white line white line
Заявки на оборудование просьба присылать в технический отдел на e-mail info@ence.ch, тел. +7 (495) 225 57 86
white line

Взрывозащищенные установки очистки масел

Очистка масла промышленного (индустриального)

30% от общего количества масел, вырабатываемых из нефти и используемых для смазывания различных рабочих механизмов промышленного оборудования (станков, редукторов, лебедок и т.д.) - это индустриальные масла. Выделяют 3 группы промышленных (индустриальных) масел:

  • Легкие масла
    Используются для текстильных машин, сепараторов и металлорежущих станков, то есть для малонагруженных механизмов с достаточно большим числом оборотов вращения;
  • Средние масла (по-другому машинные или веретенные)
    Используются для смазки механизмов, редукторов, станков и вентиляторов;
  • Тяжелые масла
    Используемые для смазки высоконагруженных механизмов, к которым относится оборудование и передачи прокатного, прессового и кузнечного станов.

Индустриальные масла (общего применения) идут на смазку узлов и компонентов оборудования. Для гидравлических систем станков, прессов или автоматических линий используются дистиллятные масла. Также может применяться их смесь с остаточным маслом, получаемым из сернистых и малосернистых нефтей в результате селективной очистки или из малосернистых нефтей после кислотно-щелочной очистки. Промышленные масла подвергаются загрязнению механическими примесями в процессе эксплуатации оборудования, при ненадлежащем хранении и неправильной транспортировке. Особенно сильно масло загрязняется при некачественной промывке маслосистемы после завершения монтажа или ремонта, а также при заправке или сливе маслосистемы в случае отсутствия маслозаправочных станций.

Наиболее распространенным видом загрязнения индустриального масла считаются: механические примеси, образующиеся в результате трения смазываемых рабочих поверхностей, сконденсированная влага, различные металлические частички, а также частички пластмасс и резин от уплотнений. По мере эксплуатации оборудования в маслах накапливаются продукты окисления (на углеводородной основе) в растворенном или коллоидном виде, которые приводят к изменению физико-химических показателей индустриального масла. Поэтому для продления срока работы самих масел, смазываемых ими компонентов и механизмов оборудования необходимо удалять продукты загрязнений из масел, то есть очищать их с помощью фильтрующих устройств и линий всевозможного конструктивного исполнения и оформления.

В случае сильного изменения основных характеристик масла, таких как вязкость, температура вспышки, плотность, кислотное число и цвет, масла лучше подвергнуть регенерации, заключающейся в удалении из них продуктов «старения» с помощью углубленной очистки. Углубленная очистка является в свою очередь одним из самых доступных способов очистки индустриальных масел и заключается в термическом удалении влаги, извлечении с помощью сорбентов загрязнений, последующем отстаивании масла, его фильтровании или центрифугировании. После углубленной очистки индустриальное масло должно соответствовать всем требованиям, предъявляемым к промышленным маслам общего назначения.

Коммерческая стоимость индустриальных масел и так довольно велика, к тому же часто приходится за утилизацию отработанных промышленных масел платить больше средств, чем за покупку новых. Нормы законодательных документов по охране окружающей среды становятся с каждым годом все более жесткими, из-за чего оказывается невыгодным использование отработанных масел или масел с коротким сроком действия. Это объясняет желание предприятий поддерживать свои масла как можно дольше в рабочем состоянии.

В общем случае проведение процессов очистки и регенерации промышленного масла призвано обеспечить следующие преимущества:

  • снизить расходы и себестоимость готового продукта;
  • понизить износ оборудования и продлить срок работы масла;
  • увеличить производительность оборудования в целом;
  • сохранить смазочные характеристики масел на требуемом уровне;
  • понизить нагрузку на окружающую среду;
  • сократить количество замен масла.

Огромное количество масляных систем, находящихся сегодня в эксплуатации на промышленных предприятиях, чаще всего применяют промышленные масла общего назначения. С целью защиты этих систем от возникновения повреждений они оборудуются при комплектации стационарными фильтрами, обойтись без которых просто невозможно, ведь 80% всех неисправностей в работе масляного оборудования случаются вследствие загрязнений. Загрязнения эти могут появляться уже вместе с маслом при его поступлении или при заправке им системы, так и скапливаться в процессе эксплуатации системы. В последнем случае масло загрязняется нерастворимыми веществами, например, песком, пылью или резиной. Эти примеси снижают надежность в эксплуатации и снижают срок службы масляных систем.

Восстановление промышленных масел представляет собой довольно трудоемкий процесс, основой которого является подбор специальных средств и оборудования в виде всевозможных станций и установок, которые эффективно выполняют свои функции, подбирая методы очистки оптимальным образом. Независимо от того, какое оборудование предусматривается использовать для очистки промышленных масел, будь оно стендом, мобильной или стационарной установкой, центробежным сепаратором или отдельно размещенным фильтром, все эти системы очистки обычно имеют в своем составе ряд обязательных компонентов. В оснащение типичной установки обычно входят: фильтры (обычно грубой очистки), которые производят удаление твёрдых частиц и снабжены в случае необходимости электрическим подогревателем, а также насосы питательного типа для откачки отработанного и подачи в систему чистого масла. Любая установка очистки промышленных масел при необходимости может оснащаться специальной системой сигнализации, срабатывающей в случае каких-либо сбоев или аварий. Как правило, такие установки должны дополнительно обеспечиваться системой контроля водяного затвора.

Если процесс очистки загрязненного масла и процесс его восстановления проводится специализированным предприятием или на участке сбора масла и очистки, то схема выполнения технологического процесса включает несколько этапов:

  • сбор и хранение загрязнённых отработанных масел;
  • подогрев масел и введение коагулянта;
  • процесс осаждения загрязнений;
  • стадия тонкой очистки масла на основе центрифугирования;
  • складирование, хранение восстановленного масла и его отгрузка Заказчику.

Станции очистки промышленных масел, в зависимости от метода очистки, могут быть дооснащены блоком сушки и дегазации масла, вакуумным эжектором, вакуумным насосом, соответственно, пультом управления, аппаратами КИП и автоматики. Конструктивное исполнение определяет назначение станций, они могут изготавливаться стационарными и передвижными (на базе автоприцепа или контейнера).

Методы очистки или регенерации индустриальных масел можно классифицировать следующим образом:

1. Физические методы

Они направлены на удаление твердых частиц, микрокапель воды и, по возможности, смолистых и коксообразных образований. Масла подвергаются обработке в силовом поле при использовании центробежных и гравитационных сил. Реже используются магнитное, электрическое и вибрационное воздействие, а также процедуры фильтрования, водная промывка, процессы выпаривания и вакуумной дистилляции. При выпаривании удаляется легкокипящая примесь. Теплообменные процессы разного рода, а также массообменные процессы также представляют собой физические методы. Они направлены на извлечение из отработанного масла воды, продуктов окисления углеводородов и легкокипящих примесей.

1.1. Отстаивание

Это наиболее простой способ очистки масел. Он заключается в естественном оседании механических частиц в жидкой среде, происходящем под воздействием гравитационных усилий, а также в расслоении жидких фаз, обладающих разной плотностью. В зависимости от уровня загрязнения масла и отведенного на очистку времени, осаждение применяется или в качестве самостоятельного процесса, или в качестве предварительного этапа перед фильтрацией или центрифугированием. К недостаткам данного метода принято относить долгую продолжительность процесса осаждения частиц, необходимую для полной очистки масла, а также удаление только крупных частиц размером 50-100 μм.

1.2. Фильтрация

Она относится к наиболее эффективным методам удаления механических загрязнений из масла. Фильтрация направлена на извлечение механических примесей и частиц смолистых соединений, что осуществляется путем пропускания загрязненного масла через пористые перегородки фильтров (сетчатые или пористые). Фильтрационным материалом могут служить сетки (металлические и пластмассовые), различные ткани, войлок, бумага, композиционные материалы, а также керамика. В процессе фильтрации используются одноразовые или многоразовые фильтры. Очистка может быть реализована ступенчато, при этом выделяется ступень грубой очистки, на которой из масла удаляются наиболее крупные включения, и ступень тонкой очистки, где происходит окончательная доочистка. Недостатком данного метода считается необходимость постоянной закупки фильтрующих элементов, их регенерации и последующей утилизации (в случае одноразовых фильтров утилизация требуется уже после одноразового исчерпания ресурса фильтра).

фильтр для очистки масла индустриального

1.3. Центробежная очистка масла

Этот метод очистки масла основан на применении центрифуг и считается наиболее высокопроизводительным и эффективным, направленным на удаление механических примесей. Данный процесс позволяет совместить очистку от примесей с удалением воды. Центробежная очистка заключается в разделении различных фракций, входящих в состав неоднородных смесей. Происходит это под воздействием центробежных сил. Минусом может считаться трудоемкость процесса очистки самой центрифуги от механических примесей. Скорость удаления воды при использовании центробежной очистки относительно высокая, однако степень очистки достигается низкая, что часто требует проведения дополнительной очистки иными методами. А также центрифуга относится к сложным в эксплуатации устройствам, требующим ручных настроек, а, следовательно, постоянного присутствия оператора.

2. Физико-химические методы

К методам этой группы можно отнести следующие процессы: адсорбцию, коагуляцию, ионообмен и селективное растворение частиц загрязнений, содержащихся в масле. Метод химической очистки индустриальных масел основан на процессе очистки кислотами. Имеет место способ очистки индустриального масла при помощи концентрированной серной кислоты (из расчета 10 мас. % на сырье). Процесс сопровождается интенсивным перемешиванием, далее следует промывка водой. Являясь сильным окислителем, серная кислота осмоляет не только загрязнения. Она способна осмолить и углеводородную основу масла. Данный способ имеет следующие минусы: образованная устойчивая эмульсия не способствует быстрому разделению фаз; образованное большое количество кислого и экологически опасного гудрона трудно утилизируется.

Общие минусы используемых способов очистки отработанных промышленных масел состоят в выборе очень агрессивных реагентов и сложных, многокомпонентных составов. Процесс очистки становится многостадийным и часто требует создания высокотемпературных режимов.

2.1. Адсорбционная очистка масла

При очистке промышленного масла данным методом достигается снижение кислотности и удаление воды. Основной принцип заключается в поглощении адсорбентами, представляющими собой твердые материалы с высокой пористостью, различных загрязняющих компонентов масла, включая воду. Характер и размеры пор адсорбента во многом определяют его применимость для удаления из масла определенных загрязнителей. Метод считается простым, однако, имеет низкую производительность, а также требует утилизации адсорбентов, наносящим вред окружающей среде.

2.2. Термовакуумная сушка

Этот метод используется для извлечения воды из масел. Метод основан на разделении фракций масла и воды, происходящем из-за разности температур кипения. Отработанное масло пропускается через емкость с низким давлением, при котором вода начинает испаряться уже при комнатной температуре. Интенсификация процесса может быть достигнута путем распыления масла в вакуумной среде, создаваемой посредством вакуумных насосов. Термовакуумная сушка позволяет удалять из масла:

  • 100% свободной влаги и 90% растворенной влаги;
  • 100% свободного и 80% растворенного воздуха.
Термовакуумная сушка

В процессе тонкого рассеивания масло быстро отдает свою воду. Пары газов и воды вместе с воздухом уходят из установки, а масло (осушенное и дегазированное) выпадает в осадок на дне вакуумной ёмкости. Высокая степень очистки, простая конструкция, высокая надежность эксплуатации оборудования и режимы очистки без сложных настроек при возможности интеграции автоматизированных схем процесса очистки дополняют положительные характеристики данного метода. Однако скорость удаления воды данным методом считается относительно невысокой. Важным моментом при термовакуумной сушке является условие предотвращения попадания воздуха в установку из внешней среды, что может привести к ряду негативных последствий:

  • разрыв масляной пленки;
  • окисление рабочей жидкости;
  • образование пены;
  • повышение степени кавитационного износа компонентов оборудования.

3. Химические методы

Данная группа методов основывается на химической обработке загрязненного масла кислотами или щелочами. Также щелочная обработка может использоваться в качестве дополнительной стадии очистки, в том числе направленной на нейтрализацию остатков кислоты после кислотной обработки. Основным реагентом при кислотной обработке выступает серная кислота. Основная идея метода заключается в химическом воздействии на загрязняющие компоненты масла, вследствие которого они переходят в легко отделяемые формы (растворение в воде, выпадение в осадок и т.д.). В связи с этим химическую обработку часто дополняют другие методы очистки, призванные удалить из масел химически измененные загрязнители. Это может быть адсорбция, фильтрация, сепарация и другие методы.


Очистка масла авиационного

По сферам своего назначения авиационные масла классифицируют на масла для газотурбинных (турбореактивных и турбовинтовых) и поршневых авиадвигателей, а также для различных узлов вертолетов. Маловязкие масла заливают в двигатели второго типа, а более вязкие идут на смазку двигателей первого типа.

Во избежание перегрева узлов трения в летательных аппаратах должно поддерживаться постоянное смазывание авиационным маслом редукторов, подшипников, контактных уплотнителей и шлицевых соединений двигателя. В связи с этим авиационным маслам, предназначенным для реактивных двигателей, необходима регулярная и тщательная проверка. Авиационные масла используются при эксплуатации авиадвигателей сравнительно с недавних пор. Известно, что масла работают в условиях летнего периода 10 часов, зимой же срок их работы исчисляется 20 часами, то есть залитый в бачок самолета или вертолёта определенный объём масла через 10-20 часов работы авиадвигателя подлежит замене, причем не только в бачке, но и в картере. К смазке следует относиться внимательно, не допускать попадания в нее механических примесей.

После нескольких часов работы масло теряет присущий ему вид и выглядит, как испорченный материал, при этом запах масла сильно изменяется из-за присутствия в нем продуктов разложения. Также находящееся на стенках цилиндра масло заметно изменяет за несколько часов работы свой внешний вид и физико-химические характеристики. Исследования показали, что авиационное масло при работе на авиадвигателях при частичной потере качеств не достигает такой критичности, чтобы стояла острая необходимость его замены на новое. Изнашиваемость масла обусловлена в первую очередь высокой температурой, которая вызывает окисление наиболее неустойчивых углеводородов, входящих в его состав. Окисление приводит в свою очередь к увеличению содержания кислот и смол. Изменение молекулярной структуры смол способствует образованию асфальтенов, которые вызывают появление карбенов и карбоидов. Отработанное авиационное масло характеризуется наличием осадка, плохими показателями числа омыления и повышенной кислотностью.

Также в масле могут протекать различные химические изменения, действующие в течение определенного времени. Однако, для примера, за 10-12 часов работы авиационного масла в двигателе эти факторы обычно не способствуют протеканию глубоких химических превращений и затрагивают преимущественно нестойкую фракцию масла. При этом большая часть отработанного масла оказывается пригодна по своему состоянию для дальнейшей эксплуатации. Для возврата масла в систему обычно достаточно только лишь освободить его от загрязненной продуктами превращений части, которая понижает смазывающие характеристики масла. Отработанные масла после регенерирующих операций могут быть использованы снова для тех же целей, каким служили в свежем виде. Восстановление отработанных авиамасел подразумевает очистку их от механических примесей и асфальто-смолистых веществ. Асфальто-смолистые соединения могут быть удалены из масла посредством химической очистки, в качестве реагентов при которой применяются отбеливающие земли, серная кислота, едкий натрий, трифосфорно-кислый натрий, сода. Все эти реагенты (кроме земель) способствуют процессу осаждения коллоидных частиц смол, углеродов, механических примесей, а отбеливающие земли поглощают их благодаря своей пористой структуре.

Загрязняющая фракция отработанного авиамасла состоит из золы, углеводородов, воды, цинка, фосфора, кальция и механических примесей. При этом химических состав отработанных авиамасел практически не отличатся для различных видов и сортов. Такой набор загрязняющих веществ обуславливает необходимость проводить утилизацию отработанного продукта, которая должна проводиться специальными компаниями и на соответствующих предприятиях. Данный процесс представляет собой значительную проблему, требующую определенных денежных затрат, сил и времени.

Очистка масла авиационного заключается в удалении из него следующих компонентов:

  • механические примеси (песок, пыль, металлические и углеродистые соединения);
  • компоненты уплотнения (асфальтены, карбены и карбоиды);
  • смолистые соединения;
  • окисленные компоненты.

При заправке авиационных гидравлических систем применяют фильтры из металлокерамики или нержавеющей стали, имеющие пористую структуру, преимущественно для удаления из масла механических примесей. Используемые на линиях заправки сетчатые фильтры с никелевой сеткой, имеющей саржевое переплетение, обеспечивают тонкость фильтрации до 12 µм, а металлокерамические фильтры из пористой (нержавеющей) стали обеспечивают тонкость фильтрации до 5 µм. В свою очередь при заправке маслом систем смазки авиадвигателей используются дисковые фильтры (диски из латунной сетки), тонкость фильтрации которых сравнительно ниже. Их фильтрующий материал, как правило, не задерживает частицы менее 60 µм, но в современных моделях заправщиков авиационной техники предусматривается двухступенчатая фильтрация, которая обеспечивает более высокую чистоту заправляемых масел.

Гарантировать хорошую смазку в местах контакта подвижных деталей авиадвигателя (а, следовательно, его продолжительную и надежную работу) можно в случае обеспечения хорошей очистки (фильтрования) масла от металлической стружки, грязи, различных волокон и капель воды. При этом обязательно размещение масляных фильтров в самом двигателе, или в контуре внешней циркуляции маслосистемы. Количество масляных фильтров может быть различным, но обычно составляет не менее двух. На входящем маслопроводе устанавливают один фильтр, на выходящем маслопроводе - другой. Если на двигателе установлен лишь один фильтр, то дополнительный фильтр устанавливается в систему внешней циркуляции. Дополнительные фильтры могут устанавливаться в маслосистеме, но в основном их располагают на линии подачи в двигатель масла.

Деасфальтизацию масла проводят с помощью пропана в жидком виде, смешивая его с очищенным маслом (10:1) при давлении до 4 МПа. В среднюю полость специальной колонны поступает очищаемое масло, а пропан подают в нижнюю часть. Битум выводится из самого нижнего отсека колонны. Масло, очищенное от асфальта, выводится через верх колонны и отделяется от растворителя.

Парафин и церезин выделяют из масла (процесс депарафинизации) путем глубокого его охлаждения, перед началом которого в масло вводят растворители, нагревая затем смесь до температуры, превышающей на 15-20 °С температуру полного растворения церезина и парафина. Затем смесь охлаждают и подвергают процессам фильтрации или центрифугирования, во время которых происходит отделение застывших церезина и парафина. Однако чаще предпочтение отдается введению в масло присадок, обеспечивающих необходимые показатели, вместо дополнительной очистки отработанного масла.

Технологические процессы изготовления авиационных масел предусматривают также и их очистку, изменяющую свойства масел. Следующие методы очистки имеют место при производстве масел:

- Кислотно-контактная очистка масла

Включает очистку при помощи реагента, вступающего в реакцию с вредными примесями. Этим реагентом является серная кислота, разрушающая при добавлении в масло такие соединения, как ненасыщенные углеводороды и смолисто-асфальтовые вещества, выпадающие в осадок вместе с не вступившей в реакцию кислотой и образующие кислый гудрон. Циклановые углеводороды, ценные для масел, серная кислота не "трогает". После выделения кислого гудрона они промываются щелочным раствором с водой, который нейтрализует остаток кислого гудрона и серной кислоты. Данный процесс завершается промывкой масла водой, а затем просушиванием горячим воздухом или перегретым паром. Кислотная очистка при контактной фильтрации через отбеливающие земли носит название кислотно-контактной. Недостаток данного метода очистки: большой расход серной кислоты и образование кислого гудрона, который при этом методе является отходом, очень вреден и токсичен для окружающей среды, нуждается в утилизации.

Кислотно-контактная очистка масла

- Селективная очистка масел с помощью растворителей

Это современный и эффективный метод очистки масел, для которого в процессе очистки характерно повторное использование селективных растворителей. Растворитель при заданной температуре и в необходимом количественном соотношении к очищаемому маслу смешивается с ним и выборочно растворяет в себе вредные примеси, но не само масло. После селективной очистки образуются два слоя: слой очищенного масла и слой растворителя с растворенными вредными примесями (экстракт). Очищенное масло ещё раз очищается отбеливающими глинами, а экстракт восстанавливается путем отделения от него вредных продуктов, что позволяет использовать растворитель повторно.

- Комбинированная очистка масла

Она представляет собой совмещенную селективную и кислотно-контактную очистки, когда масло подвергается действию крезола, фенола, нитробензола. Авиамасла селективной очистки имеют лучшие показатели стабильности в сравнении с маслами сернокислой очистки, но масла сернокислой очистки по своей связывающей способности чуть лучше масел селективной очистки, что уже не удовлетворяет современное моторостроение. Для повышения стабильности авиамасел было исследовано воздействие на процесс обработки хлористого алюминия, который в сочетании с обработкой масла нитробензолом оказал хорошее воздействие на характеристики авиамасла.

Комбинированная очистка масла

- Мембранная очистка масла

Новые методы очистки часто осуществляются с помощью мембранных технологий. Современные мембраны способны осуществлять фильтрацию на молекулярном уровне, пропуская, например, молекулы углеводородов и задерживая молекулы продукта окислительной полимеризации (нежелательные примеси). С помощью мембран можно осуществлять очистку отработанного масла, уменьшая содержание в нем металлов, серы и золы, а также получать свободный от взвешенных твердых частиц и грязи фильтрат. Также в качестве фильтровального материала могут использоваться неорганические мембраны (из окислов алюминия, титана, циркония, кремния или же керамические) с порами размером 0,1-0,2 µм, подвергаемые периодической промывке в хлороформе (метаноле, метиленхлориде, тетрахлорэтилене или их смесях).


Назначение

установки очистки масел

Установки быстро и эффективно очищают различные типы индустриальных масел от механических взвесей и воды, обеспечивая очистку от мех взвесей по ISO 16/14/11 и остаточное содержание воды до 100 мг/м³ и меньше.

Модельный ряд представлен следующей тип размерной линейкой:

Технические характеристики Тип ВУЕх5 Тип ВУЕх10 Тип ВУЕх30
Соединения:
Впускной патрубок
Выпускной патрубок

1"

3/4"

1"

3/4"

2"

1,5"
Габаритные размеры Д 900 мм
Ш 750 мм
В 1700 мм
Д 900 мм
Ш 750 мм
В 1700 мм
Д 1050 мм
Ш 950 мм
В 1950 мм
Вес 340 кг 360 кг 480 кг
Тип основания Стационарная рама-основание Стационарная рама-основание  
Пропускная способность 19 л/мин 38 л/мин 114 л/мин
Питание 380 В / 3 ф / 50 ГЦ 380 В / 3 ф / 50 ГЦ 380 В / 3 ф / 50 ГЦ
Максимально допустимое рабочее давление 10,5 бара 10,5 бара 10,5 бара
Наличие нагревателя опционально опционально опционально
Сетчатый фильтр нет нет нет
Материальное исполнение Конструкция из углеродистой стали с уплотнениями и прокладками Buna-N Конструкция из углеродистой стали с уплотнениями и прокладками Buna-N Конструкция из углеродистой стали с уплотнениями и прокладками Buna-N
Системный КИПиА Манометр дифференциального давления Манометр дифференциального давления Манометр дифференциального давления
Интерфейс управления Панель управления (Взрывозащита - класс I, раздел II, группа C & D) Панель управления (Взрывозащита - класс I, раздел II, группа C & D) Панель управления (Взрывозащита - класс I, раздел II, группа C & D)
Автоматический водоотвод Автоматический / ручной водоотвод с реле уровня воды Автоматический / ручной водоотвод с реле уровня воды Автоматический / ручной водоотвод с реле уровня воды
Доступные опции:
  • Фильтр предварительной очистки по нормам ASME
  • Нагреватель циркулирующего масла
  • Комплект для переноски
  • Монтажные петли для опоры
  • Фильтр предварительной очистки по нормам ASME
  • Нагреватель циркулирующего масла
  • Оборудование для переноски
  • Монтажные петли для опоры
  • Фильтр предварительной очистки по нормам ASME
  • Нагреватель циркулирующего масла
  • Оборудование для переноски
  • Монтажные петли для опоры

Сообщить об ошибке на сайте ENCE GmbH, Switzerland / ENCE gmbH, Schweiz / ЭНЦЕ ГмбХ, Швейцария © ENCE GmbH