引力與所處場強(qiáng)的平方成正比。因此電壓升高會增加液滴間的偶極聚結(jié)力。但是當(dāng)電場強(qiáng)度增大到一定程度時，原油乳狀液中的水顆粒在電場的作用下逐漸被拉伸，使水顆粒變細(xì)變長，最后變成兩個更小的水顆粒，發(fā)生電分散現(xiàn)象。

　　可知3100V并不是對所配置的乳狀液凈化的最優(yōu)電場強(qiáng)度，但由于實驗條件所限，自行研發(fā)的高壓脈沖電源達(dá)不到更高電壓，但應(yīng)當(dāng)進(jìn)行3100V以上的電壓的更多組實驗。

　　2.3除水量與透亮?xí)r間

　　在進(jìn)行的多組實驗中可以發(fā)現(xiàn)透亮?xí)r間短與除水量多并不是同時發(fā)生的，由實驗中獲取的數(shù)據(jù)可得，電場頻率和電壓對透亮?xí)r間和除水量的影響如下：電場頻率對透亮?xí)r間的方差較大，而電壓幅值對除水量的方差較大。這意味著我們在實際工程中如果要追求凈化效率，應(yīng)當(dāng)選擇優(yōu)先調(diào)節(jié)電場頻率。而如果追求凈化效果時，應(yīng)當(dāng)選擇優(yōu)先調(diào)節(jié)電壓幅值。

　　3結(jié)語

　　(1)高壓脈沖電場對凈化效果的提高非常明顯，且電壓未達(dá)到臨界值的情況下，破乳效果隨著電壓幅值的增大而提高。

　　(2)頻率對凈化脫水效果的影響規(guī)律是隨著頻率的增大而先增大后減小且驗證存在頻率最優(yōu)值，符合理論分析。

　　(3)電場頻率與電壓幅值的影響對象不同。電場頻率會更大的影響凈化效率，而電壓幅值會更多的影響凈化效果。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[3]常汝楫.航空油料脫水[M].北京:空軍油料研究所，1986.

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