A karbantartási és az energiaköltségek egyidejű csökkentése megfelelő kenéssel

Átírás

1 ÜZEMFENNTARTÁSI TEVÉKENYSÉGEK 3.03 A karbantartási és az energiaköltségek egyidejű csökkentése megfelelő kenéssel Tárgyszavak: kenés; kenőanyag; ; ásványolaj; energiamegtakarítás; csapágy; viszkozitás. A kenés jelentősége Egy újabb keletű kutatási eredmény szerint az egyszerűen beszerezhető, 313 K hőmérsékleten 0,32 cm 2 /s (32 cst) kinematikai viszkozitású, diészteralapú, szintetikus kenőanyag hosszú ideig védi az érintkező felületeket. Az elért védelem megegyezik a széles körben használatos 0,68 cm 2 /s (68 cst) kinematikai viszkozitású ásványolajéval. Ugyanazt a kopásállóságot, élettartamot csökkentett viszkozitású ásványolajjal nem lehet elérni. A kisebb viszkozitású kenőanyag energia megtakarítását is lehetővé teszi. Az optimálás további lehetősége az olajteknős (statikus) vagy az olajkeringetős (dinamikus) kenés helyett tisztán olajködkenés alkalmazása. A laboratóriumi vizsgálatok során egyértelműen felmerült a kenés tribo-termodinamikai integrált megközelítésének célszerűsége. A kísérletek során 8,9 kn erővel terhelt talpcsapágy kenésére először ISO 68 viszkozitású ásványolajat használtak, majd ISO 32 viszkozitású, diészteralapú ra tértek át, és statikus olajteknős kenés helyett olajködkenést alkalmaztak. A kísérletek során a csapágy hőmérsékletét és a csapágyban fellépő teljesítményveszteséget határozták meg. A mérések eredményeit az 1. és a 2. ábra szemlélteti. Ásványolaj? A 0,68 cm 2 /s kinematikai viszkozitású ásványolajat a 0,32 cm 2 /s kinematikai viszkozitású jal helyettesítve és olajteknős kenés helyett olajködkenést használva a csapágy melegedése 35%-kal, a teljesítményszükséglet (súrlódási forgatónyomaték) 38%-kal csökkent.

2 Átlagos hőmérséklet-változás, K Terhelés = 8,9 kn Olajteknő Olajköd ISO 68 ásványolaj ISO átlagos hőmérséklet-változás, K ISO 68 ásványolaj ISO 32 olajteknő olajköd Változás T Teljes csökkenés Olajteknő; ISO 68 ISO % Olajköd; ISO 68 ISO % Olajteknő; ISO 68 olajköd, ISO 68 ásványolaj 18 27% Olajteknő; ISO 32 helyett olajköd, ISO % Olajteknő; ISO 68 olajköd, ISO % százalék ISO 32 olajköd; ISO 68 ISO 32 teljes csökkenés olajköd, ISO 68 ásványolaj olajteknő; ISO 32 helyett olajköd, ISO 32 olajköd, ISO ábra A hőmérséklet csökkenése szintetikus kenőanyagokat és tiszta olajködkenést alkalmazva

3 Csapágyankénti teljesítményveszteség, kw Terhelés = 8,9 kn Olajteknő Olajköd ISO 68 ásványolaj 0,271 0,192 ISO 32 0,254 0,169 0,3 csapágyankénti teljesítményveszteség, kw 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 ISO 68 ásványolaj ISO 32 olajteknő olajköd Változás Csapágyankénti teljesítményveszteség Teljes csökkenés Olajteknő; ISO 68 ISO 32 0,017 6% Olajköd; ISO 68 ISO 32 0,022 8% Olajteknő; ISO 68 olajköd, ISO 68 ásványolaj 0,080 29% Olajteknő; ISO 32 helyett olajköd, ISO 32 0,085 31% Olajteknő; ISO 68 olajköd, ISO 32 0,11 38% teljes csökkenés 35 százalék ISO 32 olajköd; ISO 68 ISO 32 olajköd, ISO 68 ásványolaj olajteknő; ISO 32 helyett olajköd, ISO 32 olajköd, ISO ábra A felvett teljesítmény csökkenése szintetikus kenőanyagokat és tiszta olajködkenést alkalmazva

4 Az olaj viszkozitáscsökkentésének határa természetesen az, hogy a kialakuló szívós és folytonos olajréteg elég vastag legyen ahhoz, hogy megakadályozza a fém alkatrészek (a tengely és a csapágy) közvetlen érintkezését. A csapágyakban elvesző energia nemcsak diészteralapú olajok, hanem poli(alfaolefin)-alapú, szintetikus kenőanyagok használatával is csökkenthető. A megfelelő molekulasúlyú oxoalkoholok és az adipinsav szintetikus észtereinek molekulaszerkezete teljesen eltér az ásványolajokétól, termikus oxidálódás, kopás és rozsdásodás ellen védő adalékanyagokat tartalmaznak, kevéssé habzanak és emulzióbontás ellen védettek. Ezek az ipari alkalmazásokra szánt ok hosszabb ideig használhatók, tisztább üzemet tesznek lehetővé és biztonságosabbak a hagyományos ásványolajoknál. A vizsgálatok igazolták azt a nézetet, hogy az ISO 68, ásványolaj-alapú kenőanyagok az olajréteg vastagságát és szívósságát tekintve egyenértékűek az ISO 32, szintetikus kenőanyagokkal. A szintetikus kenőanyagok a szivattyúk és a villamos motorok teljes hőmérséklet-tartományában jól alkalmazhatók, és mérhető módon csökkentik az energiaköltségeket. A kisebb viszkozitású ok a gördülőcsapágyakban fellépő energiaveszteséget hozzávetőleg 37%-kal csökkentik. Ez a vegyipari üzemekben gyakran alkalmazott, 11,3 kw-os motoros szivattyúkban csapágyanként 0,11 kw, a szivattyúk kétsoros, radiális golyóscsapágyával és két támcsapágyával, valamint a hajtómotor két golyóscsapágyával számolva a fogyasztás szivattyúegységenként 0,53 kw-tal csökkenthető, azaz 4,7% energiamegtakarítás érhető el. A szintetikus olajok beszerzése ugyan költségesebb, azonban mivel élettartamuk gyakorlatilag négyszerese az ásványolajokénak, alkalmazásukkal mégis jelentős megtakarítás érhető el. Zárt körű olajködkenéssel a csapágyak kevésbé melegszenek, a kenőanyag tisztább marad, és a hagyományos olajteknős kenéshez szükséges anyagmennyiség legalább 90%-a megtakarítható. Nagy olajfinomító üzem körülményeivel számolva évenként közel fél millió dollár értékű energia takarítható meg. A ok alkalmazása mellett szól az is, hogy ezeket általában nem tartálykocsikban, hanem hordókban szállítják; így kevésbé szennyezettek. A kis nedvességtartalmú, tiszta olajokkal pedig hatásosabb kenés és hosszabb használati időszakok érhetők el, az olajok és a berendezések hosszabb élettartamát teszik lehetővé. A tisztább és kisebb víztartalmú kenőanyagok a gördülőcsapágyak élettartamát négyszeresére hatszorosára növelik. Amennyiben nincs lehetőség tiszta ola-

5 jok beszerzésére, érdemes olajtisztító berendezést vásárolni. A kenőolajok megfelelő kezelésének és tárolásának költségei bőségesen megtérülnek a berendezések karbantartása során. Irodalom Összeállította: Pálinkás János Bloch, H. P.: Reduce both energy and maintenance costs. Here s how synthetic lubricants can achieve these goals. = Hydrocarbon Processing, 83. k. 5. sz. 04. p Hilzendeger, J.; Ruhnke, A. stb.: Anforderungsprofil an zukünftige Schmierstoffe für PKW-Dieselmotoren mit aktiver Abgasnachbehandlung. = VDI-Berichte, sz. p Optimierung der Tribologie im Zylinderkopf mit Hilfe von Nano-Messtechniken. = VDI- Berichte, sz. p Geyer, A.; Bosch, H. stb.: Beanspruchungen und Lösungsansätze im tribologischen System Ventil-Ventilsitzring-Ventiltrieb. = VDI-Berichte, sz. p