本发明涉及润滑油净化技术领域，具体的说是一种多功能、组合式润滑油高效净化成套工艺系统设备。
背景技术：
随着科学技术的发展，产业的机械化、自动化水平不断提升，作为机械运转不可缺少的润滑油的使用量越来越大，并遍及于设备的润滑、冷却及液压传动等各个环节，油液的质量及维护管理又直接影响了整个生产体系的正常运行，并相关于企业的安全、质量及效益等方面。所以人们形象的把润滑油称作为机械工业的“血液”。由于润滑油在使用过程中不断的循环受热老化，再加上机械运行过程中通过机械摩擦、局部破损、密封泄漏等因素将产生大量机械杂质、胶质物和水等物质进入油液中(即被污染的润滑油，简称污油)，油液的质量逐步变差，这些物质如不及时去除必将对设备产生严重的影响，特别是对油液依托度高的设备，由于磨损、堵塞、粘滞等所产生的负作用是难以估量的，为了避免此种情况发生，在当今情况下，大多数企业采用定期更换机械部件、油液及对污油进行处理后循环再生等三种方式，定期更换部件及油液，无疑是增加了成本和耽误了生产，而且废弃油液的处理还存在许多环保方面的问题，所以对于用油量大的企业一般均采用对污油进行处理后循环再生的方式。因此，污油的净化技术的发展将对机械行业运行保障及用油的节能、环保方面起到巨大的带动作用。
通过分析，污油中的主要污染物为颗粒物、水、气体、碳及氧化胶质物等，目前技术领域对于污油的主要净化方式为过滤、真空蒸发及离心分离等方法，所采用的主要设备有压板式滤纸过滤机、金属滤网式过滤器、聚结式滤油机及离心式净油机等。
过滤式设备主要功能是去除颗粒物，聚结式设备也属于过滤式的一种，由于滤材的不同在去除颗粒物的同时可以去除一定量的乳化液，即有一定的脱水功能。而真空蒸发式设备主要是去除水份和气体。目前新型离心分离机可以同时分离颗粒物、水份及气体作用，是综合性能较全面的一种。
在以上技术方法及设备中对于污油的处理程度均有局限性，难以达到对油液理想的净化目标，由于历史因素及一次投入成本方面因素，到目前为止过滤方法为主导方式，也致使污油实现深度净化和高的循环利用存在许多问题，具体比较如下：
过滤式设备，由于夹杂在油液中的颗粒物有的十分细小，油液的粘度大及碳黑和胶质物的存在，滤网的阻挡作用达不到更高的程度，否则油液无法通过，即使加压也十分有限，而且无法清洗。一般过滤方式它不能去除油液中水分，致使净化程度也十分有限，而且十分易堵塞，滤芯更换频繁，管理不到位极易造成设备故障，由于滤芯很难再生，只能作为废品处理，虽然滤纸相对便宜，但不能清洗，使用量大，废物难以处理或者易造成二次污染，金属滤芯也存在同样的问题，造成生产设施长期运行费用加大。
聚结式设备其主要原理与滤芯式区别不大，只是使用了更小的微孔疏水材料，可以阻挡乳化液的通过，而对于自然水及结合水根本不起作用，脱水效率低。
蒸发式设备主要功能是去除气体和水分，由于使用大量能源用于油液的加热，再通过真空作用降低沸点提高蒸发速度，这种方法处理污油成本非常高，特别是易使油液过早老化，相对也抵消了再生处理的整体价值，可也增加了更多的隐患和费用。
离心式净化法是近年才兴起的新技术，它通过高速旋转离心作用将油液内的颗粒物及水份分离，同时还可以排出部分气体，所以可以达到三相分离的作用，而且速度也较快，也是功能较全的单一设备，但由于机理本身的特点，仅能分离比油重的颗粒物质及水份，而对于轻质物(碳黑)、胶质物(氧化物)没有作用，对油液的处理难以达到更好的级别，而且对于由胶质物及碳黑产生的色度改进不大。
总之，以上各种污油净化技术均有局限，寻找一种高效全面的解决污油净化技术装备是发展污油净化领域一个课题。
技术实现要素：
本发明克服以上技术的不足，根据油液中杂质组成存在的特点，采用了一种新型组合式技术手段及工艺装置，可以同时有效的去除油液中的颗粒物、水、气、胶质物等，显著提高油液质量，延长使用寿命，对运转设备起到关键的保护作用，特别是在对机械运转要求高的重要场合和大规模使用润滑油的场合意义非常重大。
为实现上述目的，本发明提供一种被污染的润滑油(即污油)的净化装置，其包括依次相连的磁旋器、离心机和精滤器，所述磁旋器的出液口通过第一联接管与离心机的入液口相连，所述离心机的出液口通过管路与精滤器的入液口相连；
所述磁旋器包括磁化部分及旋流分离部分，磁化部分位于所述磁旋器的上部，采用稀土钕铁硼类强磁材料，并制成多孔通道结构；旋流分离部分位于所述磁旋器的中部，采用金属合金或耐磨高强陶瓷材料，并制作成多个旋流体组合式结构。
根据本发明，所述净化装置还包括贮油箱，所述贮油箱的出液口通过吸入管与所述磁旋器的入液口相连，所述吸入管上设有一单向阀，所述回流管与所述贮油箱的入液口相连；其中，离心机的出液口、三通阀、第二联接管、回流管、贮油箱的入液口构成所述净化装置的第一回路。
根据本发明，在离心机与精滤器相连的管路上依次设置有一个三通阀、加热器和循环泵；所述三通阀的一侧与离心机的出液口相连、另一侧与加热器相连、第三侧通过第二联接管与回流管相连，所述回流管与所述贮油箱的入液口相连。
根据本发明，所述精滤器中包括一表面膜过滤部件，为膜管式结构，位于精滤器的中部；所述膜管采用金属烧结氧化锆膜滤管材料，其过流部分(表面膜)是由高耐磨氧化物(如氧化锆)形成的表面膜；或者，所述膜管也可以采用高精密陶瓷及金属滤芯、纸类及其它类滤芯材料，但过流部分(表面膜)是由高耐磨氧化物(如氧化锆)形成的表面膜。所述膜的孔径为0.1～0.5μm范围。
根据本发明，所述精滤器还包括第一出液口、第二出液口和第三出液口；其中，第一出液口位于所述精滤器的下部一侧，其通过净出油阀与贮存器相连；第二出液口位于所述精滤器的下部与第一出液口相对的另一侧，其通过净回油阀与回流管相连；第三出液口位于所述精滤器的下部，在第二出液口的下方，其连接一回流阀。在所述精滤器的下部设有排污阀。
根据本发明，所述精滤器的第二出液口、净回油阀、回流管和贮油箱的入液口构成所述净化装置的第二回路。
根据本发明，回流阀的一端与所述第三出液口相连，另一端分成两个支路，第一支路通过第一单向阀与回流管相连，第二支路通过第二单向阀与三通阀和加热器之间的管路相连。
根据本发明，所述精滤器的第三出液口、回流阀、第一单向阀、回流管和贮油箱的入液口构成所述净化装置的第三回路。
根据本发明，所述精滤器的第三出液口、回流阀、第二单向阀、加热器、循环泵和精滤器的入液口构成所述净化装置的第四回路。
根据本发明，离心机内具备负压泵，用于吸入进料，排污器位于所述离心机的下部，可以实现排渣、排水及排气功能。所采用的离心机的转速控制在8000～12000r/min速度范围。
根据本发明，所述装置配套了PLC或DCS系统。针对不同油类，通过PLC或DCS系统设定不同的程序，对于温度、压力、流量(回流阀的开度)可以进行智能控制，也可以控制所述第一回路、第二回路、第三回路和第四回路的使用方式和使用次数(即循环次数)，满足不同污油净化及质量产品的要求，并具有智能分析及安全保护设备运转功能。
本发明还提供一种被污染的润滑油(即污油)的净化方法，其采用上述的净化装置。
根据本发明，所述方法具体包括以下步骤：
(1)污油进入磁旋器，污油中的大块物质及铁性颗粒物、胶质物首先在磁旋器的磁化部分强磁场的作用下发生聚集，然后通过磁旋器的旋流分离部分分离作用沉积到磁旋器的底部，处理后的污油排出磁旋器；
(2)由磁旋器处理后的油液进入离心机，油液在离心机的高速离心旋转作用下将大部分重质颗粒物、水及气体分离而出，处理后的油液排出离心机；
(3)由离心机出来的油液，或者返回磁旋器循环净化，或者进入精滤器进行进一步净化。
根据本发明，由精滤器净化后的油液，一是可以通过第二回路再次循环净化，二是可以通过第三回路再次循环净化，三是可以通过第四回路返回精滤器再次精滤净化，四是可以通过净出油阀取出超净油液输送到贮存器。
本发明的有益效果是：
1、本发明的系统中在离心机之前设定了一个磁旋器，通过旋磁处理方法，可去除铁质大、重颗粒并起到铁性胶质物凝聚的作用，对提高离心机效率起到强化作用，对防止高速离心机的振动提供辅助功能。
2、本发明的系统将旋磁、离心与精密过滤技术有机结合，弥补了现有各种污油净化方法和设备的不足，可以同时去除水份、气体、重质颗粒物及轻质碳黑及胶质物等。采用本发明的系统进行污油的净化，工艺一次独立通过后，使得油液的污染度级别降低5～6个级别，大系统内循环可降低3～5个级别；油液的气体含量＜1％，水含量＜0.005％，而且色度较目前方法改进显著。
3、本发明所采用的精密过滤是一种表面膜过滤方式(简称膜滤)，过流部分是由高耐磨氧化物(氧化锆)形成的表面膜构成，并采用差压式半通过方法进行表面式过滤，具有防止堵塞及自动清洁功能。
4、通过离心方式净化污油时，由于摩擦内能的转换，可以使得油液升温，可降低油液粘度，从而有利于后续的精密过滤中的膜滤处理，在处理更高粘度油时，配套了自动加热器件，以保证膜滤的技术要求。
5、针对不同种类的污油，采用DCS/PLC智能控制系统对各种运行参数全面控制，并选择不同的方法组织路线，以满足对各种油液的净化要求，另外，控制系统在保证产品质量的同时，兼顾对系统的高温、断料及超限的安全保护作用。
附图说明：
图1本发明的润滑油净化装置的结构示意图。
1贮油箱；2吸入管；3磁旋器；3a磁化部分；3b旋流分离部分；4排污阀；5第一联接管；6离心机；7排污器；8三通阀；9回流管；10加热器；11循环泵；12精滤器；13净回油阀；14净出油阀；15排污阀；16贮存器；17第二联接管；18回流阀；T温度测点；P压力测点。
具体实施方式
本发明涉及一种对被污染的润滑油(简称污油)进行深度净化并实现重复利用的工艺方法及成套装置，它是将旋磁凝聚、离心分离、精密过滤等方法有机结合，从而实现对污油的深度净化。本发明克服了现有方法及设备的单一性所限，可以将各种润滑油在使用过程中所产生的机械类杂质及水、空气及氧化性胶质物高效去除，显著的提高了润滑油油液的质量，提高使用寿命1～3年，减少设备更换部件成本及由于油液污染所造成的损失，保障了设备可靠运行，特别是对关键运转设备的稳定运行起到了重要保障作用。同时也大幅度减少了润滑油使用量(从而降低了润滑油消耗和成本)，减少了由于废弃油液所带来的环境污染，产生了巨大的直接或间接的经济效益。
在本发明的一个实施方式中，提供了一种磁力旋流器(简称磁旋器)3，其包括磁化部分3a及旋流分离部分3b。其中，磁化部分3a位于所述磁旋器3的上部，采用稀土钕铁硼类强磁材料，并制成多孔通道结构。旋流分离部分3b位于所述磁旋器3的中部，采用金属合金或耐磨高强陶瓷材料，并制作成多个旋流体组合式结构。所述磁旋器3的上部一侧设有入液口I1，位于磁化部分3a的上方；旋流分离部分3b的上部一侧设有出液口O1；所述磁旋器3的底部设有排污阀4。
由于各种润滑油使用工况不同，且运行部件大多为金属材料，铁磁性杂质较多，甚至有较多的金属铁类物质，包括胶质物中铁性物质的比例也较大，因此在进入离心净化前，对被污染的润滑油(简称污油)进行预处理是非常重要的。因此，在本发明的系统中，在污油进入离心机之前，设定了一个磁旋器。针对污油的特质，与常规的用于选矿技术中的磁旋器不同，结构上采用了预先磁化再旋流分离的两段式结构，而且，材料上也采用了稀土钕铁硼类强磁材料及金属合金或耐麿高强陶瓷材料，通过这样的选择将避免被磁化污物在有铁性物质存在下难于分离的问题，将极大提高对污油的预处理效率。
上述磁旋器3的工作方式如下：待处理的污油经入液口I1流入磁旋器3，污油中的大块物质及铁性颗粒物、胶质物等首先在磁旋器3的磁化部分3a强磁场的作用下发生聚集，然后通过磁旋器3的旋流分离部分3b分离作用沉积到磁旋器3的底部，沉积废渣定期或由程序控制由排污阀4排出，处理后的污油由所述出液口O1排出。
在本发明的一个实施方式中，还提供了一种多功能高效被污染的润滑油的净化装置，其包括依次相连的本发明的磁旋器3、离心机6和精滤器12，所述磁旋器3的出液口O1通过第一联接管5与离心机6的入液口I2相连，所述离心机6的出液口O2通过管路与精滤器12的入液口I3相连。
如图1所示，在离心机6与精滤器12相连的管路上依次设置有一个三通阀8、加热器10和循环泵11。所述三通阀8的一侧与离心机6的出液口O2相连、另一侧与加热器10相连、第三侧通过第二联接管17与回流管9相连。所述净化装置还包括贮油箱1，所述贮油箱1的出液口O0通过吸入管2与所述磁旋器3的入液口I1相连，所述吸入管2上设有一单向阀V1，所述回流管9与所述贮油箱1的入液口I0相连。其中，离心机6的出液口O2、三通阀8、第二联接管17、回流管9、贮油箱1的入液口I0构成所述净化装置的第一回路。
在离心机6的出液口O2和三通阀8之间设有一温度测点T1，在加热器10处设有一温度测点T2，在循环泵11的前后各设有一压力测点(P1、P2)。
所述加热器10采用智能控制方式，其温度范围50～200℃，可针对不同的油液的粘度，选择不同的控制温度。本发明中将所述离心机和精滤器相连，通过离心方式净化污油时，由于摩擦内能的转换，可以使得油液升温，可降低油液粘度，从而有利于后续的精滤器中的膜滤处理；另外，在处理更高粘度油时，配套了自动加热器件(加热器10)，以保证膜滤的技术要求。
在循环泵11与精滤器12之间的管路上设有一单向阀V2。
所述精滤器12中包括一表面膜过滤部件，为膜管式结构，位于精滤器12的中部；所述膜管采用金属烧结氧化锆膜滤管材料，其过流部分(表面膜)是由高耐磨氧化物(如氧化锆)形成的表面膜；或者，所述膜管也可以采用高精密陶瓷及金属滤芯、纸类及其它类滤芯材料，但过流部分(表面膜)是由高耐磨氧化物(如氧化锆)形成的表面膜。所述膜的孔径为0.1～0.5μm范围。所述过滤部件采用自清洁内滤半通过过滤方法实现过滤，也就是流体是进入过滤部件的管内部，一部分经过过滤部件过滤后清液从外部出去，而另一部分仍然从内部通道出去，这个过程是通过控制过滤部件的进出口压力来实现的。内部流体不断冲洗管件内部表面膜，从而实现自动清洁过程，而过滤部件外液体是被净化的，这样随着时间的累积达到净化目的。
所述精滤器12还包括第一出液口O31、第二出液口O32和第三出液口O33。其中，第一出液口O31位于所述精滤器12的下部一侧，其通过净出油阀14与贮存器16相连，所述净出油阀14出口也为取高品油口。第二出液口O32位于所述精滤器12的下部与第一出液口O31相对的另一侧，其通过净回油阀13与回流管9相连。第三出液口O33位于所述精滤器12的下部，在第二出液口O32的下方，其连接一回流阀18。在回流阀18和第三出液口O33之间设置一压力测点P3。在所述精滤器12的下部设有排污阀15。
所述精滤器12的第二出液口O32、净回油阀13、回流管9和贮油箱1的入液口I0构成所述净化装置的第二回路。
回流阀18的一端与所述第三出液口O33相连，另一端分成两个支路，第一支路通过一单向阀V3与回流管9相连，第二支路通过一单向阀V4与三通阀8和加热器10之间的管路相连。所述精滤器12的第三出液口O33、回流阀18、单向阀V3、回流管9和贮油箱1的入液口I0构成所述净化装置的第三回路。所述精滤器12的第三出液口O33、回流阀18、单向阀V4、加热器10、循环泵11和精滤器12的入液口I3构成所述净化装置的第四回路。
上述精滤器12的工作方式如下；自离心机6处理后的污油经过加热器10及循环泵11加压后，从精滤器12的入液口I3进入精滤器，经过滤部件过滤后，根据油液的质量，若已经达到要求，纯净的油液经第一出液口O31和净出油阀14放入贮存器16中储存。若还未达到要求，则(1)油液经上述第二回路返回贮油箱1进行循环净化；或者，(2)油液经第三回路返回贮油箱1进行循环净化；或者，(3)油液经第四回路返回精滤器再次精滤净化。可见，本发明通过回流阀18的设置，一方面可以根据不同的油液及其质量选择不同的回路；另一方面，通过检测所述压力测点P3的压力，控制回流阀18的开度，实现所述精滤器的差压式半通过方式的表面式过滤，这种流程方式具有防止堵塞及自动清洁功能。
离心机6内具备负压泵，用于吸入进料，排污器7位于所述离心机6的下部，可以实现排渣、排水及排气功能，。所采用的离心机6的转速控制在8000～12000r/min速度范围。
在本发明的一种实施方式中，提供一种被污染的润滑油(简称污油)的净化方法，其采用上述的净化装置，所述方法具体包括以下步骤：
(1)来自贮油箱1的污油在离心机6内负压泵的作用下通过吸入管2经磁旋器3的入液口I1流入磁旋器3，污油中的大块物质及铁性颗粒物、胶质物首先在磁旋器3的磁化部分3a强磁场的作用下发生聚集，然后通过磁旋器3的旋流分离部分3b分离作用沉积到磁旋器3的底部，沉积废渣定期或由程序控制由排污阀4排出，处理后的污油由所述出液口O1排出。
(2)由磁旋器3的出液口O1出来的油液由第一联接管5经离心机6的入液口I2进入离心机6，油液在离心机的高速离心旋转作用下将大部分重质颗粒物、水及气体分离而出，水、气体及颗粒物(废渣)通过排污器7定期或程序控制排出和收集，处理后的油液经出液口O2排出。
(3)由离心机6的出液口02出来的油液通过三通阀8可选择两种路线，一是经所述第一回路返回贮油箱1再次循环净化，二是经过加热器10及循环泵11加压后进入精滤器12进行进一步净化。
(4)由精滤器12净化后的油液，一是可以通过第二回路回到贮油箱1再次循环净化，二是可以通过第三回路返回贮油箱1再次循环净化，三是可以通过第四回路返回精滤器再次精滤净化，四是可以通过净出油阀14取出超净油液输送到贮存器16。可见，本发明所采用的精滤器为半通方式。
(5)由精滤器12除下的碳黑及胶质物由排污阀15定期或通过检测及程序控制排出收集处理。
在本发明的一个实施方式中，为所述装置配套了PLC或DCS系统。上述各温度测点和压力测点的数据均反馈给PLC或DCS系统，PLC或DCS系统中实时显示以上参数的状态。针对不同油类，通过PLC或DCS系统设定不同的程序，对于温度、压力、流量(回流阀18的开度)可以进行智能控制，也可以控制所述第一回路、第二回路、第三回路和第四回路的使用方式和使用次数(即循环次数)，满足不同污油净化及质量产品的要求，并具有智能分析及安全保护设备运转功能。
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1：
取电厂1.2m3被污染的36#透平机油放入贮油箱1，在离心机6内负压泵的作用下，以3～5m3/h的流量通过吸入管2流入磁旋器3进行初除渣，然后再通过第一联接管5进入离心机6，在转速为8000～12000r/min的范围内进行分离，分离后的油液从离心机6的出液口O2经第一回路返回贮油箱1再次循环净化，如此运行30分钟后，停机并取样检测，从磁旋器3排渣口的排污阀4滤出12.5克粗渣物，从离心机6的排污器7处取出85.2克水及渣物。经检测，油液的污染度由12降低到8，水份由0.6％降低为0.005％，溶解气体含量由2％降低为0.15％，色度变化不大。
实施例2：
取钢铁厂轧机1.5m3被污染的525轧机油放入贮油箱1，在离心机6内负压泵的作用下，以3～6m3/h的流量通过吸入管2流入磁旋器3进行初除渣，然后再通过第一联接管5进入离心机6，在转速为8000～12000r/min的范围内进行分离，分离后的油液通过三通阀8切换到加热器10，经加热器加热到30～80℃后，再由循环泵11加压后去精滤器12，精滤后的油液从精滤器的出液口O32经第二回路返回贮油箱1进行循环处理，如此运行60分钟后，停机并取样检测，从磁旋器3排渣口的排污阀4滤出15.2克粗渣物，从离心机6的排污器7处取出38.1克水及渣物。从贮油箱1内取样分析油液的污染度由12降低到8，水份由0.6％降低为0.005％，溶解气体含量由2％降低为0.12％。从净出油阀14取样分析油液的污染度由12降低到6，水份由0.6％降低为0.003％，溶解气体含量由2％降低为0.08％，透明度显著提高。
实施例3：
取钢厂BP46#1.2m3被污染的525液压油放入贮油箱1，在离心机6内负压泵的作用下，以2～3m3/h的流量通过吸入管2流入磁旋器3进行初除渣，然后再通过第一联接管5进入离心机6，在转速为8000～12000r/min的范围内进行分离，分离后的油液通过三通阀8切换到加热器10，经加热器加热到30～80℃后，再由循环泵11加压后去精滤器12，从精滤器12出来的油液分两路，一路通过出液口O32经第二回路返回贮油箱1进行循环处理，另一路通过精滤器12的出液口O33经过回流阀18调节回流压力P3控制总回流量，然后再通过单向阀V3及V4返回回流管9及加热器10，如此运行60分钟后，停机并取样检测，从磁旋器3排渣口的排污阀4滤出13.5克粗渣物，从离心机6的排污器7处取出35.1克水及渣物。从贮油箱1内取样分析油液的污染度由10降低到7，水份由1.6％降低为0.010％，溶解气体含量由1.5％降低为0.10％。从净出油阀14取样分析油液的污染度由10降低到6，水份由1.6％降低为0.005％，溶解气体含量由1.5％降低为0.06％，油液透明度显著提高。
实施例4：
取铝厂220#2.5m3被污染的润滑油放入贮油箱1，在离心机6内负压泵的作用下，以2～3m3/h的流量通过吸入管2流入磁旋器3进行初除渣，然后再通过第一联接管5进入离心机6，在转速为7000～11000r/min的范围内进行分离，分离后的油液通过三通阀8切换到加热器10，经加热器加热到60℃后，再由循环泵11加压后去精滤器12，从精滤器12出来的油液分两路，一路通过出液口O32经第二回路返回贮油箱1进行循环处理，另一路通过精滤器12的出液口O33经过回流阀18调节回流压力P3控制总回流量，然后再通过单向阀V3及V4返回回流管9及加热器10，如此运行60分钟后，停机并取样检测，从磁旋器3排渣口的排污阀4滤出20.6克粗渣物，从离心机6的排污器7处取出45.6克水及渣物。从贮油箱1内取样分析油液的污染度由11降低到7，水份由1.3％降低为0.02％，溶解气体含量由1.2％降低为0.20％。从净出油阀14取样分析油液的污染度由11降低到7，水份由1.4％降低为0.010％，溶解气体含量由1.6％降低为0.08％，油液透明度显显著提高。