油箱中油液的冷却与加热

油箱中的油，一般在30~50℃范围内工作比较合适，最高不大于60℃，最低不小于15℃。过高，将使油液迅速变质，同时使泵的容积效率下降；过低，油泵启动吸入困难。因此，油液必须进行加热或冷却，其计算方法见下表

项目

计  算  公  式

说          明

油

箱

中

油

液

的

冷

却

最简单的冷却办法是在油箱中安设水冷蛇形管，缺点是冷却效率低(自然对流)，水耗量大，运转费用较高。因此，在回油系统中采用强制对流的冷却器降低油温，更为普遍

系统达到热平衡时的油温(此时系统的发热量与散热量相等)，或操作时的最高油温，如在允许温度以下时，只需自然冷却。否则，也可在油箱中设置水冷蛇形管进行冷却

用蛇形管冷却的油箱

蛇形管的冷却面积：

蛇形管长度：

H —— 系统的发热功率，W，一般只考虑油泵及溢流阀的发热量H₁及H₂，见表油箱的容量及计算

H′ —— 系统的散热功率，W，在计算时可只考虑油箱的散热量

H′＝kA△τ

k —— 油箱的传热系数，W/(m²·K)，见表油箱的容量及计算

A —— 油箱的散热面积，m²

△τ —— 油在操作时，油与周围空气的允许温度差，K

K₁ —— 蛇形铜管表面传热系数，W/(m²·K)，一般取K＝375~384W/(m²·K)

△τ_m —— 油与冷却水之间的平均温度差，K

d —— 管内径，m，管径一般在15~25mm范围内选取

油

箱

中

油

液

的

加

热

在低温环境工作，为保持合适的油温，油箱须进行加热。可用蒸汽加热或电加热。加热器的发热能力，可按下式估算：

(1) 蒸汽加热蛇形管的计算

蛇形管加热面积：

蛇形管长：

蒸汽冷却时，冷凝水聚集下端增加了排除未凝结气体的困难，降低了传热效果，因此管不宜过长。若需传热面积较大，则可分成若干并联部分，各并联管互相排成同心圆形状

当用蒸汽加热时，管长与管径之比不应超过下列数值：

C —— 油的比热容(矿物油)，J/(kg·K)，取c≈1675~2093J/(kg·K)

γ —— 油的密度，kg/m³，取γ≈900kg/m³

V —— 油箱容积，m³

△τ —— 油加热后温升，K

T —— 加热时间，s

K —— 蒸汽蛇形管传热系数，W/(m²·K)，取K＝70~100W/(m²·K)

△τ_m —— 油与蒸汽间的平均温度差，K

d —— 管内径，m，管径通常在20~28mm范围内选取

蒸汽压力/kPa

45

83

125

150

200

300

400

500

100

125

150

175

200

225

250

275

(2) 电加热器的计算

电加热器的功率：

N＝H/860η     (kW)

装设电加热器后，可以根据允许的最高、最低油温自动进行

η——热效率，取0.6~0.8