离心式净油机

0 前言
目前，汽车制造厂家对钢板表面清洁度要求越来越高，钢板厂家频繁停机清扫设备、换油，导致生产效率低。减少停机时间，提高产能，解决钢板表面清洁度问题很重要。
1 问题
根据 2015年1～5月的统计，每月因钢板表面清洁度问题，造成客户投诉多达4-8 次，因清洁度问题造成客户停机时间比例为60%，零件返修率高达7％，平均每班需要大约40分钟时间停机清扫设备，平均每月5h换油、清理油箱，导致设备运行效率低下。
2 设定目标
2.1 降低设备清扫时间

设备清扫时间降低至每班10分钟。在线质检员发现板料清洁度不良后会要求机组操作员工停机，然后确认板料不良位置，找出设备对应问题点进行清洁。从以往统计可以看出，板料清洁度不良的主要原因集中在皮带清洁度上，皮带清洁费时费力，平均每班用在设备清扫上的时间超过2h。
2.2 降低换油频次
换油频次从每月1次改为每2个月1次。为达到客户对清洁度的要求，生产时必须使用清洗机设备。清洗机是通过清洗油冲洗、滚刷、挤干，减少板料上颗粒物，达到清洁度的要求。清洗机使用的清洗油是循环用油，使用后的清洗油经过回收油箱沉淀，进过滤后再次投入使用。由于是循环用油，清洗油中的颗粒物会越来越多，当过滤后的清洗油混入的颗粒物达到一定程度时，则需全部更换整个清洗机设备中的清洗油，并要清洗设备管路及油箱，更换滤芯。目前的换油频率每月1次，每次投入3万元，每次停机时间至少4 h。
3 原因分析
3.1  人的原因
生产前人工清扫生产线，每次清扫时间大约30分，时间较长且改善效果不明显。人工清扫生产线重点是辊子和传输皮带表面，无法去除清洗油内颗粒物。人工清扫辊子和皮带时，设备必须处于运转状态，属于异常作业，存在安全隐患。
3.2  设备原因
清洗机设备主要利用过滤器的滤芯对清洗油中颗粒物的吸附提高油品清洁度，滤芯过滤能力和使用周期相当关键。化验过滤后的清洗油内颗粒物，检验滤芯过滤器设备能力。通过对油品检测，油品中的颗粒物70％主要集中在5um 以下，而滤芯过滤器只能过滤10um 的颗粒物，而且滤芯使用周期相当短，无法满足生产要求。
3.3 材料原因
使用原材料为钢卷母卷，钢卷在加工时为防锈会在表面涂抹防锈油，而钢卷在包装、运输等其他过程中会导致灰尘等其他颗粒物吸附在防锈油中。生产过程中钢卷表面的镀层、锌粉等异物也会夹杂其中。
3.4 客户要求
对于汽车厂等对材料清洁度要求*的客户，一般通过滤芯过滤系统无法满足需求。
3.5 环境原因
城市空气质量持续下降，PM2.5 浓度持续走高，导致空气中的灰尘污染生产过程中的材料及设备。
4 改造清洗机清洗油过滤系统
经过研究试验，在清洗机增加1套离心过滤系统，清洗油油箱、抽油泵和净油器通过管路连通并形成回路；清洗油油箱包括脏油区和净油区，两者之间通过过滤网互相隔离；抽油泵的进油口置于脏油区内，净油器的出油口置于净油区内；喷嘴通过管路连通净油区。清洗机顶部安装离心式净油机主体，抽油泵安装在机身下方。离心式净油机依据离心力原理去除油液中的污染物，双喷式中心转子是其关键部件，通过该转子将油液产生的压力转化为转子驱动力，驱动转子高速旋转。双喷式中心转子转速可在6000r／min 以上，产生的离心力约2000倍重力，由于油与污染物的比重不同，所产生的离心力大小不同，颗粒无论大小均可被分离出。离心式净油机是通过离心力的作用去除油中污染物，是纯物理过程，不会改变油的成份，不影响油的性能指标。
清洗油自油箱经过油泵加压后从离心分离器入口进入离心分离器内部，油液首先充满离心分离器转子内部，转子内部压力增加，然后一定压力的油液从转子下部两个对置的喷嘴喷出，转子在喷射反作用力下开始旋转，转速不断增大，直至转速终稳定。油液中的颗粒污染物在离心力作用下被甩向转子内壁，终沉积在转子内壁的衬上，净化后的油液从离心分离器的底部返回油箱。
离心机安装方式是将油泵和电机安装在设备下方，方便从油箱顶部伸进吸油管路抽油，抽油管路是高压油管连接，通过泵将脏油抽进离心净油机进行离心过滤净化，离心过滤后的干净油经过钢丝蛇皮软管重新流回油箱。设备开机后可不间断运行过滤，电器部分只需要增加1个开关控制即可。根据卷料上的杂质的含量多少以及现场环境情况，离心机的清理周期会有不同程度变化，如油箱内油品污染严重，离心机要频繁清理。
5 效果
(1)根据现场报表统计，2015年6～10月，现场设备清扫时间降低至10min 每班。
(2 )根据每月2次的第三方油品检测报告，油品中混入的颗粒物含量大大低于换油基准值。考虑到油品黏度与硫含量的原因，换油频次从每月1次改为每4个月1次。
(3)板料清洁度显著提高，客户返修率降低至4％，客户停机时间明显减少，且减少客户二次返修，提高客户生产效率，得到客户好评。