Bôi trơn dạng xịt dầu cho máy bơm và động cơ điện. Cách đây vài năm, một nhà cung cấp dịch vụ và dầu nhờn nổi tiếng đã tiến hành một cuộc khảo sát đối với tám nhà máy lọc dầu lớn ở Bờ Vịnh Hoa Kỳ liên quan đến việc tiêu thụ dầu của họ, thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc (MTBF) và các phương pháp sử dụng dầu bôi trơn. Các hoạt động bảo vệ ổ trục máy bơm của nhà máy lọc dầu đã trở thành chủ đề được giám sát chặt chẽ hơn. Các nhà máy lọc dầu này đã sử dụng phương pháp bôi trơn bằng dầu tinh khiết trên hàng nghìn máy bơm.
Tuy nhiên, mặc dù người ta cho rằng các chi tiết lắp đặt thực tế cho công nghệ phun sương dầu tuân theo các quy trình hiện đại, nhưng điều này không phải lúc nào cũng đúng. Cuộc khảo sát đã xác định các cơ hội quan trọng để nâng cao độ tin cậy hiệu quả về chi phí.
Hình 1. Chèn sương dầu kiểu cũ (loại không API) tại
điểm giữa của vỏ ổ trục. Lưu ý rằng
không nên sử dụng con dấu bảo vệ vòng bi kiểu mặt tiên tiến cùng
với loại
ứng dụng phun sương dầu đã lỗi thời và không thân thiện với môi trường này .
Bài viết này trình bày tổng quan về bôi trơn bằng dầu phun sương, cùng với đánh giá ngắn gọn về các phương pháp hay nhất trong quá khứ và hiện tại trong máy bơm và động cơ điện. Ngoài ra, việc áp dụng các con dấu bán kín kiểu mặt, phù hợp với phiên bản API-610 loại hộp mực API-610 trong các ứng dụng máy bơm và động cơ điện cũng sẽ được thảo luận.
Tóm tắt nội dung
Công nghệ sương mù dầu
Các cuộc khảo sát mục tiêu của nhà cung cấp có trụ sở tại Houston đã xác nhận rằng bôi trơn bằng dầu phun sương là phương pháp bôi trơn máy bơm chủ yếu trong toàn ngành công nghiệp lọc dầu ở Hoa Kỳ. Ước tính việc sử dụng sương mù dầu tại 30 nhà máy lọc dầu trong khu vực Beaumont-Port Arthur dao động từ 80 đến 90%. Ở khu vực này của Texas, khoảng 80% máy bơm tại mỗi nhà máy lọc dầu được bảo dưỡng bằng hệ thống phun sương dầu. Một kỹ sư tư vấn Bờ Tây Hoa Kỳ ước tính rằng hơn 50 phần trăm tất cả các nhà máy lọc dầu của Hoa Kỳ đang sử dụng dầu mù u.
Thật vậy, bôi trơn bằng sương dầu được công nhận là một phần quan trọng của chương trình bảo dưỡng dựa trên API tại nhiều nhà máy lọc dầu và thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc của máy bơm (MTBF) là 4 đến 6 năm đang được thực hiện thường xuyên. MTBF cao tới 10,2 năm hiện đang được ghi nhận tại một số nhà máy lọc dầu đặc biệt hơn.
Bôi trơn bằng dầu đã được sử dụng thành công cho máy bơm và động cơ điện của chúng trong các nhà máy hóa dầu từ những năm 1960. Mô tả quy trình cơ bản như sau: Đầu tiên, không có dầu lỏng nào được đặt trong vỏ ổ trục. Thay vào đó, một máy tạo sương dầu hoàn toàn tĩnh tạo ra sương mù dầu trong một mô-đun trung tâm phục vụ tất cả các máy bơm trong bán kính khoảng 600 đến 1.000 feet.
Sương mù là một hỗn hợp các giọt dầu nguyên tử hóa (nhỏ hơn ba micron) trộn lẫn với không khí theo tỷ lệ khoảng 1: 200.000. Sương mù, có dạng khói nhẹ, được chuyển đến máy bơm qua đường ống hai inch hoặc bốn inch ở áp suất thấp (dưới 1 psi, khoảng 5 đến 6 kPa), vận tốc thấp (nhỏ hơn 7 ft / s, khoảng 2 m / s).
Tại máy bơm, sương mù dầu được đưa vào từng vỏ ổ trục máy bơm thông qua một ống nối hoặc bộ phân loại ứng dụng có đường kính nhỏ, điều này làm tăng đáng kể vận tốc sương, khiến các giọt va chạm và kết dính lại thành những giọt dầu lỏng, lớn hơn.
Hỗn hợp không khí / dầu này đi vào vỏ, nơi một số tiếp xúc và bôi trơn các ổ trục, trong khi phần lớn rơi thẳng xuống đáy của vỏ. Dầu đã kết tụ cuối cùng sẽ đi qua một lỗ ở đáy của hộp và được thu gom để xử lý (Hình 1).
Những ưu điểm của bôi trơn bằng dầu mùn bao gồm:
- Gần như hoàn toàn không cần bảo trì và tự kiểm tra. Không còn cần thiết phải dựa vào người vận hành để kiểm tra và đổ dầu vào vỏ.
- Đặc tính bôi trơn tốt hơn, vì dầu trên ổ trục luôn mới.
- Nhiệt độ hoạt động thấp hơn, thường là 10 ° F và thường là 20 ° F (khoảng 6 ° C đến 12 ° C).
- Yêu cầu về công suất giảm, vì các vòng bi hoạt động trong một lớp dầu mỏng thay vì cày trong một vũng dầu.
- Bảo vệ máy bơm không chạy (ở chế độ chờ). Luôn duy trì môi trường sương mù dầu giúp giảm đáng kể sự xuống cấp của ổ trục và nguy cơ hỏng hóc sớm.
Lợi ích MTBF của dầu phun sương so với bôi trơn bể chứa dầu truyền thống của ổ trục phần tử lăn đã được ghi nhận đầy đủ và tùy chọn bôi trơn dạng sương mù dầu đã được đưa vào bắt đầu với Phiên bản thứ bảy API-610 vào năm 1989.
Quá trình bôi trơn bằng sương mù dầu trên toàn thực vật đã phát triển cùng lúc với bộ cách ly mê cung quay (những năm 1960 và 70), và sự phụ thuộc của các phương pháp ứng dụng sương mù dầu trước đó vào công nghệ mê cung rò rỉ có thể được nhìn thấy trong Hình 1. Rõ ràng là khi sương dầu xâm nhập thông qua một lỗ ứng dụng vào vỏ ổ trục lớn hơn nhiều, vận tốc của nó sẽ chậm lại.
Các giọt va chạm và trở nên lớn hơn. Sau đó, chúng có xu hướng rơi ra khỏi trạng thái treo xuống đáy. Cũng cần lưu ý rằng một số lồng chịu lực nhất định tạo ra “gió cuốn” – một hiệu ứng quạt có xu hướng đẩy sương ra khỏi các bộ phận cuốn.
Tuy nhiên, để sương dầu đến được ổ trục, các giọt dầu nguyên tử hóa được thừa nhận tại một điểm gần tâm của vỏ ổ trục phải quay và di chuyển theo phương ngang. Trong các ứng dụng phun sương dầu trước đó, luồng sương ngang được thực hiện bằng cách sử dụng mê cung thẳng hoặc bộ cách ly mê cung quay. Một trong hai kiểu mê cung cho phép rò rỉ sương mù liên tục, do đó tạo ra một đường dẫn dòng chảy cho hỗn hợp không khí / dầu qua các ổ trục và ra ngoài khí quyển.
Tuy nhiên, hãy nhớ lại rằng với phần lớn sương mù dầu đã đi theo con đường có ít lực cản nhất và đọng lại ở dưới cùng của vỏ, thì phải cung cấp nhiều sương dầu hơn. Để bù đắp cho tổn thất bỏ qua này và để bôi trơn đúng cách các vòng bi lực đẩy ngược có tải trọng cao, các nhà máy lọc dầu thường bơm quá mức ít nhất bốn lần để đảm bảo rằng có đủ dầu đi qua các vòng bi.
Cần lưu ý rằng các quy định của Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) kiểm soát chặt chẽ việc thải ra các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), chẳng hạn như xăng, benzen và các loại khác. Tuy nhiên, sương mù dầu thoát ra không dễ bay hơi; nó hiện diện dưới dạng những giọt dầu lỏng nguyên tử hóa nhỏ không bay hơi.
Hầu hết các giọt rơi xuống đất gần máy bơm. Do đó, các máy theo dõi VOC do EPA ủy quyền không phát hiện ra sự phát thải sương mù dầu (sương mù dầu lạc) và hiện tại không có áp lực quy định chính thức nào để ngăn chặn sự phát thải.
Hình 2. Bộ
cách ly ổ trục nạp năng lượng từ tính , hai mặt, tiên tiến . Bộ cách ly này
cung cấp một con dấu bán kín cho
vỏ ổ trục . (Nguồn: AESSEAL, Inc., MagTecta II®)
Điều quan trọng là phải hiểu rằng các phương pháp chèn sương dầu và đường dẫn dòng chảy được thể hiện trong Hình 1 và được ủng hộ trong Phiên bản thứ bảy API-610 được thay thế sẽ không cho phép sử dụng các vòng đệm chứa từ tính tiên tiến. Con dấu bảo vệ ổ trục từ tính hai mặt tiên tiến của loại được thể hiện trong Hình 2 tạo ra một con dấu gần như kín.
Bởi vì các vòng đệm bán kín sẽ không cho phép không khí và / hoặc dầu rò rỉ ra khí quyển, việc sử dụng các vòng đệm này trong khi phun sương dầu như trong Hình 1 sẽ hạn chế dòng dầu chảy qua các ổ trục. Do đó, một cách tốt hơn đã được nghĩ ra để áp dụng sương mù dầu và phương pháp này được phản ánh trong các phiên bản thứ tám và sau đó của API-610.
Những tiến bộ trong công nghệ ứng dụng sương mù dầu
Các hướng dẫn ngành gần đây (bao gồm cả API-610 Phiên bản thứ 10) không còn cho thấy phương pháp cũ hơn là bơm sương mù dầu vào trung tâm của vỏ ổ trục. Trên thực tế, kể từ khi phát hành Phiên bản thứ tám của API-610 vào năm 2000, API đã khuyến nghị rằng sương dầu được phun kép vào khu vực giữa vòng bi và bộ cách ly.
Hình 3 cho thấy thực hành cập nhật này trên động cơ điện; tuy nhiên, hiện nay nó cũng được sử dụng rộng rãi trên vỏ ổ trục máy bơm ly tâm tại các nhà máy thực hành tốt nhất. Bởi vì nhiều nhà máy lọc dầu ở Bờ Vịnh của Hoa Kỳ hiện không tuân thủ các phương pháp hay nhất API-610 hiện tại, việc nâng cấp này sẽ là một cơ hội nâng cao có giá trị.
Hình 3. Phun sương dầu điểm kép tuân thủ API, tại các
vị trí giữa ổ trục và bộ cách ly trong
động cơ điện. (Nguồn: AESSEAL Inc., Vương quốc Anh và Knoxville, Tenn.)
Ngoài ra, có thể giảm lượng dầu tổng thể được sử dụng trong hệ thống phun sương bằng 4 nhân tố, chỉ đơn giản bằng cách chuyển đổi từ phương án phun trung tâm sang phương án phun kép, do đó tiết kiệm 75% chi phí của dầu bôi trơn. Điều này là do thực tế là tất cả dầu phải đi qua các ổ trục, và không dầu nào có thể đi thẳng xuống tâm của vỏ.
Mặc dù hiện tại không được EPA bắt buộc, nhưng chắc chắn có những lý do mạnh mẽ khác để ngừng rò rỉ sương mù dầu liên tục vào bầu khí quyển xung quanh mỗi máy bơm. Từ quan điểm là một người hàng xóm tốt, hầu hết các nhà máy lọc dầu sẽ quan tâm đến việc tạo ra càng ít khí thải dầu ra môi trường càng tốt.
Từ quan điểm xử lý nước thải (hoặc bộ tách API), càng nhiều dầu thải trên mặt đất trôi xuống cống nước nhờn, thì càng tốn nhiều tiền để chiết xuất dầu đó trước khi xả nước thải ra suối hoặc ra cống rãnh của thành phố. Từ góc độ quản lý nhà, rõ ràng là thuận lợi khi không có một vành đai dầu tràn trên mặt đất.
Hệ thống phun sương dầu vòng kín
Mặc dù hệ thống phun sương dầu vòng kín đã được sử dụng trong nhà trên một số máy dệt từ đầu những năm 1960, nhưng phải đến đầu những năm 1990, các hệ thống kín mới được sử dụng trong toàn nhà máy lọc dầu. Các hệ thống gần đây nhất áp dụng phun điểm kép, tuân thủ API-610 và nhờ thiết kế vòng kín của chúng, thu hồi tới 99% lượng dầu bôi trơn.
Hệ thống phun sương dầu kín yêu cầu một vòng đệm gần như hoàn hảo (chẳng hạn như một trong những hình 2) ngay bên ngoài ổ trục, để chứa tất cả các chất bôi trơn trong hệ thống. Hệ thống khép kín không cho phép sương mù thoát ra ngoài môi trường là một lợi thế rõ ràng.
Như đã đề cập trước đó, việc áp dụng sương mù dầu tinh khiết không chỉ giới hạn ở các máy bơm của nhà máy lọc dầu. Hầu hết các nhà máy lọc dầu đã thành công rực rỡ trong việc mở rộng MTBF cho động cơ điện của họ và đã sử dụng sương mù dầu nguyên chất trên động cơ điện 15 mã lực và kích thước lớn hơn. Tại Baytown, Texas và Baton Rouge, Louisiana, hàng trăm công ty chuyển đổi dầu nhớt động cơ điện và lắp đặt mới có từ đầu những năm 1970.
Trước khi bộ cách ly ổ trục từ được sử dụng trong động cơ điện, một lỗ nhỏ (đường kính 0,06 đến 0,13 inch) đã được cung cấp trong một nút thoát nước nằm ở dưới cùng của các vỏ động cơ điện khác nhau để thoát hơi ẩm tích tụ và cho phép sương dầu ngưng tụ. bỏ trốn. Điều quan trọng cần lưu ý là lỗ nhỏ này không ảnh hưởng đến định mức của động cơ chống cháy nổ.
Theo truyền thống, hầu hết các động cơ điện đã được cấu hình để bôi trơn bằng mỡ. Nếu sương dầu được phun vào ổ trục động cơ, điều quan trọng là phải cách ly các ổ trục khỏi các cuộn dây để tránh tích tụ dầu trên các cuộn dây, được thể hiện trên đầu truyền động của động cơ điện trong Hình 3. Mặc dù dầu sạch chỉ là chất cách điện và có thể không gây ra các vấn đề về điện, dầu có xu hướng bám bụi và chất bẩn, có thể làm giảm hiệu suất động cơ.
Cả con dấu môi hoặc bộ cách ly mê cung thẳng hoặc xoay đều không thể bịt kín sương mù dầu; chỉ có con dấu mặt là loại con dấu kín hiệu quả. Với không gian trục có sẵn bị hạn chế, các bộ cách ly ổ trục được cung cấp năng lượng từ tính sẽ phù hợp với những nơi không thể lắp được các vòng đệm mặt kích hoạt bằng lò xo. Một số nhà máy lọc dầu ở Đông Nam Texas hiện đang lên kế hoạch chuyển đổi động cơ điện tương tự.
Tóm lại, ba lĩnh vực sau đây được các chuyên gia coi là trường hợp hấp dẫn cho các con dấu mang từ tính kiểu mặt tiên tiến trong các ngành công nghiệp lọc và hóa dầu:
1. Máy bơm API 610, Phiên bản thứ tám và phiên bản mới hơn
(Phun sương dầu kép.) Tất cả các nhà máy lọc dầu hàng đầu trong ngành đều đang hướng tới cách tiếp cận này. Phun dầu kép phun sương đã được chứng minh là một phương pháp bôi trơn ưu việt, nhưng không được biết đến nhiều ở một số nhà máy lọc dầu, đặc biệt là trong số các nhà máy lọc dầu nhỏ hơn.
Với việc sử dụng các bộ cách ly ổ trục từ loại lắp trên mặt hộp mực tiên tiến, việc tái sử dụng dầu thu được hiện nay vừa khả thi vừa tiết kiệm. Điều này làm cho việc cân bằng chi phí tương đối dễ dàng với các loại dầu nhớt tổng hợp chất lượng cao, có giá thành cao, dường như là định hướng mà công nghệ đang hướng tới.
2. Động cơ điện
Khi máy bơm MTBF ở hầu hết các nhà máy lọc dầu hoạt động sau sáu đến bảy năm, động cơ điện đang được xác định là thành phần máy có chi phí sửa chữa lớn nhất. Bôi trơn bằng dầu là một phương pháp đã được chứng minh để tăng MTBF trên động cơ cũng như máy bơm. Tuy nhiên, trên các động cơ điện, người ta thường sử dụng đệm bảo vệ kiểu mặt để cách ly hoàn toàn các cuộn dây với chất bôi trơn dạng sương mù dầu.
3. Vệ sinh / môi trường
Sương mù dầu trên mặt đất không phải là lợi ích tốt nhất của bất kỳ ai. Các hệ thống cho phép rò rỉ sương mù dầu vào khí quyển thông qua các con dấu mê cung không còn được chấp nhận đối với những người dùng có ý thức về hình ảnh và những người dùng tự hào về việc áp dụng công nghệ tốt nhất hiện có. Hơn nữa, việc ngăn chặn và thu hồi / thu hồi đầy đủ dầu bôi trơn có ý nghĩa kinh tế. Một lần nữa, điều này cho thấy điểm đáng giá của việc sử dụng công nghệ con dấu từ tính kiểu khuôn mặt
Thông tin liên hệ:
- Địa chỉ: Toà nhà B&L, Số 119-121 Đường Ung Văn Khiêm, P. 25, Q. Bình Thạnh, Tp.HCM
- Hotline: 0975 075 080
- Zalo: 0975 075 080
- Email: cskh@maianduc.com
- Website: www.maianduc.vn
- Facebook: facebook.com/MaiAnDucJSC
