Установка для очистки масел СОГ-914

Благодаря этому изделие обладает рядом ценных свойств по сравнению с изготовленными из металлов: высокими прочностными свойствами, стойкостью к различным веществам, абразивостойкостью, хорошими герметизирующими свойствами, а также небольшой массой. [3].

Кроме того, следует отметить, что использование термопластических полимеров в качестве материала для этих деталей дает возможность применить при изготовлении высокопроизводительные методы: профильное прессование и вакуумное формование. Эти способы обработки позволяют получать детали высокой точности и чистоты поверхности дополнительной обработки, что также повышает надежность соединений и работы гидросистемы в целом.

3.2 Гидродинамический расчет проходного диаметра концевого штуцера

Исходные данные для расчета:

Заданная производительность Q=40л/мин.

Скорость движения масла в напорном трубопроводе V10м/сек [6].

Внутренний диаметр ниппеля концевого штуцера определяется по формуле:

Из конструкторских соображений внутренний диаметр ниппеля принимаем равным 12мм.

3.3 Обоснование разработки устройства предохраняющего от проникновения крупных механических примесей

Для обеспечения стабильной работы гидросистемы стенда и увеличения срока службы центрифуги необходимо защитить ее от попадания крупных механических примесей (частицы 2 мм), таких как, например, металлическая стружка, куски абразива и т.

С этой целью разработана конструкция цилиндрического перфорированного стакана, который присоединяется с помощью резьбы к переходнику, затем, к насадке насоса (см лист.2) и выполняет роль грубого фильтра для масла, подаваемого в центрифугу. Стакан состоит из перфорированных обечайки и днища, припаянного по внутреннему диаметру обечайки.

В верхней части стакана запрессована втулка (с натягом достаточным для взаимной неподвижности). Резьба по внутреннему диаметру втулки выполняется до ее запрессовки.

Хорошее центрирование резьбовой втулки относительно стакана обеспечено расточкой, выполняемой по его внутреннему диаметру. Сопрягаемая по резьбе втулка припаивается по наружному диаметру трубопровода.

Как показывает производственная практика, широко применяемый метод соединения стальных трубопроводов сваркой имеет существенные недостатки, а именно высокую трудоемкость подготовки соединений под сварку, сравнительно низкую их вибропрочность, вероятность прожога стенок трубопроводов и других тонкостенных элементов.

Паяние соединения более работоспособны, чем сварные и при более низкой трудоемкости изготовления обладают высокой вибропрочностью.

Поэтому при изготовлении перфорированного станка и других элементов гидросистемы применяем пайку.

Пайку перфорированного днища к обечайке стакана и втулки к трубопроводу осуществляем токами высокой частоты. Этот способ обеспечивает стабильность паянного шва по вибропрочности, а также герметичность. В качестве припоя используется припой марки ПОС 40 [4] с температурой плавления 300^ОС (ГОСТ 21930-76). Вид припоя- проволока Пр-40 марки ПОССУ- 40-0,5 При соединении втулки на трубопроводе и днища к стакану применяем телескопическое соединение. При соединении стальных деталей и применении ПОС 40 устанавливаем паяльный зазор - 0,2 мм. Чистота поверхности соединяемых пайкой поверхностей - Rz=20-40мкм.

Для получения качественного паянного соединения необходимо соединяемые поверхности очистить от загрязнений, удалить оксидные пленки, препятствующие протеканию припоя в зазор. Для обезжиривания поверхностей применяем бензин [5], затем для удаления пленки окислов поверхности подвергаем травлению. Травление осуществляем в растворе следующего состава : 450 мл НСl, 50 мл HF, 50 мл Н₂О в течение 20 мин. с последующей промывкой в проточной воде.

Как отмечалось выше, для соединения деталей стакана и переходника (трубопровод с втулкой) применяется высокочастотная пайка, которая осуществляется с помощью высокочастотного генератора ЛГ3-10А мощностью 8 квт и рабочей частотой 300- 450 Кгц. Эта установка - высокопроизводительна и обеспечивает скоростной режим нагрева, что очень важно при пайке тонкостенных стальных деталей.

Величину нахлестки (высота пайки)элементов соединяемых пайкой определяем из условия прочности. В нашем случае необходимо обеспечить прочность паянного соединения при работе шва на срез от внутреннего давления. Расчет на прочность паянного шва одного из элементов гидросистемы в 4.5

3.4 Прочностной расчет предохраняющего устройства

Исходные данные для расчета:

Материал перегородки- сталь35.

Предел прочности в=54010⁶ Н/м²

Расчетное давление Рр=4010⁴ Н/м²

Внутренний диаметр Dв=0,047м

Количество отверстий Z=15

1. Определяем допускаемое напряжение в перегородке:

Rв=в / n, [4]

где n=4 - запас прочности,

тогда

Rв=54010⁶/4=13510⁶Н/м²

2. Определяем коэффициент ослабления перегородки отверстиями:

=(D -- Zd) / D=(4,7-150,2)/4,70,4 [4]

3. Определяем толщину перфорированной перегородки по формуле:

Принимаем толщину перегородки S=3мм

3.5 Расчет на прочность паянного соединения перфорированной перегородки к цилиндру стакана

Исходные данные для расчета:

Материал перегородки трубы- сталь35.

Расчетное давление Рр=4010⁴ Н/м²

Материалы припоя ПН-4

Предел прочности срезу паянного соединения 2010⁶ Н/м²

Минимальную величину нахлестки определяем по формуле:

h=PpDв/4сд м, [4]

где сд = (с/nв) Н/м², сд = (2010⁶/14)1 = 1,4310⁶ Н/м²

=1 - поправочный коэффициент для трубопроводов и оболочек 2 эксплуатационного класса [4].

nв=14 - запас прочности для припоя ПН-4

Тогда

h=(4010⁴0,0047)/(41,4310⁶)=0,0003

Принимаем величину нахлестки h=3 мм.

4)=98 [об/мин].

4. Контроль качества топлива смазочных материалов и гидрожидкостей

смазочный нефтяной масло очистка

4.1 Виды контроля

В проблеме надежной эксплуатации строительных машин существенная роль принадлежит организации, методам и техническим средствам контроля качества при приеме, хранении и использовании топлива и смазочных материалов. Контроль качества топливо-смазочных материалов (ТСМ) проводят с целью обеспечения применения при эксплуатации строительных машин материалов, отвечающих требованиям ГОСТ или ТУ, и предупреждения их порчи (ухудшения эксплуатационных качеств) при получении, хранении, заправке и работе машин. [16].

С помощью контроля производят: определение соответствия физико-химических показателей качества требованиям действующей нормативно-технической документации; исключение применения некондиционных ТСМ; предупреждение ухудшения свойств ТСМ при транспортировке, хранении, заправке и применении; своевременное исправление и восстановление качества и свойств нефтепродуктов; установление необходимости проведения ТО и ремонта строительной техники (методом диагностирования показателей качества рабочих гидрожидкостей и смазочных масел), а также предъявление претензий нефтесбытовым организациям на поставку ТСМ, не соответствующих требованиям ГОСТ или ТУ.

Для проверки ТСМ установлены приемочные установлены приемочные (приемосдаточные), контрольные, полные и арбитражные испытания (анализы).

Контроль качества ТСМ осуществляется службой ТСМ,находящейся в подчинении главного инженера организации.[12].

ПРИЕМОЧНЫЕ АНАЛИЗЫ производятся работником склада ТСМ при получении каждой партии нефтепродукта с целью установления соответствия качества получаемых ТСМ по отдельным показателям требованиям нормативно-технической документации.

КОНТРОЛЬНОМУ АНАЛИЗУ подвергаются ТСМ, отобранные для установления основных показателей качества, регламентирующих необходимость исправления ТСМ при хранении, или замены (очистки) ТСМ, находящихся в заправочных емкостях гидравлической и масляной систем строительных машин. Основанием для проведения анализа могут служить отказы сборочных единиц, агрегатов и систем строительных машин, связанные с качеством нефтепродуктов.

ПОЛНОМУ АНАЛИЗУ подвергаютТСМ после длительного хранения или поступления на склад организации без паспорта качества, или несоответствия паспортного качества ТСМ требованиям ГОСТ илиТУ (хотя бы по одному показателю).

АРБИТРАЖНЫЙ АНАЛИЗ проводят в случае возникновения разногласий между поставщиком и потребителем. Выполняют по соглашению сторон во ВНИИНП Миннефтехимпрома или в любой другой лаборатории, компетентной в оценке качества ТСМ. Анализы выполняют только по показателям, вызвавшим разногласия.

Число контролируемых показателей при оценке изменения качества ТСМ может быть различным (например, при хранении бензина в первую очередь определяют фракционный состав, содержание фактических смол и кислотность).

ПАСПОРТ КАЧЕСТВА ТСМ является основным документом, по которому выявляется соответствие получаемого ТСМ стандартам или техническим условиям. В паспорте приводятся показатели качества, определяемые лабораторией изготовителя нефтепродукта.

Механики участков и машинисты (водители) о всех неполадках и отказах машин, связанных с качеством ТСМ, а также при получении некондиционных нефтепродуктов (загрязненное топливо или масло, расслоение смазок, обводнение ТСМ и т.д.), сообщают инженеру по эксплуатации или заведующему складом ТСМ о необходимости проверки качества доставленных нефтепродуктов для решения вопроса о возможности их использования на машинах.

Функциональная схема организации контроля качества нефтепродуктов при эксплуатации строительных машин показана на рис.11.

Параметры качества рабочих гидрожидкостей и смазочных масел, контролируемых при эксплуотации строительных машин даны в табл. 34.

Рис.11. Функциональная схема организации контроля рабочих жидкостей и трансмиссионных масел на различных уровнях (1-5) их движения при эксплуатации строительных машин

4.2 Карта организации контроля качества рабочих жидкостей гидросистем и трансмиссионных масел строительных машин

4.3 Отбор проб для контроля качества

Метод отбора проб нефтепродуктов на всех технологических операциях (транспортировке, заправке, использовании) устанавливает ГОСТ 2517-85.

В зависимости от назначения, пробы подразделяются на точечные и объединенные.

Точечная проба - проба, которая отобрана в один прием. Она характеризует качество нефтепродукта на определенном заданном уровне емкости для хранения. Объединенную пробу составляют из нескольких точечных проб, отобранных с различных уровней емкости. Контрольная проба - часть точечной или объединенной пробы, предназначенная для анализа. Для взятия проб из резервуаров и цистерн, предназначенных для хранения и транспортировки нефтепродуктов, применяют пробоотборники или лот, входящий в комплект ручной лаборатории (РЛ). [12].

При отборе проб нефтепродуктов из вертикальных, цилиндрических или прямоугольных резервуаров, объединенную пробу составляют из проб, отобранных с трех уровней:

верхний уровень - 250 мм ниже поверхности нефтепродукта;

средний " - середина высоты столба нефтепродукта;

нижний " - 250 мм от дна резервуара.

При эксплуатации строительных машин отбор проб рабочей жидкости и трансмиссионного масла осуществляется соответственно из бака гидросистемы и картера агрегата трансмиссии. Пробы масла отбирают с середины уровня рабочей жидкости в баке и трансмиссионного масла в картере. Отбор проб необходимо производить из гидросистем и трансмиссий, находящихся в эксплуатационном режиме. Время работы гидросистем и трансмиссий до начала отбора проб должно быть не менее 15 мин. Если машина не эксплуатировалась более 10 дней, отбор проб необходимо проводить через 1,5-2 ч. с момента начала работы. Взятие проб производится пробоотборниками через заправочные отверстия или отверстия для измерения уровня. Конструктивная схема пробоотборника показана на рис.12. Порядок взятия проб:

очищают заливную пробку агрегата от пыли и грязи;

отвинтив пробку, опускают на необходимую глубину хлорвиниловую трубку в гидробак (картер) агрегата;

перемещением поршня осуществляют подачу масла из гидробака (картера) в насос;

отсоединив хлорвиниловую трубку от патрубка переливают масло из насоса во флакон;

наполнив флакон (бутылку) не более чем 3/4 объема, закрывают его плотной пробкой;

завинчивают заливную пробку агрегата.

Объем пробы должен составлять не менее 0,25 л.

Особое внимание перед взятием пробы следует уделить подготовке флакона (бутылки) для масла. Необходимо обработать внутреннюю поверхность флакона профильтрованным растворителем (в качестве растворителя в условиях эксплуатационных организаций применяют керосин) с последующей сушкой подготовляемой посуды. Для отбора масла рекомендуется использовать стеклянные флаконы емкостью 0,5 л.

На этикетке пробы из емкостей и резервуаров для хранения ТСМ указывают номер пробы (хранящейся в журнале регистрации проб на случай разногласий в оценке качества продукта); марку нефтепродукта; наименование предприятия поставщика; номер резервуара и высоту налива; номер партии, тары, цистерны, и т.д., из которых взята проба; дату, время отбора и срок хранения пробы; наименование стандарта на нефтепродукт, фамилии и подписи лиц, отобравших пробу. Максимальный срок хранения пробы - 3 мес. (на случай разногласий в оценке качества).

Последовательность, содержание операций и переходов при отборе проб нефтепродукта и применяемое оборудование, оснастка и инструмент приведены в табл.35. и рис.13.

Технологический процесс отбора проб рабочей жидкости из гидросистемы строительных машин (гидробак автомобильного крана КС-3571)

Последовательность операций и переходов	Оборудование, оснаски, инструмент	Особые условия отбора проб
Разобрать пробоотборник	Стол или верстак слесарный	--
Вымыть детали пробоотборника в керосине	Ванна промывочная	--
Просушить и протереть наружные поверхности деталей пробоотборника	Ветошь обдирочная сортированная (ГОСТ 4643-75)	--
Собрать пробоотборник	--	--
Очистить крышку заливной горловины бака от пыли и грязи	Ветошь обдирочная сортированная (ГОСТ 4643-75)	--
Отвернуть крышку заливной горловины бака	--	--
Вынуть заливной фильтр (сетчатый) из горловины бака и уложить фильтр на чистую салфетку	Салфетка техническая	--
Опустить хлорвиниловую трубку в гидробак автокрана	Пробоотборник	Пробу масла следует отбирать с середины уровня рабочей жидкости в гидробаке
Наполнить емкость насоса пробоотборника перемещением поршня	"	--
Отсоединить хлорвиниловую трубку от патрубка	"	Допускается повторное использование хлорвиниловой трубки после ее промывки и просушки
Перелить масло из насоса в емкость для масла (флакон)	Емкость для масла (флакон 0,5л)	Внутренняя поверхность плафона должна быть промыта и просушена. Минимальный объем взятой пробы должен составлять 0,25 л
Вставить заливной сетчатый фильтр, завернуть крышку бака	--	--
Наклеить на флакон этикетку (бирку)	--	На этикетке (бирке) должны быть указаны: марка и наименование масла, номер машины, место отбора пробы, дата отбора пробы, фамилия лица, отобравшего пробу
Установить флокон с пробой масла в ящик с мягкой подкладкой	Ящик для проб с мягкой подкладкой	Проба с маслом сдается в лабораторию контроля масел не позднее следующего дня с момента взятия пробы

П р и м е ч а н и е. Отбор проб рабочей жидкости производится, как правило, во время проведения ТО строительных машин: для контроля содержания воды и мех. примесей -- через 240-300 ч работы; для контроля вязкости кислотного числа через 720-960 ч работы. Время работы гидросистемы автокрана перед отбором проб должно быть не менее 15 мин. Отбор проб должен производиться не позднее 10 мин после остановки двигателя и гидронасоса. Если автокран не эксплуатировался более 10 дней, отбор проб производится через 1,5-2 ч работы крановой установки.

4.4 Методы контроля качества ТСМ

Методы оценки (эксплуатационных свойств) топлива и смазочных материалов группируют на косвенные и прямые.

Косвенные методы оценки эксплуатационных свойств ТСМ служат для определения физико-химических свойств и состава нефтепродуктов (наиболее распространены при контроле качества на заводах-изготовителях нефтепродуктов) и позволяют косвенно судить об эксплуатационных свойств. Например, о пусковых свойствах бензина судят по фракционному составу, а о пусковых свойствах моторных масел - по вязкости.

Прямые методы оценки эксплуатационных свойств могут быть: квалификационные - для оценки эксплуатационных свойств нефтепродуктов в ускоренных условиях по классификации, предложенной К.К.Попок; стендовые; контрольные и эксплуатационные испытания; эксплуатация под наблюдением (опытная).

Анализы контроля качества ТСМ при оценке их эксплуатационных свойств могут подразделяться на лабораторные и экспресс-анализы. Лабораторные методы анализа показателей качества стандартизованы и представлены в соответствующихГОСТах.

Методы экспресс-анализа применяют для определения наиболее важных показателей качества ТСМ: содержания воды, механических загрязнений, химического состава (кислотности, смолистых веществ) и других свойств.[12].

Данные табл.35 могут быть использованы службой ТСМ строительных организаций для обеспечения машин качественными нефтепродуктами при более рациональном и экономном их расходовании, повышении надежности работы и снижении внеплановых простоев и затрат на эксплуатацию техники. Контроль ТСМ периодически следует проводить не только в сборочных единицах (агрегатах) работающих машин, но и на всех уровнях движения ТСМ от нефтебазы до каждой машины.

4.5 Лаборатория экспресс-анализа качества и состояния моторных масел и рабочих жидкостей гидросистем "ЛАМА-7"

Техническое описание.

Лаборатория ЛАМА-7 предназначена для:

-- осуществления входного контроля качества смазочных материалов; и рабочих жидкостей, поступающих на склад ГСМ;

-- осуществления контроля качества масел и рабочих жидкостей при хранении и выдаче;

-- осуществления контроля за изменением качества рабочих масел в эксплуатационных условиях;

-- контроля показателей отработанных масел, подлежащих сдаче на нефтебазы для регенерации.

При помощи лаборатории можно определить физико-химические показатели, перечисленные в таблице 35.

Показатель "ЗАГРЯЗНЕННОСТЬ" определяется для моторных масел марок М8 и М10; для индустриальных масел марок ВМГЗ, И-12, И-20, АУ.

Лаборатория представляет собой набор физико-химической посуды, приборов, реактивов, и вспомогательных материалов, необходимых для проведения анализов.

Приборы, посуда и химические реактивы, входящие в комплект лаборатории, размещаются в отведенных для каждого предмета гнездах.

Комплект лаборатории представлен в таблице 36.

Корпус лаборатории выполнен в виде ящика. Для переноски ящика имеется ручка.

Интерпретация результатов анализа масла для диагностики двигателей.

Старение масла в исправном двигателе сопровождается повышением вязкости, снижением диспергирующей способности, увеличением содержания механических примесей и воды и уменьшением щелочного числа.

В реальной эксплуатации обычно по одному из параметров состояния масла происходит более интенсивное старение. Приходится сливать масло, обладающее по другим показателям достаточной работоспособностью, однако такая замена является обязательным условием организации нормальной эксплуатации техники.

Чтобы предотвратить замену масла из-за ухудшения отдельных показателей его качества, следует устранить неполадки в двигателе, которыми вызвано ухудшение качества масла.

Сопоставляя по карточке автомобиля данные текущего анализа с раннее полученными результатами, можно получить информацию для диагностики двигателя, для прогнозирования возможных неисправностей и требующихся ремонтных работ или профилактических мер.

В таблице приведены показатели качества и связанные с ними возможные неисправности двигателя.

Показатели масла	Возможные неисправности двигателя
1. РЕЗКОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ ВЯЗКОСТИ а. Другие показатели в норме б. Высокое содержание механических примесей, потемнение центрального ядра и сокращение зоны диффузии на капельной пробе, масляное пятно за зоной диффузии коричневого цвета. 2. РЕЗКОЕ СНИЖЕНИЕ ВЯЗКОСТИ а. Другие показатели в норме. б. Пониженное щелочное число. Ухудшение диспергирующей способности, исчезновение зоны диффузии на капельной пробе. 3. РЕЗКОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ. Высокое содержание механических примесей. Увеличение вязкости, потемнение центрального ядра и сокращение зоны диффузии на капельной пробе. 4. ПОВЫШЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ ИЛИ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ, ХАРАКТЕРНОЕ СВЕРТЫВАНИЕ ПЯТНА НА КАПЕЛЬНОЙ.	Двигатель исправлен. Ошибочно долито более вязкое масло Большой прорыв газов в картер из-за износа или потери подвижности поршневых колец, высокая дымность отработавших газов, неполное сгорание топлива из-за перегрузки двигателя, загрязнен воздушный фильтр, нарушен распыл топлива, не работает маслофильтр, мало давление наддува из-за загрязнения или малой частоты вращения вала компрессора. Ошибочно долито менее вязкое масло. Течь в топливной системе (дизели ЯМЗ), плохое распыление топлива, длительная работа на холостом ходу при неотрегулированной топл. аппаратуры, прогар выпускного клапана или днища поршня (нет компрессии). Превышен предел работоспособности масла, необходима замена масла и масляного фильтра. 1) Двигатель исправлен. Залито (долито) масло с высоким содержанием механических примесей. 2) Повышенный износ и нарушение теплового режима работы двигателя. 1) Течь в системе охлаждения двигателя, негерметичность водомасленного теплообменника. Необходимо устранить неисправность и произвести замену масла. 2) Двигатель исправлен, долито масло, обводненное при хранении; достаточно заменить масло и масляный фильтр.

5. Алгоритм управления работоспособностью и качестваом масел с применением стенда СОГ-914 и лаборатории ЛАМА-7

5.1 Описание технологического процесса восстановления см и рабочих жидкостей

Технологический процесс восстановдения работавших моторных масел и гидрожидкостей проводится по гидравлической схеме, которая состоит из следующих стадий:

Работавшие моторные и рабочие жидкости принимают на пост со склада, с поста ТО или из цехов предприятия. Поступившие масла должны превышать предельные значения (см. табл. 16,17,18). Из каждой партии работавших масел отбирается проба на соответствие для восстановления.

Отбор проб производится в соответствии с ГОСТ 2517-69 "Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб". Технологический процесс отбора проб из машин представлен в табл.35 (стр. 57).

Анализ отобранных масел проводят в соответствии с ГОСТ 21046-86 "Нефтепродукты отработанные. Общие технические условия". и требованиями табл. 3,7,13,16,17,18. Анализ проводится лабораторией экспресс-анализа качества и состояния моторных масел и рабочих жидкостей гидросистем--"ЛАМА"(см. стр.60-62). Методика определения показателей состояния масла изложена в инструкции по эксплуатации лаборатории "ЛАМА". Проведение анализа по определению механических примесей, щелочного числа и содержанию воды представлены на листе7 (дип.)

Для получения качественного восстановления масел необходимо обеспечить раздельный прием работавших масел в зависимости от марки или вязкости.

Для сбора отработанных масел передвижную ванну 1 (рис.11) перемещают под обсллуживаемый автомобиль и при открытой пробке картера масло самотеком поступает в ванну, по мере заполнения ванны масло самотеком сливается в один из промежуточных баков 2. Из них отработанные масла перкачиваются электронасосами в вертикальные резервуары 3, где происходит отстой в течении 6-24ч. и более при 60-80^ОС. Отстой сливается в специальные емкости для невоосстанавливаемых отработанных масел, которые сдают на переработку на нефтебазу. Затем, отстоявшиеся масла, проходят очистку установкой СОГ-914 (6) (четыре цикла). Центробежная очистка подразумевает до четырех циклов прохода масла по схеме:

СОГ -- резервуар -- СОГ. Время продолжительности очистки зависит от вязкости, объема и степени загрязненности масла. Так, для масла М-6з/10Г вязкостью до 10 мм²/с, с объемом емкости W=500л. и исходным содержанием мех. примесей 0,1% продолжительность очистки, до содержания мех. примесей не более 0,015%, не превышает 60мин.

При использовании данных установок можно воспользоваться полученной по результатам экспериментальных исследований номограммой снижения загрязненности масел и рабочих жидкостей в зависимости от числа проходов и содержания механических примесей (лист 6). Определив загрязненность масел в % % по массе (класс чистоты) и рассчитав производительность установки в зависимости от типа смазочного материала и емкости вашей системы (технические данные для расчета приведены в инструкции по эксплуатации на установку СОГ) по номограмме определяют число проходов (циклов) необходимое для получения требуемой чистоты масла или рабочей жидкости.

По экспериментальным данным 90% масел пропущенных через центробежную очистку удовлетворяют требованиям по содержанию механических примесей и воды и не нуждаются в адсорбции.

Необходимо отметить, что в процессе механической очистки масел, особенно с применением центрифуг, вместе с механическими примесями часто удаляются из масла некоторые виды присадок. Поэтому после проведения очистки необходимо определить щелочное число масла.

Отбор проб жидкости для анализа на тонкость и степень очистки производить из штуцера 19 (рис.9) нагнетающего шланга 7, предварительно промытого в течение 5 мин. или непосредственно из бака через кран d_у6.

Пробы отбирать в специально подготовленную чистую стеклянную посуду с крышкой, исключающей попадание в пробу частиц из воздуха. Разрешается посуду перед отбором проб прополоскать очищенной жидкостью.

Анализ проб проводить в обеспыленном помещении с выполнением всех мер предосторожности, исключающих попадание в пробу жидкости посторонних частиц загрязнений.

Для получения достоверных результатов проводить анализ не менее 5 проб жидкости.

Анализ проб проводить способом, погрешность измерения которых не превышает 30%.

В случае необходимости проверки чистоты жидкости центрифугой в потоке, вход прибора ПКЖ (если имеется) соединить со штуцером 19 на наконечнике напорного шланга, а выход - с баком с очищаемой жидкостью. Давление, необходимое для нормальной работы прибора при работающей центрифуге, создается путем перекрытия напорной магистрали вентилем 4 и контролируется по манометру 1.

В случае необходимости проверки прибором ПКЖ исходной концентрации загрязнений жидкости в баке, вход прибора соединить со штуцером М12х1 на рукоятке насоса 5,а вход - с баком. Давление, необходимое для нормальной работы прибора, создается насосом и контролируется по манометру 1.

Снижение щелочного числа ниже допустимого предела свидетельствует о срабатывании присадок и вызывает необходимость восстановления эксплуатационных свойств масла по этому параметру.

Восстановление качества масла по значению щелочного числа возможно двумя методами: 1) введение в его состав присадки; 2) смешение его с маслом той же марки, имеющим запас качества по данному показателю. Правила применения присадок для восстановления свойств масел обычно приводятся в сопроводительной документации. Этот метод отличается простой и высокой эффективностью восстановления качества масла. Однако из-за дефицитности присадок в реальных условиях эксплуатации чаще применяют второй метод.

Для смешения масел необходимо рассчитать соотношение компонентов, проверить справедливость расчетов экспериментально путем смешения небольших объемов масел, подготовить резервуары и оборудование для смешения.

Количество масла, имеющего запас качества, необходимого для восстановления эксплуатационных свойств работавшего масла, определяют по формуле:

1= ((х х2)/(х1х2))2

где: 2 количество масла, подлежащего восстановлению качества (в единицах массы);

х значение показателя, которое необходимо получить после восстановления;

х1 значение показателя масла, имеющего запас качества;

х2 значение показателя работавшего масла.

Процентное содержание масла, имеющего запас качества в смеси:

a= (хх2)/(х1х2)100

Во время преддипломной практики был проведен сбор работавших моторных масел типа М5з/10 и проведена их центробежная очистка стендом СОГ-914 в четыре цикла. После взятия пробы и оценки основных эксплуатационных показателей было принято решение восстановить вязкость с 7,3 сСт до 9 сСт, и щелочное число с 2 до 5,5 смешением со свежем маслом той же марки.

Тогда количество масла, имеющего запас качества, необходимого для восстановления:

вязкости 1вязк = ((9 7,3) / (10,5 7,3))1000 = 530 л

щелочного числа 1щч = ((5,5 2) / (10 2))1000 = 438 л

Процентное содержание масла, имеющего запас качества в смеси:

по вязкости aвязк = (9 7,3) / (10,5 7,3)100 = 53%

по щелочному числу aвязк = (5,5 2) / (10 2)100 = 44%

Методом смешения могут быть восстановлены до приемлемых значений также такие показатели, как кинематическая вязкость, плотность, температура вспышки, содержание серы и фактических смол(в топливе), зольность, а для бензинов - октановое число.

Для обеспечения однородности смеси масел их предварительно подогревают до температуры 60 - 80 ^ОС, а затем перекачивают не менее трех раз по схеме: резервуар - насос - резервуар либо перемешивают мешалкой (4) в течении 20-30 мин.

Для улучшения эксплуатационных свойств масел также используют различные присадки и составляют композиции (см. раздел 6.3.)

При необходимости, после центробежной очистки, масла проходят через адсорбер (7)

Восстановленные таким образом топлива, смазочные материалы и рабочие жидкости не подлежат длительному хранению и должны быть сразу пущены в эксплуатацию.

5.2 Адсорбция. Подготовка адсорбента к работе

Адсорбцией называют процесс концентрирования веществ на поверхности адсорбента. Применение адсорбентов в процессах регенерации масла основано на их способности удерживать на своей поверхности значительные количества асфальто-смолистых веществ, кислотных соединений, эфиров и других продуктов старения. При обработке отработанных масел адсорбентами может происходить и химическое взаимодействие между различными кислородосодержащими соединениями продуктов старения масла и адсорбентом.

Адсорбционный метод получил широкое применение для регенерации отработанных масел.

В предлагаемой технологии восстановления свойств масел применяется осушка масел в стационарном слое адсорбента АС-230Ш. Высота слоя адсорбента должна составлять 1,5 метра при линейной скорости потока не более 0,6 см/мин при температуре 80-90^ОС, производительность 70-80 л/ч. Расход адсорбента к весу масла составляет 10% масс.

Подготовку адсорбента к работе можно проводить двумя путями:

- десорбцию влаги из адсорбента в стационарных условиях при температуре 150-200^ОС при выдержке в этих условиях 1,5-2 часа (скорость подъема температуры в слое адсорбента 1-2^ОС/мин). Затем адсорбент перегружается в герметичный аппарат и естественным путем охлаждается;

- десорбцию влаги из адсорбента в динамических условиях непосредственно в аппаратах, в которых затем будет проходить очистка отработанного масла.

При этом необходимо отметить, что при осуществлении первого способа подготовки адсорбента к работе желательно проводить отдувку воздухом выделяющихся паров воды.

Оценку двух способов можно провести только путем сравнения технико-экономических показателей. Заказчик считает наиболее приемлемым путем десорбции влаги из адсорбента, применительно к движущейся установке, второй способ. Поэтому рассчитаем расход тепла на нагрев адсорбента и десорбацию воды из него, а также определим расход газа-теплоносителя.

Расход тепла на нагрев адсорбента (десорбцию влаги) определяется на основании тепловых балансов. Общее количество тепла, которое нужно подвести к адсорбенту в стадии десорбции влаги, расходуется на:

нагрев адсорбера- Q₁;

нагрев адсорбента- Q₂;

нагрев адсорбированной влаги -Q₃;

десорбцию влаги - Q₄;

нагрев изоляции - Q₅;

теплые потери - Q₆.

Теплота нагрева изоляции Q5 составляет 20% теплоты нагрева адсорбера Q1, а тепловые потери Q6 можно принять в размере 30-40% от общего количества теплоты, затраченной на нагрев всей системы и десорбцию влаги. Такие потери приняты для малогабаритных аппаратов.

Затраты тепла по остальным перечисленным статьям рассчитываются по следующим уравнениям:

Q₁ = Cст {/4(D₁² - D₂²⁾ H}_ст(t_к - t_н),

где: Cст - удельная теплоемкость стали;

D₁ - наружный диаметр адсорбера, м;

D₂ - внутренний диаметр адсорбера, м;

Н - высота адсорбера, м;

_{ст -} плотность стали, кг/м³;

t_н - начальная температура адсорбера и адсорбента, ^ОС;

t_к - конечная температура адсорбера и адсорбента, ^ОС.

Q₂ =G Cо(t_к - t_н^),

где: G - адсорбента, кг;

Cо-средняя удельная теплоемкость адсорбента.

Q₃ =Gводы Cн₂о(t_к - t_н^),

где: Gводы- вес воды, кг;

Cн₂о - теплоемкость воды, ккал/кг град.

Q₄ =gн₂оGн₂о^,

где: gн₂о-теплота адсорбции паров воды, ккал/кг град ;

Q_общ = 1,2Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄

Это количество тепла необходимо подвести к адсорбционной системе, чтобы произвести десорбцию паров воды. Полное количество тепла на десорбцию с учетом тепловых потерь составит:

Это количество тепла подводится к адсорбенту с помощью горячего газа или через теплообменные поверхности. Обычно для промышленных аппаратов используют первый способ нагрева. если десорбция проводится путем продувки горячим газом, то общее его количество определяется по следующему уравнению:

Qполн = 1,4 Qобщ

Cпр - теплоемкость продувного газа ккал/кг град

г - плотность продувного газа, кг/м³

tср - средняя разность температур

tср=t_нг-(t_к1г+t_к2г),

где: t_нг - температура газа поступающего в слой в период нагрева;

t_н1г, t_н2г - температура газа, покидающего слой в начале и конце стадии нагрева.

t_к2г = 2t_н+(10 + 15)- t_нг,

где: t_к - температура конечного слоя в конце стадии десорбции, ^ОС

Исходные данные для извлечения воды из адсорбента типа АС-230Ш следующие:

-количество загружаемого в аппарат адсорбента - 31 кг;

-количество исходной влажности адсорбента - 5-10%;

- влагосодержание воздуха 300 мг/м³;

- температура нагрева адсорбента 150 ^ОС;

- конечная температура в слое адсорбента 120 ^ОС.

Поверочный технологический расчет десорбции воды из адсорбента.

Расход тепла и воздуха на нагрев адсорбента и десорбцию паров воды:

1. Расход тепла на нагрев адсорбера:

Вес адсорбера равен Gад = 1,2 _cт /4 (D²_вн - D²)Н =1,27800/4(0,238²-0,23²)1,5 = 41,26 кг

где, 1,2 - коэффициент, учитывающий вес крышек и внутренних конструкций адсорбера;

_ст - удельный вес стали, кг/м³;

D_вн- внешний диаметр адсорбера (принят, исходя из толщины стенки 4мм)

Q₁ = GадСст(t_к - t_н)=41,260,12(150-25) = 618,96 ккал.

2. Расход тепла на нагрев адсорбента:

Q₂ =G Cо(t_к - t_н⁾=310,24125=930 ккал

3. Нагрев адсорбированной воды до температуры кипения (содержание воды составляет 5% от массы адсорбента):

Q₃ =1,551(100 - 25⁾=116,25 ккал

4. Расход тепла на десорбцию влаги:

Q₄ =gн₂оGн₂о=1,55600=930 ккал

5. Общее количество тепла на регенерацию:

1,2Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ = 1,2618+930+116,25+930 = 2718,25 ккал

6. Расход тепла с учетом теплопотерь:

Qполн = 1,4 Qобщ = 1,42718,25 = 3805,55 ккал

Определяем среднюю разность температур на стадии нагрева:

tср=t_нг-(t_к1г+t_к2г) = 150-(25+105) = 85

t_к2г = 2120+(10 + 15)- 150 = 105,

Расход нагревающего воздуха:

G=Q_пол /(С_{пр г} t_ср) = 3805,55 / (0,251,2985) = 138,8 м³,

Газовый расход воздуха на процесс десорбции влаги из адсорбента за 6 часов:

V_газ =138,8/6 = 23,13, м³/час

Определяем линейную скорость потока в аппарате в реальных условиях стадии десорбции:

V_газ =(23,13423) / (2734600,7840,0529) = 3,6 м/мин

Допустимая линейная скорость составляет 15 м/мин в режимных условиях.

Данные необходимые для расчета процесса десорбции воды из адсорбера

Теплоемкость алюмосиликата -- 0,24 ккал/кг градус

Теплота адсорбции воды на алюмосиликате -- 600 ккал/кг

Допустимая линейная скорость потока газа-десорбента-теплонсителя - в реальных условиях 15 м/мин

Скорость подъема температуры ^ОС/мин -- 1-2

После достижения заданной температуры в концевых слоях адсорбента необходимо слой продувать, час -- 2

5.3 Использование различных присадок для улучшения эксплуатационных свойств смазочных масел и рабочих жидкостей гидросистем

Для улучшения эксплуатационных свойств смазочных масел и рабочих жидкостей гидросистем в их состав вводят присадки. Содержание присадок в маслах колеблется в зависимости от назначения смазочного материала от 0,01 до 20%.

Присадки классифицируют по назначению и составу

Адгезионные присадки предназначены для повышения липкости и нерастекаемости масел. В эту группу присадок входят полярноактивные вещества, повышающие адгезионные силы притяжения пленки масла к рабочей поверхности детали.

Моющие присадки служат для предотвращения отложений и нагарообразования на поверхностях деталей, работающих при повышенной температуре.

Деэмульгаторы - присадки, разрушающие водно-масляные эмульсии и, таким образом, способствующие снижению содержания воды в смазочном масле.

Противоокислительные присадки используют для замедления процессов старения и окисления масел.

Депрессорные присадки предназначены для снижения температуры застывания и как правило входят в состав масел, рекомендуемых для применения в зимнее время в условиях холодного климата.

Назначение остальных типов присадок очевидно из их наименования.

Для улучшения эксплуатационных свойств масел в их состав как правило вводят в композицию нескольких присадок, так называемые многофункциональные, антикоррозионные и моющие свойства.

Состав композиции определяется назначением присадок и совместимостью компонентов.

В зависимости от состава различают серосодержащие, фосфоро- и азотосодержащие присадки. Кроме этих элементов в состав присадок могут входить кислород, хлор, свинец, бор и т.д.

Азотосодержащие присадки (алкилпиридины и алкилхинолины) в основном обеспечивают противоизносное свойство масла. Ключевой фразой противоизносного действия этих присадок является связывание атома с поверхностью металла, имеющее характер химической адсорбции.

В последнее время большое внимание исследователей привлекают так называемые трибополимеризующие присадки к смазочным материалам, обеспечивающие одновременно противоизносное, противозадирное, а в ряде случаев и антифрикционное действие.

Преимуществом этих присадок по сравнению с остальными типами являются многофункциональность и отсутствие взаимодействия с металлами за пределами зоны контакта трущихся поверхностей.

По механизму защитного действия трибополимеризующие присадки принципиально отличаются от всех остальных типов. В процессе трения эти присадки образуют на рабочих поверхностях деталей полимерные пленки, снижающие молекулярную составляющую сил трения, предотвращающие повреждение и износ трущихся поверхностей. При этом химические изменения в поверхностных слоях материалов деталей не происходит. Полимерная пленка, образующаяся благодаря присадке, прочно удерживается на поверхности металла и способна обеспечить практически безизносное трение в течение длительного времени.

Трибополимеризующие противоизносные присадки могут применяться в составе смазочно-охлаждающих и рабочих жидкостей, пластичных смазок, а также в виде компонентов твердых смазочных материалов. В настоящее время продолжаются работы по созданию трибополимеризующих присадок и изучению их свойств.

Поскольку присадки являются химически активными веществами, при в смешении они могут вступать в физико-химическое взаимодействие. Результатом такого взаимодействия может быть усиление или ослабление соответствующих эксплуатационных свойств масел, а также образование новых соединений с неизвестными свойствами.

Совместимость смазочных материалов и рабочих жидкостей должна учитываться при хранении нефтепродуктов и заправке машины. В методических материалах[1] приведены наиболее распространенные композиции совместных присадок к смазочным материалам, обеспечивающие устойчивые соединения с заданными эксплуатационными свойствами.

Подготовка композиций масел. Минеральные масла нефтяного происхождения и соответствующего функционального назначения совместимы между собой. Различный групповой углеводородный состав базовых масел не оказывает существенного влияния на совместимость различных смазочных материалов и рабочих жидкостей. При смешении минеральных масел на нефтяной основе не происходит аномального изменения седиментационной устойчивости растворов присадок и эксплуатационных свойств масел в целом. [16].

Поэтому при отсутствии на предприятии масла (смазочного материала или рабочей жидкости), необходимой кинематической вязкости можно приготовить композицию с требуемыми свойствами путем смешения имеющихся масел.

Для определения объемов масел, используемых в качестве компонентов смеси для получения рекомендуемого значения кинематической вязкости, можно применять номограмму смешения масел, приведенную на рис.16.

По горизонтальной оси на номограмме отложены процентные соотношения компонентов А и В, составляемой композиции. По вертикальной оси - значения кинематической вязкости смешиваемых масел. Процентное соотношение масел в смеси определяют, опустив перпендикуляр из точки пересечения горизонтальной линии, проведенной на уровне рекомендуемого значения вязкости, с прямой, соединяющей точки значений вязкости смешиваемых масел.

Более точное значение кинематической вязкости получаемой композиции определяют экспериментально.

Перед началом смешения масел необходимо установить щелочное (для моторных жидкостей) число.

При составлении композиции значения этих показателей должны оставаться в допустимых пределах. Значение этих показателей для смеси масел можно приблизительно определить по формуле:

см = (1+2)(x1+x2)/(1x2+2x1),

где см - значение показателя, которое получается при составлении композиции;

1,2 - значения показателей компонентов смеси;

x1,x2 - количество компонентов в смеси.

Более точно значения показателей эксплуатационных свойств композиции масел определяют экспериментально.

Для приготовления композиции масел их смешивают в специальных смесителях при температуре 60-80^ОС до получения однородной смеси. Получение таким образом композиции масел не подлежат длительному хранению.

6. Разработка технологического проекта поста замены и восстановления смазочных материалов

6.1 Обоснование номенклатуры оборудования. Гидравлическая схема движения масел

Стационарный пункт смазочного хозяйства оснащен соответствующим оборудованием и обеспечивает минимальные затраты времени на слив отработанного масла, заправку одной автомашины, находящейся на линии ТО, сохранение качества и снижение потерь нефтепродуктов. На пункте должны выполняться следующие операции: прием смазочных материалов, слив отработанного масла, его очистка, заправка автомашин, промежуточный и выходной контроль качества смазочных материалов, учет выданных нефтепродуктов. Масла и пластичные смазки на пункт доставляются от нефтебаз автоцистернами или затаренными бочками и сливаются в резервуары через фильтры, присоединенные к сливному устройству с помощью быстросъемной муфты типаМС-1 (лист10) поз. 9, и насоса марки ДП 100/10 (10) или Ш-2-25. Общий вид и план вариантов размещения основного оборудования пункта показаны на рис.11. В состав оборудования входят: резервуары (7 цилиндрических по 1300л (Е_4-10) для смешения и хранения свежих масел, 3 - по 500л (Е_1-3) для предварительного отстоя работавших масел, два горизонтальных резервуара по 5000 литров для аварийного слива (7,8), четыре промежуточных бака для отработанного масла по 2т (2,3,4,5) два насосных блока по 6 и 4 насосных установки 3160, электрошкаф, стенд для очистки масел СОГ-914 (6), адсорбер АС-230 (А), две ванны для слива отработанных масел (1), солидолонагнетатели М390 - 2 ед., комплекты аппаратуры и трубопроводов.

Технологический процесс перемещения масел в пункте смазочного хозяйства (лист10) полностью механизирован. Свежие и отработанные масла движутся раздельно по двум закрытым автономным системам. Заправка автомашин происходит маслами, подающимися через насосный блок, через панельную стенку с одновременным учетом выданного количества, маслораздаточными кранами ОЗ-4947 или через краны-счетчики КС-1М. Отработанные масла сливаются из картеров автомобилей в передвижную ванну (1), откуда оно самотеком поступает в один (в зависимости от сорта масла) из промежуточных баков (2,3,4,5)). По мере заполнения баков в конце рабочей смены отработанные масла через насосный блок перекачиваются насосами Н_1-3 в резервуары Е_1-3, где происходит подогрев масел до температуры 70-80^ОС и отстаивание в течение 6-24 часов, затем масла проходят очистку через маслоочистительную установку СОТ-914 (6) по схеме: СОГ-резервуар-СОГ, после чего перекачиваются в резервуары Е_4-5 для подачи к потребителю. При необходимости, после центрифугирования, масла проходят через адсорбер АС-230 (А). Так же по мере необходимости эти масла по маркам смешивают со свежими в соотношении 1:1 при температуре 60-80^ОС а затем перемешивают мешалкой. Свежие масла перекачиваются в емкости Е_4-6 насосомН₅.

Пластические смазки хранятся в цокольном помещении и подаются для заправки солидолонагнетателей М-390 электрическим тельфером 0,5 тн через грузовой люк цокольного помещения.

Работу оборудования обеспечивают две основные системы: гидравлическая (рис.10) и электрическая (рис.12). Для слива отстоя из резервуаров применяются переносные ванны объемом 1-5 литров.

Кроме основного оборудования в состав гидравлической системы входят фильтры грубой Ф_1-6 и мелкой Ф_7-8 очистки, краны: ВН_1-65 (Ду20), ВН_66-75 (Ду50) и ВН_76-85 (Ду6), предохранительные клапаны КО_1-10, трубопроводы и арматура.

Насосы с электродвигателями смонтированы на общей раме и представляют собой единый насосный блок. Насосы к электродвигателям присоединяются при помощи фланцев, на каждом из которых установлена табличка с номером резервуара или маркой перекачиваемого масла.

В резервуары свежие масла подаются насосом Н6 через всасывающий рукав. Его соединительную муфту 9 подсоединяют к сливному рукаву автоцистерны. При заполнении резервуара открывают один из кранов в нагнетательной магистрали ВН₅₇, ВН_62-64 и масло под действием разряжения, создаваемого насосом, поступает из автоцистерны в резервуар. Продолжительность заполнения резервуара не превышает 30мин.

При заправке автомашин свежие масла подаются из резервуаров к панельной стенке насосами Н_7-10, каждый из которых работает автономно, что позволяет одновременно выдавать масла разных сортов. При открытых кранах ВН_38-40, ВН₅₉ во всасывающей магистрали насоса масло под действием разряжения подается из резервуаров по трубопроводу к раздаточному рукаву панельной стенки. Во избежание повреждений трубопроводов и раздаточных рукавов, вызываемых избыточным давлением в нагнетательной магистрали, параллельно насосам установлены перепускные клапаны КП_1-10. Для выдачи масел некоторых сортов (моторных и гидравлических) используют раздаточные рукава с кранами-счетчиками рис.11 13, при помощи которых можно учитывать в единицах объема количество отпущенного масла (разовое, за одну заправку и суммарное, за весь период эксплуатации). Для заправки трансмиссионным маслом применяют раздаточный рукав с краном 14.

При хранении свежих масел в нижней части резервуаров скапливается отстой, который периодически удаляют с помощью переносной ванны. Отстой из резервуаров в ванну сливается самотеком. Затем его перекачивают в не зависимости от сорта масла в резервуар 2.

Для сбора отработанных масел передвижную ванну 1 перемещают под обслуживаемый автомобиль и при открытой пробке картера масло самотеком поступает в ванну, по мере заполнения ванны масло самотеком сливается в один из промежуточных баков 2. Из них отработанные масла перекачиваются электронасосами в вертикальные резервуары 3, где происходит отстой и затем очистка установкой СОГ-914 (6).

Для экстренного удаления нефтепродуктов из помещения маслосклада предустроен аварийный слив. В этом случае все краны (рис. 10) ВН_66-75 открываются и масла самотеком за 15 мин. сливаются в горизонтальные подземные резервуары 7,8.

Электрическая система (рис.12) предназначена для питания электрической энергией 380/220 50 Гц, управления работой электродвигателей насосного блока и устройств дистанционного управления (датчиков-реле, электромагнитных клапанов и т.п.). В состав электрической системы входит следующее оборудование: электродвигателиМ1...М5 для привода насосов (М1- для заполнения резервуаров свежими маслами, М2...М 5 для подачи масел к панельной стенке); электрошкаф, датчики-реле SQ-1-- SQ-10; панельный переключатель SA; электромагнитные клапаны YA_1-4; пакетный выключатель QS; магнитные пускатели KM1-5; посты управления работой двигателей М1...М5 и посты включения электромагнитных клапанов YA1-4, тумблеры, предохранители и другая аппаратура.

Питание системы от сети переменного тока напряжением 380 В и частотой 50Гц. Напряжение к электрооборудованию комплекта подается пакетным выключателем QS.

Основное оборудование размещается в электрическом шкафу. На дверце шкафа установлен пакетный выключатель QS, кнопочные посты управления работой электродвигателей М1...М5, пакетный переключатель SA. Кнопочные посты управления работой электродвигателей М2...М5 и посты включения электромагнитных клапанов YА_1-4 смонтированы на панельной стенке. Датчики-реле марки ДРУ-1 (SQ_1-10) расположены в верхней части резервуаров и служат для регулировки уровня масла при их заполнении.

Перед пуском в работу цепь управления электродвигателя М1 подключают переключателем SA к одному из датчиков-реле SQ_1-10 заполняемого резервуара, когда он заполняется маслом до верхнего уровня, срабатывает датчик-реле, электродвигатель останавливается и заполнение прекращается.