Bơm và sương mù dầu bôi trơn động cơ
Kể từ cuối năm 1960, sương dầu đã rất xuất sắc như một phương pháp ứng dụng bôi trơn đơn giản một cách bất thường và rất đáng tin cậy.
Kể từ cuối năm 1960 sương dầu đã rất xuất sắc như là một phương pháp ứng dụng bôi trơn đơn giản một cách bất thường và rất đáng tin cậy. So với hầm chứa dầu lỏng truyền thống trong máy bơm và thường khó xác định các ứng dụng mỡ trong trình điều khiển động cơ điện, hệ thống nhà máy rộng ngày nay được đơn đặt hàng của các cường độ tin cậy và chi phí-hiệu quả. Ước tính có khoảng 140.000 máy bơm và quá trình 27.000 động cơ điện hiện nay (cuối năm 2014) phục vụ hơn 3.000 hệ thống phun sương dầu nhà máy.
Từ năm đến như nhiều như 70 máy bơm và / hoặc trình điều khiển có thể được kết nối với một hệ thống nhất định. Công nghệ này được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất tiên tiến; chúng ta gọi chúng là "Best-of-Class 'cơ sở. Khi động cơ điện được bao gồm và sương mù dầu bị bắt sau khi đi du lịch thông qua các vòng bi thiết bị, công nghệ màn sương dầu là chi phí hợp lý và đại diện cho cả hai ít nhất có nguy cơ và công nghệ tốt nhất cho quá trình bôi trơn Bơm bộ trên cơ sở nhà máy.
Ứng dụng bôi trơn
Pure ('sump khô') Hệ thống phun sương dầu không chứa các bộ phận chuyển động. Với sương tinh khiết dầu, vòng dầu dịch vụ chuyên sâu, bôi trơn mức độ liên tục và các yêu cầu lao động nạp dầu truyền thống được loại bỏ. Nhu cầu lao động cho máy bơm với sương dầu được ước tính như một phần mười của dầu bôi trơn truyền thống. Trong thập kỷ qua việc thực hành trước đó cho phép sương dầu thừa thoát vào khí quyển đã được thay thế bằng sử dụng rộng rãi trong các hệ thống khép kín. Hệ thống khép kín tránh gây ô nhiễm môi trường. Một số hệ thống an ninh đã được phục vụ rất thành công kể từ giữa những năm 1980 và đại diện cho công nghệ tốt nhất trong tất cả các khía cạnh.
Trong khi mục đích của bài viết này là để cung cấp cho người đọc một bản cập nhật kinh nghiệm liên quan về hệ thống sương dầu khép kín, các tác giả muốn đầu tiên tóm tắt những lợi thế chính của sương dầu:
• Hệ thống nhà máy rộng gần như hoàn toàn bảo trì miễn phí và hoàn toàn tự kiểm tra. Người sử dụng không cần phải dựa vào khai thác hoặc công nhân bảo trì để kiểm tra và điền vỏ bằng dầu
bôi trơn tốt hơn • Các điều kiện tồn tại bởi vì các lớp dầu trên vòng bi luôn luôn mới mẻ
mang Hạ nhiệt độ hoạt động thường xuyên được thu được. Giảm thường khoảng 10-20 ° độ F (6-13 C)
• Nguồn điện được giảm thường ít nhất 1% và đôi khi thậm chí 3% kể từ vòng bi hoạt động trên một màng dầu mỏng thay vì cày thông qua một hồ bơi kéo dụ dỗ của dầu
• sương dầu được áp dụng mà không cần sử dụng dầu nhẫn. (Vòng dầu chịu mài mòn và / hoặc làm chậm lại nếu hệ thống trục không phải là tuyệt đối song song).
Việc mở rộng trung bình thời gian giữa sự thất bại (MTBF) lợi ích của dầu sương trên truyền thống bôi trơn bằng chất lỏng dầu-trong-sump đã được tài liệu và sương mù dầu đã được bao gồm trong các API-610 tiêu chuẩn bơm đáng kính, 7th Edition (1989 ). Trong mô tả quá trình phun sương dầu cơ bản đầu tiên chúng ta lưu ý rằng các nhà ở chịu lực, hình 1 không chứa dầu lỏng [1]. Thay vào đó, một máy phát điện sương dầu (OMG) không có bộ phận chuyển động tạo ra sương mù trong một giao diện điều khiển trung tâm (Hình 2). Một giao diện điều khiển điển hình và OMG của nó phục vụ cho tất cả các quá trình cơ sở của máy bơm trong khoảng 600 ft (160 m) bán kính. Sương mù là một hỗn hợp của kính hiển vi (<3 micron) giọt dầu kết hợp với không khí sạch theo tỷ lệ khối lượng khoảng 1: 200.000.
Sương mù được chuyển tải trong phần đầu ống 2in đến hầu như bất kỳ thiết bị kết hợp lăn vòng bi yếu tố kiểu tiêu đề ở áp suất thấp và tốc độ (<7 ft / giây để giảm tác động của các giọt trở nên quá lớn để treo trong không khí vận chuyển). Gần mỗi bơm quá trình hoặc động cơ điện, sương mù dầu đi qua một vòi phun hoặc reclassifier-thực chất là lỗ đo. Vận tốc mờ qua đó tăng lên rất nhiều; cũng, một mang trong chuyển động tiếp tục thúc đẩy những giọt phun mù để va chạm và hợp lại thành các giọt chất lỏng lớn hơn của dầu. Sương dầu được cung cấp cho các thiết bị dự phòng là tốt. Trong chế độ chờ hoặc tắt xuống sương dầu thiết bị phục vụ như một tấm chăn bảo vệ. Do áp lực của nó là nhẹ hơn không khí xung quanh, sương dầu ngăn chặn sự xâm nhập của bụi bẩn trong không khí và độ ẩm.
Toàn bộ hệ thống được mô tả trong hình 2. Các máy phát điện sương dầu (OMG, nơi đáp ứng dầu khí) được đặt bên trong một tủ sương dầu. Đường ống bao gồm một tiêu đề giao hàng tại phía sau và quay trở lại tiêu đề thu gom dầu trong nền của hình 2. sương dầu đi-offs đến và đi từ máy bơm và động cơ quá trình mang vỏ bọc được kết nối với đầu của tiêu đề của mình [2].
Cũ và phong cách mới
Trong kiểu cũ "mở" hệ thống phun sương dầu (Hình 1) hỗn hợp không khí / dầu tràn ngập nhà ở mang, nhưng không phải tất cả của sương mù đi qua các vòng bi. Một phần của những giọt coalesced mất một top-to-bottom đường thẳng qua nhà mang. Chỉ có phần này của dầu và sương mù đi lạc coalesced sau đó thoát gần dưới cùng của nhà ở và có thể được thu thập để xử lý tại vị trí cống. Đối với vòng bi được bôi trơn đúng sương dầu sẽ phải đi qua các vòng bi và sau đó thoát ra tại hai khu vực chưa phủ nơi trục nhô ra thông qua các nhà mang.
Những nỗ lực để đơn giản là cung cấp con dấu nhà mang hiệu quả ở hai đầu có nhãn 'dầu sương ra' trong hình 1 có hậu quả bất ngờ cho người dùng thiếu kinh nghiệm. Sương dầu hoạt động bằng cách gây ra các giọt nhỏ của dầu bôi trơn để cung cấp một lớp phủ nhờn trên các thành phần mang. Tuy nhiên, để cung cấp bổ sung dầu liên tục trên các bề mặt chịu lực, sương dầu phải chảy và không thể trì trệ, hoặc chết đã kết thúc. Trong cấu hình "kiểu cũ" kín niêm phong con dấu bảo vệ mang đặt ở 'dầu sương ra' vị trí (Hình 1) thường gây chết kết thúc. Nếu không có dòng chảy sương dầu có là sau đó không làm mát dầu nhờn cũng không Replenishing trên các bề mặt chịu lực.
Hình 1. Trong hệ thống kiểu cũ sương dầu "mở" hỗn hợp không khí / dầu tràn ngập nhà ở mang, nhưng không phải tất cả sương mù đi qua các vòng bi.
Kiểu cũ (không loại API) giới thiệu sương dầu tại điểm giữa của nhà mang
lãnh đạo đáng tin cậy tại tốt nhất của các công ty lớp sớm thực hiện việc định tuyến lý tưởng nhất của sương dầu qua vòng bi (hình 3). Định tuyến này đã trở thành một tiêu chuẩn công nghiệp gần 20 năm trước đây. Ở đây, sương dầu được đưa vào không gian giữa một con dấu bảo vệ nhà ở mang hiện đại và mang. Bất kỳ dầu đạt dưới trung tâm của các nhà đầu tiên đã mang sẽ làm mát và bôi trơn các ổ trục. Ngoài ra, có một lỗ thoát nằm ở trung tâm duy nhất làm cho nó dễ dàng để thu thập dầu coalesced hay sương dầu dư. Hệ thống này là doanh nghiệp 'đóng' và dầu dư thừa đã sẵn sàng cho lọc và tái sử dụng.
Hướng dẫn sức khỏe của người lao động của nhiều nước công nghiệp cho phép số lượng tương đối nhỏ của sương dầu thoát ra khỏi hệ thống mở. Tuy nhiên, không phân biệt hiện hành hoặc được uỷ quyền yêu cầu làm sạch không khí một người sử dụng có ý thức với môi trường sẽ không cho phép phát hành liên tục của sương dầu vào khí quyển. Hơn nữa, từ một quan điểm quản gia, nó rõ ràng là lợi thế không có vết bẩn dầu trên mặt đất gần máy bơm và các thiết bị khác. Vết ố dầu hoặc mưa run-off sẽ đạt được một hố dầu thải và phải mất tiền để trích xuất dầu rằng trước khi nước này được thải. Một hệ thống phun sương dầu mở do đó không đại diện cho công nghệ tốt nhất, đó là lý do tại sao chứng minh đóng dầu hệ thống phun sương nghệ (Hình 2) rất được ưa chuộng hiện nay [3].
Hình 2. Closed hệ thống phun sương dầu bôi trơn liên tục cung cấp cho máy bơm và trình điều khiển.
Công nghệ hệ thống phun sương dầu khép kín có thể khác nhau, nhưng hình 2 kết hợp một chiếc xe tăng thu, thể hiện ở phía bên trái, mà một hệ thống trở lại tiêu đề được kết nối. Một quạt nhỏ được cung cấp ở trên cùng của bể thu gom và các hiệu ứng hút của quạt nhỏ này gây ra dư thừa hoặc 'đi lạc' dầu sương được kéo vào thùng. Lắp vào quạt gió là một mê cung coalescer. Giọt dầu coalesced rụng và dầu có thể được tái sử dụng. Chỉ có hầu như không khí không dầu, thông ra bầu khí quyển.
Hình 3. API ứng dụng sương mù dầu 610-tuân thủ tại các vị trí giữa các yếu tố bi lăn và các bộ cách ly mang từ tính dual-mặt.
Kinh nghiệm thuận lợi
Sương mù dầu định tuyến cho mỗi hình 3 cùng với cách sử dụng hoặc nâng cao dual mặt kiểu "bịt kín hoàn toàn '(Hình 4) hoặc trục O-ring con dấu nhà mang van-trang bị cho phép nhỏ' weepage 'thông qua khoảng cách nâng micro (Hình 5) làm cho hệ thống khép kín có thể. Dù bằng cách nào: Chuyển tiếp-tìm kiếm người dùng sương dầu đã ngưng 'cũ' ứng dụng sương mù dầu (Hình 1) kể từ giữa những năm 1970 và đã được hưởng nhiều thập kỷ kinh nghiệm vượt trội với các định tuyến (Hình 3). Các tiêu chuẩn API (bắt đầu với API 610/8 Edition, phát hành năm 2000) đã đề nghị giới thiệu sương dầu vào khu vực giữa các con và các con dấu mang nhà bảo vệ.
Hình 4. Tiên tiến từ tính kín hai mặt có dấu, bảo vệ nhà ở.
Sách và bài viết cũng miêu tả thành công không đủ điều kiện sương mù dầu bôi trơn cho động cơ điện [3, 4]. Trái ngược với ý kiến vô căn cứ (và bác bỏ hoàn toàn) về sương dầu tấn cuộn dây động cơ điện hay sương dầu là một mối nguy hiểm cháy, phương pháp bôi trơn này đã hoàn toàn chứng minh là tốt hơn các phương pháp ứng dụng bôi trơn khác. Closed-loop sương dầu tốt nhất bảo vệ nhà máy vật lý của ngành công nghiệp cũng như tài sản môi trường của chúng ta, cho dù trong các thiết bị phụ tùng (bế tắc) hoặc chế độ hoạt động đầy đủ. Trong công nghệ đóng hệ thống dầu sương tốt nhất, 97-99% lượng dầu bôi trơn bị thu hồi và tái sử dụng. Những hệ thống này phát ra không có sương mù dầu vào không khí xung quanh và, trong nhiều năm, đã được ca ngợi bởi nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa dầu quan tâm về môi trường.
Hình 5. Xoay mê cung kiểu con dấu bảo vệ nhà ở mang với trục niêm phong tĩnh O-ring cũng rất thích hợp để sử dụng trên máy bơm trình và động cơ điện. Một lượng nhỏ của sương dầu có thể thoát khỏi quá khứ khoảng cách nâng micro trong khi hoạt động.
Độ bền khẳng định
Trong cuộc họp với các nhà cung cấp chính của các hệ thống phun sương dầu thực vật rộng (năm 2012 và 2013), tác giả xác định chắc chắn rằng một chỉ ba sự cố tắt máy được biết là đã xảy ra trên hệ thống phun sương dầu trong hai thập kỷ hoạt động rất thành công. Một số ước tính trung bình của 1.800 hệ thống toàn nhà máy đã phục vụ trong đó giai đoạn 20 năm. Việc gián đoạn hệ thống đầu tiên liên quan đến một hệ thống phun sương dầu thực vật rộng hiện đại xảy ra tại một cơ sở US Gulf Coast trong khoảng năm 1982.
Tại thời điểm đó, một phân tích kỹ lưỡng truy thất bại để bào ống trong 5 gallon suất phun sương khoang chứa. Đây là nơi các mảnh vỡ màu trở nên gắn với một công tắc mức từ; nó ngăn cản việc chuyển đổi từ kích hoạt một solenoid, mà sẽ cho phép dầu từ bồn chứa dầu số lượng lớn để bổ sung vào bể chứa nhỏ hơn nhiều. Khi hồ chứa nhỏ đã cạn kiệt, không ai trong số các thiết bị kết nối được sương dầu. Các vòng bi khô cạn, nhưng làm như vậy mà không có sự cố hay thất bại mang. Nó được biết rằng vòng bi tráng với dầu trong hệ thống trục lắp đặt theo chiều ngang có thể hoạt động trong một vài giờ sau khi ngưng sương dầu đã được báo cáo và giải thích bởi Allen Clapp (Công ty Hóa chất Dow, Freeport, TX) vào năm 1973 [3].
Những phát hiện này đã một lần nữa được khẳng định trong nghiên cứu học thuật của Shamim và những người khác [4]. Allen Clapp thực hiện các điểm bổ sung một hồ bơi nhỏ của dầu sẽ tồn tại trong phân khúc năm-to-7:00 của mương đường viền ở vòng ngoài của ổ trục. Sương dầu bôi trơn máy bơm có thể an toàn ở lại phục vụ cho khoảng tám giờ trước khi hồ này nhỏ dầu đang cạn kiệt. Cho rằng có thiết bị đo đạc giám sát rộng rãi để annunciate sai lệch, không có hệ thống phun sương dầu hiện đại đã bao giờ gặp phải không có sẵn trong dư thừa trong tám giờ.
Sự kiện này không có sẵn thứ hai được phát triển tại một nhà máy lọc dầu ở Enid, Oklahoma, nơi một giao diện điều khiển sương dầu duy nhất được phục vụ hai đơn vị quá trình liền kề. Khi các đơn vị quá trình mà các máy phát điện sương dầu (OMG) nằm đã phải đóng cửa để chuẩn bị cho việc bảo trì và sửa chữa dự kiến thời gian chết, OMG đã vô tình valved tắt. Một ngày hoặc lâu hơn sau đó, các đơn vị quá trình liền kề trải qua một thất bại bơm. Đó là sau đó nhận ra rằng đã có không có sương mù dầu cung cấp cho ít nhất 24 giờ. Việc cung cấp sương dầu đã được khôi phục và không có thất bại chịu lực khác trên bất kỳ các máy bơm được kết nối. Nguyên nhân của sự thất bại là lỗi rõ ràng của con người; nó có thể được ngăn ngừa bằng một lưu ý tư vấn đơn giản được đăng tại các switch hoặc van thích hợp.
Một báo cáo vụ việc thứ ba liên quan đến một nhà máy lọc dầu Texas Gulf Coast nơi OMG không có một lựa chọn tự động điền. Một dòng nạp hồ kết nối với một bồn chứa số lượng lớn để chứa dầu nhỏ nằm bên trong sương mù dầu giao diện điều khiển chính. Một nhà điều hành (khi nghi ngờ, luôn luôn đổ lỗi cho các nhà điều hành ....) Đã quyết định để crack mở van kim trong dòng nạp và để cho nó từ từ duy trì mức dầu trong các hồ chứa nhỏ. Sau một khoảng thời gian, toàn bộ hệ thống phân phối ống đầy dầu lỏng; dầu đã, trên thực tế, di dời sương dầu. Khoảng 10 hoặc 12 vỏ mang bơm và vòng bi động cơ lái xe tương ứng của họ đã được lấp đầy với dầu. Rất nhiều dầu đã bị lãng phí, nhưng có một lần nữa không có thiết bị thất bại trong vụ việc này.
Bởi vì hệ thống phun sương dầu hiện đại được cung cấp với các thiết bị đo đạc giám sát thích hợp, không có hệ thống đã bao giờ bị gián đoạn trong hơn hai giờ, kể từ năm 2000 cho đến năm 2015. Nhìn chung độ tin cậy và tính sẵn có đã được tính toán như 99,99962 (năm 1998) và hiện nay được cho là đã đạt 99,999997% - --a con số đó chưa bao giờ được tiếp cận bởi bất kỳ phương pháp bôi trơn khác [5]. Hệ thống tắt
Các loài thực vật có lợi nhất và đáng tin cậy đã tìm thấy nó không phải chi phí cũng không rủi ro hợp lý để lắp đặt hệ thống phun sương dầu với kết nối đầy đủ, sẵn sàng để đi sao lưu dự phòng. Tuy nhiên, một số nhà máy yêu cầu các nhà cung cấp sương dầu để đề xuất và cung cấp 100% dự phòng. Trong các cơ sở đó, một bản sao lưu hệ thống hay sương dầu phụ trợ có thể được đặt trong hoạt động trên thông báo của một thời điểm. Chuyển từ các đơn vị chính để sao lưu toàn mất 30-60 giây để hoàn thành. Thủ tục chuyển mạch các cuộc gọi cho một phần tư lần lượt của các xử lý của một van. Một tờ thủ tục hai hoặc ba câu được đăng tải trên mặt trong của cánh cửa tủ. Bảng giải thích phải làm gì trong trường hợp rất khó của switchovers chẳng bao giờ trở nên cần thiết.
Năm 2002, một trong những tác giả đến thăm tám nhà máy lọc dầu nằm trong các khu vực Mỹ ở Vùng Vịnh. Nó đã nhanh chóng được phát hiện trong những lần đó sương mù dầu bôi trơn là phương pháp chủ yếu để bôi trơn máy bơm trong ngành công nghiệp lọc dầu ở Mỹ. Cũng trong năm 2002, một chuyên gia bán hàng thiết bị với hơn 20 năm kinh nghiệm như một kỹ sư tin cậy nhà máy lọc dầu ước tính rằng sương mù dầu đã được sử dụng bởi 24 trong số 30 nhà máy lọc dầu trong khu vực Beaumont-Port Arthur Đông Texas. Ông tin rằng khoảng 80% của các máy bơm trong mỗi cơ sở đã được bôi trơn bằng hệ thống phun sương dầu. Một kỹ sư tư vấn Bờ Tây Hoa Kỳ với nền đáng kể như một kỹ sư nhà máy lọc dầu ước tính rằng khoảng 50% của tất cả các nhà máy lọc dầu Mỹ đã sử dụng sương mù dầu vào năm 2001.
Tính đến năm 2015, rất nhiều các nhà máy lọc dầu hiện nay sử dụng công nghệ hệ thống phun sương dầu đóng cửa trong hơn bốn thập kỷ qua và đang kêu gọi phương pháp ứng dụng này là một thành công không đủ tiêu chuẩn. Các nhà máy lọc dầu xem xét các hệ thống phun sương dầu đóng một lợi thế cạnh tranh và đã hoàn toàn ủng hộ những thói quen ứng dụng minh họa trong bài viết này. Hơn nữa, những người đang làm một phần của họ trong việc đạt được một môi trường sạch hơn trong khi truyền đạt độ tin cậy đối với tài sản thiết bị quay của họ.
Những gì người khác có thể gây ra một đơn vị sương dầu hoặc hệ thống để đóng cửa? Vâng, một người quản lý thêm ba sự kiện được nêu ra trước đó. Ông cho biết chạy một thang máy ngã ba vào 2in tiêu đề sương dầu sẽ shut down. Điều đó có thể đúng, nhưng chắc chắn đã không bao giờ xảy ra trên ước tính khoảng 3.000 hệ thống phun sương dầu thực vật rộng giờ phục vụ tất cả các nơi trên thế giới. Và nếu nó đã xảy ra, nó sẽ mất ít hơn đáng kể hơn tám giờ để sửa chữa các áp suất thấp không cháy tiêu đề sương dầu.
.png)
