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

Установки для очистки турбинного масла

Очистка турбинных масел

Турбинные масла разрабатываются с целью оптимизирования и увеличения эффективности производственных процессов благодаря обеспечению хорошей защиты деталей и комплектующих оборудования. Эти масла предназначаются для смазки и охлаждения подшипниковых узлов, а также соприкасающихся подвижных деталей в таких агрегатах как турбокомпрессорные машины, турбины (газовые или паровые), гидротурбины, турбонасосы, турбоагрегаты и турбовоздуходувки. Те же самые масла находят применение как рабочие жидкости для систем регулирования различных турбоагрегатов или турбин. Также турбинные масла применяются в гидравлических и циркуляционных системах всевозможных промышленных механизмов. Они должны соответствовать предъявляемым требованиям:

  • обладать стабильностью относительно окисления;
  • не выделять осадков при продолжительном режиме работы;
  • не образовывать с водой стойкой эмульсии во избежание ее проникновения в смазочную систему;
  • предохранять поверхность металлических деталей от воздействий коррозии.

Свойств, перечисленных выше, можно достичь применением высококачественных масел, осуществлением их глубокой очистки и введением присадок, улучшающих свойства турбинных масел (антиокислительные, деэмульгирующие и антикоррозионные). Качественная очистка турбинного масла и напорных маслопроводов способствует надёжной работе турбоагрегатов в течение долгого периода эксплуатации. Проверка отказов, неисправностей и повреждений энергетического оборудования свидетельствует о том, что с нарушениями системы маслоснабжения и ухудшением качества турбинного масла связаны до 20-25 % всевозможных сбоев. Если турбинное масло для паровых турбин, питательных электронасосов и турбонасосов перестает соответствовать требованиям эксплуатации, то оно должно быть подвергнуто качественной очистке. Если стабильность масла восстановить невозможно, то его необходимо заменить. Использование некачественного турбинного масла вызывает снижение функциональной надёжности оборудования и ведёт к его преждевременному изнашиванию. Загрязнённые шламами и влагой масла становятся одной из причин электроэррозии и сбоев в работе энергетического оборудования.

Высококачественное турбинное масло не поддаётся окислению, защищает детали от коррозии, не выделяет осадков даже при длительной эксплуатации, с водой не образует стойкой эмульсии. Также используемые турбинные масла не должны содержать видимых механических примесей, шлама, воды и осадков, в противном случае масло подлежит замене. Пренебрежение этим правилом является главным критерием, ведущим к выходам из строя турбинных агрегатов. Также учитываются максимальные показатели кислотного числа, и для продления срока работы турбинного масла в него вводится антиокислительные присадки.

Процесс старения постоянно используемого масла приводит к ухудшению изначальных свойств, что делает его непригодным к дальнейшему использованию. Но, учитывая высокую цену турбинного масла и те объемы, в которых оно закупается для крупных предприятий, полная замена становится чрезмерно затратной. Встает необходимо восстановления турбинного масла с помощью очистки для дальнейшего использования. Методы непрерывной очистки для эксплуатации более предпочтительны, так как позволяют увеличить срок работы масла без перезаливки. Однако непрерывную очистку масла на работающем оборудовании можно осуществить лишь при использовании малогабаритного оборудования, не занимающего много места в помещении и допускающего простую разборку и сборку: фильтры, сепараторы, адсорберы. Если оборудование более сложно и громоздко, его приходится устанавливать в отдельном помещении, то в таком случае очистка должна проходить со сливом масла. Дорогостоящее оборудование для очистки масла не рационально использовать для одной станции, так как соответствующее оборудование будет работать лишь периодически, поэтому такие установки изготавливают в передвижном варианте. Для крупных блочных станций с использованием больших объемов масла оправдывают себя и стационарные установки очистки любого типа.

Имеющиеся методы очистки или восстановления отработанных турбинных масел классифицируют на физические способы, физико-химические и химические.

1. Физические методы

При реализации данных способов очистки химические свойства очищаемого масла не изменяются. К основным физическим методам относятся процессы отстаивания, фильтрации и сепарации, при помощи которых происходит очистка масел от воды и примесей, которые не растворимы в маслах.

1.1. Отстаивание

Это наиболее простой и дешевой способ отделения от масла шлама, воды и механических примесей, реализуемый в баках-отстойниках специального исполнения с основанием конической формы. По истечении определенного времени среды с разным удельным весом расслаиваются. Масло, обладающее меньшим удельным весом, поднимается наверх, в то время как вода с механическими примесями опускается на дно, после чего удаляется через предусмотренный для этого слив в конусной части бака.

отстойник турбинного масла

В роли отстойника может выступать и сам масляный бак, однако в нем отсутствуют условия, необходимые для расслоения масловодяной эмульсии. В баке масло находится в постоянном движении, что обуславливает непрерывное перемешивание слоев, а находящийся там воздух нивелирует разницу плотностей у составных компонентов масловодяной эмульсии и осложняет процесс расслоения. В баке-отстойнике для масла созданы более благоприятные условия, а время отстаивания не ограничено. Основной недостаток данного метода очистки турбинного масла заключается в малой производительности, обусловленной большой длительностью этапа расслаивания. Также отстойник требует значительного пространства для размещения и увеличивает степень пожароопасности в нем.

1.2. Сепарация

Наиболее производительным методом очистки турбинного масла от воды с примесями считается сепарация, которая под воздействием в барабане сепаратора центробежных сил благоприятствует отделению воды и частиц от масла. Тихоходные маслоочистительные сепараторы (частота вращения 4500 - 8000 об/минуту) нашли наибольшее применение в сравнении с быстроходными прототипами (частота вращения 18000 - 20000 об/минуту).

Сепараторы подразделяются на:

  • вакуумные (также частично удаляют влагу из воздуха);
  • открытого типа.

Характер загрязнений уточняет способ очистки масла сепараторами: способом осветления (для твердых примесей, шлама, а также для малого содержания в масле воды) или способом очистки (при сильном обводнении масла). Для этих способов применяют разные барабаны, при этом производительность барабана для процесса осветления на 30% выше производительности барабана, служащего для очистки. Сепаратором можно проводить очистку масла на турбине, находящейся в работе, если наблюдается сильное обводнение масла. Повышает качество очистки использование двух сепараторов, подключаемых последовательно, когда первый сепаратор собран по принципу очистки, а второй - по принципу осветления.

1.3. Фильтрация

Под фильтрацией масла принято понимать отделение примесей, нерастворимых в масле, при пропускании масла через фильтровальную пористую поверхность. Фильтрующим материалом служат фильтровальная бумага, мешковина, картон, бельтинг, войлок. При фильтрации турбинных масел применение нашли фильтр-прессы рамочной конструкции, оснащённые собственным маслонасосом (вихревым или ротационным), который пропускает масло под давлением до 0,49 МПа (3-5 кгс/см2) через зажатый между рамками фильтрующий материал, который постоянно обновляется. Фильтрацию масла через фильтр-пресс обычно сочетают с его очисткой в сепараторе. При сильном обводнении масло чистят сначала в сепараторе, а затем в фильтр-прессе. Очистку масла можно производить также на функционирующей турбине, когда после второго сепаратора, работающего по принципу осветления, подключают фильтр-пресс, что обеспечивает особо качественную очистку.

1.4. Гидродинамическая очистка

Чтобы маслосистема турбоагрегата нормально функционировала, необходимо не только постоянно чистить масло, но и периодически очищать всю систему, например, после ремонта. Для этих целей применяют хорошо зарекомендовавший себя гидродинамический метод очистки маслосистем, когда вся маслосистема, кроме подшипников, очищается прокачиванием масла, предварительно прошедшего очистку. Процесс этот основан на турбулентном потоке, создаваемом в пристенной области, и реализуется на скорости, в 2 раза превышающей рабочую скорость. Температура процесса превышает 60 °С.

Преимущества гидродинамической очистки:

  • не нарушается масляная пленка между металлом и маслом;
  • исключается появление коррозии на поверхностях маслосистемы;
  • нет необходимости в применении химических растворов для удаления отложений;
  • исключается демонтаж маслосистемы;
  • на 20 - 40% снижена трудоемкость очистки, уменьшена продолжительность капитального ремонта.

2. Физико-химические методы

Данные способы восстановления и очистки турбинных масел содержат методы, при которых химический состав очищаемого масла частично изменяется. В качестве примера можно привести очистку масла адсорбентами и промывку его с помощью горячего конденсата.

2.1. Адсорбционная очистка

В основу адсорбции положено поглощение содержащихся в масле в растворенном виде веществ с помощью твердых материалов (высокопористых), называемых адсорбентами, которые способствуют удалению из масла низкомолекулярных и органических кислот, смол и прочих растворенных примесей. Адсорбентами служат различные материалы: окись алюминия, силикагель, различные земли отбеливающего действия (бокситы, сланцы, диатомиты, отбеливающая глина). Эффективность адсорбции, помимо общей поверхности слоя адсорбента, определяют размер пор и величина поглощаемых молекул.

Адсорбирующими материалами для турбинного масла могут служить материалы, размер пор которых составляет 20-60 ангстрем, что способствует поглощению высокомолекулярных соединений, таких как смолы и органические кислоты. Для этих целей хорошо подходит силикагель, получивший большое распространение. А вот окись алюминия хорошо поглощает органические, низкомолекулярные кислоты, в то время как смолистые вещества - хуже. Эти два поглотителя являются искусственными адсорбентами, из-за чего их стоимость высока, особенно окиси алюминия. Значительно дешевле обходятся природные адсорбенты (бокситы, глины, диатомиты), но эффективность их намного ниже.

С помощью адсорбентов можно чистить масло двумя методами:

  • контактны (смешивание масла с мелкозернистым порошком адсорбента);
  • перколяционный (пропускание масла сквозь неподвижный слой адсорбента).

Перед началом очистки контактным способом масло должно быть в подогретом состоянии. Чтобы очистить масло от адсорбента, его пропускают впоследствии через пресс-фильтр, адсорбент теряется при этом.

Перколяционный метод заключается в пропуске нагретого до 60 - 80 °С масла через слои зернистого адсорбента загруженного в специальные аппараты (адсорберы). Данный метод восстановления турбинных масел, в отличие от контактного, позволяет использовать адсорбент повторно и работает на действующем оборудовании без слива масла из маслобака. Процесс очистки становится дешевле и позволяет применять для очистки масел более эффективные и дорогостоящие адсорбенты.

Адсорбер (передвижного или стационарного типа) - это простой цилиндр сварной конструкции, в который загружается гранулированный адсорбент. Фильтр, призванный удерживать мелкие частицы адсорбента, вынесен в верхнюю часть адсорбера. Процесс фильтрования масла идет снизу вверх, что обеспечивает почти полное вытеснение воздуха и незначительное засорение фильтра. Адсорбент наряду с продуктами старения масла может поглощать и воду, а при большом количестве воды в масле адсорбент быстро теряет свои поглощающие способности, поэтому перед обработкой адсорбентом масло следует тщательно очищать от ила и воды.

отстойник турбинного масла

В общей схеме маслоочистки адсорбция занимает место после очистки масла сепараторами и фильтр-прессами. Адсорбент после использования легко восстановить, продувая через него горячий воздух (около 200 °С). Важно знать, что очистку методом адсорбции нельзя использовать для масел с присадками, так как все присадки (кроме ионола) адсорбенты поглощают в полном объеме.

2.2. Промывка конденсатом

Промывка масла конденсатом делается при увеличенном кислотном числе масла и наличии в нем низкомолекулярных кислот, растворимых в воде. Практика показывает, что после промывки масла улучшаются также и другие его показатели: снижается присутствие шлама и механических примесей и повышается способность эмульсии к расслоению. Чтобы повысить у кислот уровень их растворимости, масло и конденсат в количестве 50 - 100% от количества промываемого масла разогревают до 70-80 °С. Для увеличения площади массообмена конденсат и масло тщательно смешиваются. При этом низкомолекулярные кислоты переходят из масла в воду, вместе с которой и выводятся из сепаратора, а находящиеся в масле шлам и примеси увлажняются, за счет чего увеличивается их плотность и улучшается отделение.

Конденсатом можно промывать масло в отдельной ёмкости, в которой циркулирует вода и масло. Циркуляция осуществляется при помощи пара или насосом. Такая промывка делается и во время функционирования турбины, при этом масло сливается из маслобака, а после промывки подаётся в резервную емкость.

3. Химические методы

К химическим методам очистки турбинного масла следует отнести очистку с помощью всевозможных химических веществ (кислот или щелочей). Этот метод применяется для очистки масел, которые в процессе эксплуатации претерпевают химические изменения.

Метод щелочной очистки используется при сильной изношенности масла и в случае недостаточности действия всех ранее описанных методов. Щелочь нейтрализует органические кислоты, остатки серной кислоты (при очистке масла кислотой), способствует удалению эфиров и др. соединений. При этом происходит образование солей, которые переходят в раствор воды. Их удаление происходит при последующей очистке масла. Используют обычно 5 - 14%-ный тринатрийфосфат или 2,5 - 4%-ный едкий натр. Процесс очистки щелочами реализуется при температуре 40 – 90 °С в сепараторе, в котором очищают масло горячим конденсатом. Масло перед началом процесса стоит обезводить в том же сепараторе. После очистки турбинного масла щелочью его промывают горячим конденсатом и очищают с помощью адсорбентов.

В связи с тем, что использование химических реагентов связано с предварительной и последующей очисткой масла, стали использовать комбинированные агрегаты для глубокой очистки масла, где все стадии соединены в одну общую технологическую схему очистки. Все эти агрегаты и установки, в зависимости от используемой схемы очистки турбинного масла, оснащены достаточно сложным оборудованием (отстойники, насосы, баки-мешалки, фильтр-прессы) и выполняются конструктивно как в виде стационарных, так и передвижных устройств. В промышленности имеются и универсальные установки, которые позволяют вести процесс очистки масел по любому отдельному методу.

Назначение установок

Установки быстро и эффективно очищают турбинные масла 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.

очистка турбинного масла

Модельный ряд представлен следующей тип размерной линейкой:

Технические характеристики Тип ТТ1 Тип ТТ5 Тип ТТ10 Тип ТТ30 Тип ТТ60 Тип ТТ100
Соединения:
Впускной патрубок
Выпускной патрубок

1/2"

1/2"

1.5"

1"

1.5"

1"

2"

1.5"

2"

1.5"

3"

2"
Габаритные размеры Д 533мм
Ш 482мм
В 965мм
Д 1295 мм
Ш 1118 мм
В 1905 мм
Д 1295 мм
Ш 1118 мм
В 1905 мм
Д 1829 мм
Ш 1727 мм
В 2134 мм
Д 2032 мм
Ш 1930 мм
В 2235 мм
Д 2312 мм
Ш 2032 мм
В 2159 мм
Вес 57 кг 714,4 кг 714,4 кг 1700 кг 2222 кг 2676 кг
Тип основания Стационарное на раме Стационарное на раме Стационарное на раме Стационарное на раме Стационарное на раме Стационарное на раме
Пропускная способность 3,8 л/мин 19,4 л/мин 38 л/мин 114 л/мин 228 л/мин 380 л/мин
Питание 120В/50ГЦ/1ф 120В/50ГЦ/1ф 380В/50ГЦ/3ф 380В/50ГЦ/3ф 380В/50ГЦ/3ф 380В/50ГЦ/3ф
Максимально допустимое рабочее давление 6,8 бар 10,5 бар 10,5 бар 10,5 бар 10,5 бар 10,5 бар
Наличие нагревателя нет 4 кВт NEMA Приложение 1 7,5 кВт 25 кВт 45 кВт 75 кВт
Сетчатый фильтр нет 595 мкм 500 мкм 500 мкм 500 мкм 500 мкм
Материальное исполнение Алюминий, углеродистая сталь Углеродистая сталь Углеродистая сталь с уплотнениями и прокладками из Buna-N Углеродистая сталь с уплотнениями и прокладками из Buna-N Углеродистая сталь с уплотнениями и прокладками из Buna-N Углеродистая сталь с уплотнениями и прокладками из Buna-N
Фильтрующий элемент фильтра предварительной очистки Фиберглас, гофрированный многослойный
Эффективность очистки 99,9 % при тонкости фильтрации 5 микрон (по ISO16889)
Фиберглас, гофрированный многослойный
Эффективность очистки 99,9 % при тонкости фильтрации 5 микрон (по ISO16889)
Фиберглас, гофрированный многослойный
Эффективность очистки 99,9 % при тонкости фильтрации 5 микрон (по ISO16889)
Фиберглас, гофрированный многослойный
Эффективность очистки 99,9 % при тонкости фильтрации 5 микрон (по ISO16889)
Фиберглас, гофрированный многослойный
Эффективность очистки 99,9 % при тонкости фильтрации 5 микрон (по ISO16889)
Фиберглас, гофрированный многослойный
Эффективность очистки 99,9 % при тонкости фильтрации 5 микрон (по ISO16889)
Коалесцирующий элемент Многослойное стекловолокно, с большой удельной поверхностью Многослойное стекловолокно, с большой удельной поверхностью Многослойное стекловолокно, с большой удельной поверхностью Многослойное стекловолокно, с большой удельной поверхностью Многослойное стекловолокно, с большой удельной поверхностью Многослойное стекловолокно, с большой удельной поверхностью
Сепаратор/выходной фильтра Сетка, из нержавеющей стали покрытая тефлоном с вставками из многослойного стекловолокна. Сетка, из нержавеющей стали покрытая тефлоном с вставками из многослойного стекловолокна. Сетка, из нержавеющей стали покрытая тефлоном с вставками из многослойного стекловолокна. Сетка, из нержавеющей стали покрытая тефлоном с вставками из многослойного стекловолокна. Сетка, из нержавеющей стали покрытая тефлоном с вставками из многослойного стекловолокна. Сетка, из нержавеющей стали покрытая тефлоном с вставками из многослойного стекловолокна.
Системный КИПиА Манометр
Вакуумметр
Счетчик расхода воды
Манометр / вакуумметр / счетчик воды Сенсорная панель управления - отображает давление насоса, диффер. давление и температуру масла графически. Окно с данными по удалению воды – настройка удаления воды по часам, дням, неделям и в год Сенсорная панель управления - отображает давление насоса, диффер. давление и температуру масла в графическом окне дисплея. Окно с данными по удалению воды – настройка удаления воды по часам, дням, неделям и в год Сенсорная панель управления - отображает давление насоса, диффер. давление и температуру масла в графическом окне дисплея. Окно с данными по удалению воды – настройка удаления воды по часам, дням, неделям и в год Сенсорная панель управления - отображает давление насоса, диффер. давление и температуру масла в графическом окне дисплея. Окно с данными по удалению воды – настройка удаления воды по часам, дням, неделям и в год
Интерфейс управления Встроенный выключатель NEMA 12 Toggle Панель управления с кнопками вкл/выкл (ON/OFF) (Общее применение – NEMA 12) Сенсорная панель управления (общее применение – NEMA 12) Сенсорная панель управления (общее применение – NEMA 12) Сенсорная панель управления (общее применение – NEMA 12) Сенсорная панель управления (общее применение – NEMA 12)
Сигналы аварийного отключения при низком расходе, разряжении в системе при низком расходе, разряжении в системе Выключение при низком расходе, разряжении в системе, превышении температуры Выключение при низком расходе, разряжение в системе, превышение температуры Выключение при низком расходе, разряжение в системе, превышение температуры Выключение при низком расходе, разряжение в системе, превышение температуры
Автоматический водоотвод     Поплавковое реле уровня с соленоидным клапаном Поплавковое реле уровня с соленоидным клапаном Поплавковое реле уровня с соленоидным клапаном Поплавковое реле уровня с соленоидным клапаном
Доступные опции Напряжение питание
380 В / 50 Гц / 3 фазы
Взрывозащи- щенный двигатель - TECF, NEMA 7, Класс 1, раздел 2,
группы C & D
Автоматический водосток
Подогреватель поддона
Защита от климатических воздействий – NEMA 4 (для установки снаружи, включая клапан сброса давления).
Комплект для переноски (включая роликовые опоры и буксирное приспособление)
Монтажные петли
Защита от климатических воздействий – NEMA 4 (для наружной установки, включая клапан сброса давления)
Комплект для переноски (включая 4 роликовые опоры, буксирное приспособление, кабель питания (штекер поставляется заказчиком)
Монтажные петли
Предохрани- тельное устройство от перегруженности модель 825-2
Защита от климатических воздействий – исполнение NEMA 4 (для наружной установки, включая клапан сброса давления)
Комплект для переноски (включая четыре роликовых опоры и устройство для буксировки)
Монтажные петли
Предохрани- тельная платформа для смены элементов
(обеспечивает надежную и легкую замену инструментов)
Защита от климатических воздействий – исполнение NEMA 4 (для наружной установки, включая клапан сброса давления)
Комплект для переноски (включая четыре роликовых опоры и устройство для буксировки)
Монтажные петли
Предохрани- тельная платформа для смены элементов
(обеспечивает надежную и легкую замену инструментов)
Защита от климатических воздействий – исполнение NEMA 4 (для наружной установки, включая клапан сброса давления)
Комплект для переноски (включая четыре роликовых опоры и устройство для буксировки)
Монтажные петли
Предохрани- тельная платформа для смены элементов
(обеспечивает надежную и легкую замену инструментов)

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