ABF Murrelektronik

Výsledky péče o oleje v různých průmyslových odvětvích

Znečišťování olejů je proces, který je ovlivňován mnoha faktory. Důraz kladený na čistotu olejů má svoje opodstatnění. Funkčnost proporcionální řídicí a regulační techniky je podmíněna vysokou čistotou oleje. Životnost hydrogenerátoru, ložisek a převodových ozubení nejvíce zkracuje znečištění oleje.   

 

Účinnost přenosu kinetické energie a odvod energií nevratných významně ovlivňují úsady v olejových systémech. Péče o oleje musí být funkční systém, který vychází a respektuje individuální podmínky ve firmách.   

1. Znečištění olejů

Nečistoty v olejovém kapalinovém systému lze obecně rozdělit do tří skupin. První skupinu tvoří „tvrdé“ znečištění. U převodovek hrají hlavní roli otěrové kovy (Fe, Cu) a pra-chové částice (Si). Druhou skupinu tvoří „měkké“ nečistoty, tedy produkty „stárnutí“ oleje. Jde o oxidační produkty a produkty reakce aditiv olejů. Měkké nečistoty způsobují nejvíce problémů v hydraulických agregátech strojů. Třetí významnou skupinou je voda, která mů-že být v systému volná nebo vázaná. Všechny typy nečistot jsou nebezpečné a působí ve  vzájemné koexistenci. Tvrdé nečistoty a to především kovové otěry a prachové částice se v olejích objeví jako první. Působí jako katalyzátory a jsou jednou z příčin oxidace oleje vznikem tzv. volného radikálu. Volný radikál „odstartuje“ oxidaci oleje. Rychlost oxidace je závislá na teplotě oleje, přítomnosti kyslíku a již zmíněných katalyzátorů procesu. Přehří-vání oleje, zalepování filtrů, zasekávání servoventilů, poškození ložisek a ozubených pře-vodů, úniky olejů, nárůst spotřeby elektrické  energie to všechno jsou projevy znečištění oleje.

2. Přínosy péče o oleje

- Výsledky péče o oleje na stroji KU 800
Na strojích KU 800 (obr.1) probíhá péče o převodové oleje a postupně se zavádí i čištění hydraulických olejů. Používá se metody elektrostatického čištění oleje (ELC). Na stroji KU 800.18/K99 je přístroj ELC nasazován od 3/2006 a na stroji KU 800.17/K 105 od 8/2008. Přístroje ELC pracují obtokovým způsobem za provozu čištěného agregátu. K odstraňování nečistot se využívá Coulombova zákona. V čistící komoře přístroje se  elektrickým napětím 10 kV vytváří homogenní elektrické pole. Každá částice znečištění má definovatelný elektrický náboj. Částice s kladným nábojem jsou přitahovány ke katodě a částice se záporným nábojem k anodě. Neutrální částice zůstávají nedotčeny. Tento děj se nazývá elektroforéza. Pokud vložíme do homogenního elektrického pole dielektrikum, dojde ke změně intenzity elektrického pole, tedy k porušení homogenity. Docílí se toho vložením kolektoru do čistící komory. Deformací pole kolektorem jsou zachycovány i neut-rální částice. Tento děj se nazývá dielektroforéza. Elektrostatické čištění nenabijí olej, ale pouze využívá elektrických nábojů nerozpustných částic v oleji a zachycuje je bez ohledu na jejich náboj, velikost a druh.   

Cílem zavedení péče o převodový olej je snížení nákladů na prostoje strojů z důvodu předčasného poškození ozubení. Příklad poškození ozubení je uveden na obr. 2.

Výsledky péče jsou uvedeny v tabulce 1. Pro porovnání docílené čistoty oleje jsou v tabulce uvedeny i parametry znečištění u nečištěných převodovek. Rozbory prováděla certifikovaná laboratoř. U převodovky výsuvu výložníku KU 800.5 a KU 800.19 dochází k nárůstu znečištění zvláště v oblasti otěrového železa. Vzhledem k tomu, že obsah kře-míku (Si) se výrazně nezvyšuje, lze předpokládat, že vznik kovových otěrů je způsoben  opotřebením z důvodu zatížení převodovky a neabrazivním opotřebením prachovými čás-ticemi. Celkové znečištění v mg/kg se bohužel nesledovalo, ale vzhledem k nárůstům otě-rů lze i u něho předpokládat trendový nárůst.
U čištěné převodovky výsuvu výložníku KU 800.18 bylo při úvodním testu ELC znečištění oleje hodnoceno pomocí kódu čistoty. V částicích nad 15 mikronů i 5 mikronů byl zazna-menán pokles o více jak 97 %. Následně byl zaznamenán trendový pokles obsahu otěro-vého železa, mědi i křemíku. Na stroji KU 800.17 není zatím k dispozici dostatečný počet rozborů pro relevantní trendové hodnocení. Hodnocení bude provedeno následně po zís-kání dostatečného množství rozborů.

- Výsledky péče o oleje na vstřikovacích lisech
Hlavní příčinou poruch hydrogenerátorů, řídicích a regulačních prvků jsou nečistoty v oleji a úsady v systému. Dlouhodobě jsme sledovali souvislosti mezi „chováním“ hydrostatic-kých mechanizmů a znečištěním oleje. Testoval se vliv znečištění oleje na poruchovost hydrogenerátorů. Péče o olej byla cíleně zaměřena na odstranění celkového znečištění, tedy i produktů „stárnutí“ olejů, které tvoří prokazatelně největší podíl nečistot.
Výsledky péče jsou uvedeny v tabulce 2. Naměřené hodnoty ukazují, že při poklesu cel-kového znečištění pod úroveň 60 mg/kg došlo k radikálnímu snížení poruchovosti hydro-generátorů.

- Výsledky péče o oleje na kladkách rotační pece v cementárně
Obecným problémem je zajištění čistoty u oleje s vysokou viskozitou. Typickým příkladem jsou převodovky kladek rotačních pecí v cementárnách (obr.3). Používají oleje s viskozitou 460 mm2/s nebo alternativně 680 mm2/s.

Olej je silně namáhán. Jeho provozní teplota se musí udržovat do  45 °C. Při vyšších tep-lotách hrozí vyšší opotřebení agregátu vlivem poklesu viskozity oleje. Chlazení oleje pro-bíhá ve vzduchových chladičích, umístěných ve vzdálenosti cca 2 - 3 m od vlastní převo-dovky. Vysoká viskozita a silné znečištění oleje významně snižují účinnost chlazení, tím se zvyšuje opotřebení a v extrémních případech dojde k destrukci převodovky před pro-vozní odstávkou. Porucha rotační pece a s ní spojené odstávka výroby v „hlavní stavební sezóně“ je nesmírně nákladná. Zavedením pravidelné systémové péče o čistotu a stabilitu oleje přineslo významnou stabilizaci provozu a predikci delší životnosti převodovky. Vý-sledky prvního cyklu čištění jsou znázorněny v tabulce 3.

3. Závěr
Poznatky z praxe ukazují, že téměř pro každý fluidní systém lze navrhnout a realizovat optimální způsob péče. Cílem péče nemůže být pouze dosažení předepsané hodnoty čis-toty oleje dle obecně platných doporučení, ale trvalé snížení znečištění pod úrovní, která neohrožuje chod stroje. Hodnotícím ukazatelem péče o olej je docílená úspora nákladů.
 

 

 
Publikováno: 18. 10. 2011 | Počet zobrazení: 2478 článek mě zaujal 413
Zaujal Vás tento článek?
Ano