润滑油品质对设备运行及节能降本的影响之实践

润滑油品质对设备运行及节能降本的影响之实践

单尧

包钢集团电气有限公司内蒙古包头014030

摘要：随着各行各业的迅速发展，机械设备的管理工作越发重要，在机械管理的过程中，相关人员需要对润滑工作提起重视，做好润滑工作是维护机械设备的重要内容，并且做好润滑工作可以降低备件消耗，使机械设备的使用时间延长，在这过程中机械设备的磨损、摩擦逐渐减少，这也是节能降耗的主要途径。大部分行业都会使用到相应的设备，做好设备的节能降耗是一项主要工作，但是在节能降耗过程中会有诸多影响因素。本文将站在润滑角度，对润滑油品质在设备运行方面产生的影响进行分析，并对润滑油在节能降本方面的影响进行探究，以期通过控制润滑油的品质实现节能降本的作用。

关键词：润滑油品质；设备运行；节能降本；影响；实践

一、润滑管理的重要作用

现阶段环境问题日益突出，国家在节能环保方面的投入力度逐步加强，这就提高了能源的使用要求。在各行各业发展的过程中，积极采取了有效的措施，从不同角度开展节能降耗、节能减排等一系列工作，对设备进行改造升级，引进先进的新工艺，在一定程度上节省了物力、人力的投入，提高生产效率。虽然相关企业在设备引进以及工艺创新方面投入较大，但是忽略了对设备进行润滑管理。如果设备运行环境相对较差，环境中存在诸多灰尘，并且载荷较重，在设备运行的过程中，摩擦、磨损会逐渐加重，致使设备的运行安全难以得到保障。对设备进行润滑管理，可以减轻磨损、摩擦等一系列问题，做好设备的润滑管理具有以下几点作用：第一，可以将设备的应用安全性逐步提高，使设备的运行更加可靠，避免维修费用的增加；第二，使设备的使用寿命逐渐增加，从而控制购置新设备的费用；第三，将油品寿命逐渐延长，使能源消耗降低，从而达到节能降耗的作用。

二、研究背景

包括一条5000t/d新型熟料干法生产线在内,某公司共下辖有8个生产分厂,在线工作有数十台喷油螺杆罗茨风机以及上百台罗茨风机,所使用的原厂专用油多为矿物润滑油,在实际生产运行过程中,经常会出现频繁的高温报警现象,换油周期也较短。2013年10月初,该公司与润滑行业的知名品牌埃克森美孚(ExxonMobil）公司进行了润滑技术方面的交流，并对生产现场做了调查,根据实际情况,选取一台罗茨风机试用合成油,试验合成油的节能效果,为今后的油品选择提供参考。

三、选择润滑油时需要考虑的因素

不同设备使用的润滑油类型有所不同，在设备说明书中会对润滑规范进行明确，因此相关人员可以根据说明书标明的情况科学的选择油品。如果单位需自选油配时，需要对以下因素进行充分考虑。

第一，充分考虑设备的运行速度。于高速运行设备而言，应该使用机油，机油的黏度相对较低；于低速的运行设备而言，可以选择应用油脂；第二，充分考虑设备的承载负荷。如果设备有着较高的承载负荷，可以选择性能好、黏度较高的润滑油；第三，对工作温度进行充分考虑。如果设备是在高温下运行，应该选择含有相应的添加剂、黏度高、油性好、闪点高的润滑油；第四，对工作环境进行充分考虑。室外设备没有保温时，工作人员需要根据季节的更替情况科学的选用润滑油，在夏季可以选用黏度较高的润滑油，而在冬季应该选用黏度较低的润滑油；第五，考虑摩擦副的表面温度、精度与间隙。一般来讲,表面硬度高、精度高、间隙小的摩擦副,用油黏度要低；第六，考虑摩擦副的位置。比如,开式齿轮比齿轮箱中的摩擦副用油的黏度要高；第七，充分考虑润滑方式。有润滑站的设备润滑油,有冷却水保持润滑温度时,一般是用机械润滑油;还有手工、滴油、浴油、循环式、喷雾式及喷射式等方式。

四、合成油节能原理及应用理由

1.分子结构与摩擦性能

同样作为基础油,矿物油和合成油的性能差异如图表1所示。分子结构的差异,使得矿物油内摩擦力比合成油大,而低的内摩擦力使得设备运行时能耗降低,这就是合成油可以降低能耗的原理。合成油与矿物油相比,其分子内摩擦小,因此运行时可减少摩擦损失,从而可节能;而在多处实际工业应用中,设备使用合成油的工作温度,会比使用矿物油时的温度低,在为设备提供更好保护的同时,可以减少高温报警导致的频繁停机;而且合成油高温抗氧化性比矿物油优异,可以延长换油以及配件使用寿命,减少备件支出和现场员工的劳动强度。综上所述,并按照风机制造商的油品粘度建议,我们在罗茨风机上使用美孚合成润滑油SHC630。

美孚SHC630基础油是聚a烯烃(PAO）合成油,分子结构均一精致,具有牵引系数低的特点,降低了在弹性边界润滑接触区域的损失,在摩擦副之间形成的液体内摩擦较小。由于内摩擦小,则工作时产生的摩擦损失就小,工作温度也较低,达到降低动力耗损的结果,也使得零件的寿命延长。美孚SHC630所采用的基础油与抗氧化添加剂配合极佳,在高温工况下抗氧化、抗油泥形成等性质卓越,延缓油品老化,延长换油周期。

2.合成油节能降耗的效果

美孚合成SHC系列润滑油在包括罗茨风机等应用领域的节能效果是明显的。其合成齿轮油的节能效果最高可达8.8%。而此次罗茨风机的合成油节能试验,相关人员将节能效果保守估计为2%。

五、节能试验

根据目前的实际情况,相关人员挑选7516＃罗茨风机进行节能试验。

1.罗茨风机的机构简图

罗茨风机的动力由一对同步齿轮来传输,有些罗茨风机的动力传输机构还带有增速齿轮。压缩气室内没有润滑油,润滑油存于同步齿轮的齿轮箱体内,气室和齿轮箱由密封隔开。

2.罗茨风机的润滑难点

根据罗茨风机的构造,可以了解到,罗茨风机的润滑,实质上是对其同步齿轮(及增速齿轮）、轴承等的润滑。该润滑条件类似于齿轮箱润滑,即齿间压力较大,润滑油特有的粘压特性使其在齿间的粘度急剧升高,此时油膜的剪切将消耗很多能量,而合成油相对于矿物油,其内摩擦较小,因此动力传输中的摩擦损失较少,由此驱动系统的动力损失减少,从而实现电力以及电费的节省。同时,相对于齿轮箱,它又具有箱体空间小,润滑油相对较少,并要求连续运行,因此运行温度相对较高,此时就要求润滑油具有优异的抗氧化性能和热稳定性。合成油相对于矿物油,其碳链分子不饱和键少,因此不易与空气(氧气）发生氧化反应,并形成酸性油泥,合成油润滑系统也相对于矿物油系统更洁净,为检修时的观察清洗等工作带来便利。

自10月31日开始,对7516号扫煤罗茨风机的进行了节能试验,根据约半个月的跟踪记录得知,尽管该扫煤风机的载荷不稳定,且变化较多,但在额定载荷情况下载荷与能耗成线形比例,因此以每小时喂煤量所耗的电流作为节能评价的依据,根据近一个月以来的数据,去掉最高值和最低值后求平均值,由此得到计算节能比例为2.619%,并将此值代入效益计算表来计算创造的效益。

结束语

由于相关因素的限制，难以保障7516号扫煤风机的载荷稳定性。由于不确定因素的增加，研究人员不能科学的评估出节能的总量。如果条件允许，研究人员可以选择厂内载荷相对稳定的空压机、罗茨风机等进行试验，在试验过程中获得的节能数据更具说服力，为后期合成油使用范围的扩大奠定良好基础。企业在应用设备的过程中，逐渐应用合成油技术，通过该技术节省相应的能源，控制投入成本。本文分析了润滑油品质对节能降本、设备运行产生的影响，希望通过本项研究可以给相关人员提供一定的借鉴，在设备运行过程中做好润滑管理，从而使设备的作用充分发挥，使节能降本目标逐步实现。

参考文献：

【1】杨旻.润滑油对钢铁设备润滑质量和效率的影响[J].冶金设备,2017(3).

【2】魏斌,杨庆丽,王立峰.供热站设备中的润滑油质量管理策略[J].中国石油和化工标准与质量,2016,36(15).