تطبيق تنقية الزيت الكهروستاتيكي في نظام زيت التوربينات

الملخص: تؤثر جودة زيت تشحيم التوربينات والزيت الهيدروليكي المقاوم للحريق بشكل مباشر على التشغيل الآمن والموثوق لوحدة التوربينات.مع الاتجاه نحو التوربينات ذات السعة الكبيرة والمعلمات العالية، أصبحت متطلبات نظافة زيت تشحيم التوربينات والزيت الهيدروليكي المقاوم للحريق أعلى وأعلى.يقدم هذا البحث مبدأ وأداء جهاز تنقية الزيت الكهروستاتيكي ويعرض تطبيقه في زيت تشحيم التوربينات والزيت الهيدروليكي المقاوم للحريق.

الكلمات المفتاحية: تنقية الزيت الكهروستاتيكي، الفيلم، زيت التشحيم، الزيت الهيدروليكي المقاوم للحريق، التوربين.

مقدمة
يستخدم نظام تزييت التوربينات البخارية زيت تشحيم التوربينات البخارية والزيت الهيدروليكي المقاوم لنظام التحكم الهيدروليكي، وله متطلبات صارمة في تشغيل الوحدة، مثل اللزوجة، وتلوث الجسيمات، والرطوبة، وقيمة الحمض، ومقاومة الأكسدة، ومقاومة الاستحلاب [1-2]، وتلوث الجسيمات له أهمية خاصة، فيما يتعلق بعمود الدوار التوربيني وتآكل المحمل، ونظام التحكم، ومرونة الصمام والصمام المؤازر، تؤثر بشكل مباشر على سلامة تشغيل معدات التوربينات البخارية.

مع تطور معدات التوربينات البخارية في اتجاه السعة الكبيرة والمعلمات العالية، ومن أجل تقليل الحجم الهيكلي لمحرك الزيت، يتطور الزيت الهيدروليكي المضاد للاحتراق في اتجاه الضغط العالي [3-4].مع تحسين متطلبات الموثوقية لتشغيل الوحدة، أصبحت متطلبات النظافة لزيت تشحيم التوربينات البخارية والزيت الهيدروليكي المضاد للاحتراق أعلى وأعلى.من أجل ضمان التحكم دائمًا في مؤشر جودة الزيت في تشغيل الوحدة ضمن النطاق القياسي، هناك حاجة إلى معالجة تنقية الزيت عبر الإنترنت لزيت التشحيم والزيت الهيدروليكي المضاد للاحتراق، وبالتالي فإن اختيار جهاز تنقية الزيت وتأثير معالجته سيتم بشكل مباشر تؤثر على سلامة وموثوقية تشغيل التوربينات البخارية.

نوع جهاز التنقية
يختلف نوع جهاز تنقية الزيت وفقًا لمبدأ الترشيح.يمكن تقسيم جهاز تنقية الزيت إلى الترشيح الميكانيكي والترشيح بالطرد المركزي والترشيح بالامتزاز الكهروستاتيكي (كما هو موضح في الجدول 1).في الهندسة العملية، غالبًا ما يتم تطبيق عدة طرق معالجة مختلفة معًا.

1.1 تنقية الزيت الميكانيكية
جهاز تنقية الزيت الميكانيكي هو اعتراض الشوائب الحبيبية في الزيت من خلال عنصر الفلتر الميكانيكي، ويرتبط تأثير التنقية بشكل مباشر بدقة الفلتر الميكانيكي، حيث تصل دقة الفلتر إلى 1 ميكرومتر، ويستخدم هذا النوع من أجهزة تنقية الزيت على نطاق واسع في نظام الطاقة.بشكل عام، جهاز تنقية الزيت المزدوج، شاشة تنقية الزيت الراجع وشاشة التنقية عبر الإنترنت التي تم تكوينها في نظام زيت التشحيم كلها تنتمي إلى آلة تنقية الزيت الميكانيكية.يمكن إزالة شوائب الجسيمات الكبيرة في نظام زيت التشحيم بواسطة جهاز تنقية الزيت الميكانيكي، ويمكن إزالة شوائب الجسيمات الصغيرة عن طريق عنصر تنقية ميكانيكي دقيق.
عيب جهاز تنقية الزيت الميكانيكي: كلما زادت دقة الترشيح، زادت قوة المقاومة المقابلة، وكان فقدان ضغط إمداد الزيت أكبر؛نسبة عمر الخدمة لعنصر الفلتر أقصر، يحتاج العمل إلى استبدال عنصر الفلتر بشكل متكرر في العمل، العملية غير ممكنة تسبب التلوث الاصطناعي؛غير قادر على تنقية الماء والصمغ الموجود في الزيت بشكل فعال، وتكون المادة والحطام أصغر من حجم جهاز التنقية.للتغلب على العيوب العليا، في التطبيقات الهندسية، يتم استخدام تنقية الزيت الميكانيكية في كثير من الأحيان باستخدام طرق كيميائية صافية أخرى (مثل الجفاف الفراغي، وما إلى ذلك)، معًا لتحقيق أفضل تأثير عقلاني للمكان.

1.2 تنقية الزيت بالطرد المركزي

تتمثل تقنية الترشيح بالطرد المركزي لتنقية الزيت في استخدام جهاز الطرد المركزي لتنقية الزيت الموجود في الخزان.من خلال تدوير الزيت الذي يحتوي على جزيئات وملوثات أخرى بسرعة عالية، تكون الكثافة أكبر من كثافة شوائب الزيت التي يتم طردها من المركز، لتحقيق غرض فصل الزيت النظيف.مزاياها هي أن إزالة المياه الحرة والجسيمات الكبيرة من الشوائب لها تأثير جيد، وقدرة معالجة كبيرة، والعيب هو أن إزالة الجزيئات الصغيرة سيئة، ولا يمكن إزالة المياه غير الحرة.يستخدم جهاز تنقية الزيت بالطرد المركزي على نطاق واسع في معالجة الوقود في محطات توربينات الغاز، وغالبًا ما يستخدم مع معالجة الترشيح الميكانيكي في نظام زيت تشحيم التوربينات البخارية.نظرًا لأن الدوران عالي السرعة لجهاز الطرد المركزي كبير أيضًا، فإن المعدات صاخبة وبيئة عمل سيئة وحجم وثقيل.

1.3 تنقية الزيت الكهروستاتيكي

يستخدم جهاز تنقية الزيت الكهروستاتيكي بشكل أساسي المجال الكهروستاتيكي عالي الجهد الناتج عن المولد الكهروستاتيكي لجعل جزيئات الملوثات في الزيت محملة بأيونات كهروستاتيكية ويتم ربطها بالألياف تحت تأثير المجال الكهربائي.يظهر المبدأ في الشكل 1. نظرًا لمبدأ الامتزاز وليس من خلال الترشيح، يمكن لجهاز تنقية الزيت الكهروستاتيكي التقاط جميع أنواع الشوائب التي تبلغ 0.02 ميكرومتر، بما في ذلك المواد المعدنية الصلبة، ويمكن إزالة الجزيئات الناعمة.

مميزات جهاز تنقية الزيت الكهروستاتيكي:

(1) دقة تنقية عالية، دقة التصفية تصل إلى 0. 1 ميكرومتر، يمكن إزالة الملوثات دون الميكرون؛
(2) يمكن أن يجمع بشكل فعال بين نظام التفريغ ونظام الدمج، ويمكنه إزالة الماء والغاز بسرعة؛
(3) سرعة تنقية سريعة، يمكن معالجة الجزيئات بسرعة، تنظيف سريع؛معدل تدفق كبير، يمكن أن يلبي احتياجات الغسيل والتنظيف؛
(4) نظام التنظيف، من خلال تكنولوجيا تنقية البلمرة الكهروستاتيكية لن يزيل الشوائب والجسيمات الموجودة في الزيت فحسب، بل يمكنه أيضًا إزالة المنتجات الحمضية والغروانية الحية وطين الزيت والورنيش والمواد الضارة الأخرى النظيفة، ويمنع التجدد، ويحسن الزيت مؤشر المنتج؛
(5) نطاق واسع من التطبيقات، حتى لو كانت الرطوبة في الزيت تتجاوز المعيار، ولكن أيضًا يمكن أن تعمل بشكل طبيعي.

2 ورنيش
2.1 خطر الورنيش
يُعرف "الورنيش" أيضًا باسم تراكم الكربون، والغراء، ومواد الطلاء، والمواد الكيميائية الأكسجينية المرنة، والجلود اللامعة، وما إلى ذلك، وهو محلول غير قابل للذوبان برتقالي أو بني أو أسود محتمل لرواسب الغشاء، وهو نتاج تدهور الزيت.بعد ظهور الورنيش في نظام زيت تشحيم التوربينات البخارية، انزلق داخل المحمل. يتم ربط الورنيش المتشكل بسهولة بالسطح المعدني، خاصة في معظم المحامل. تؤدي الفجوة الصغيرة إلى الحد الأدنى من سماكة طبقة الزيت والحد الأقصى لضغط طبقة الزيت الكبيرة، تنخفض قدرة التحمل، وترتفع درجة حرارة زيت التشحيم، مما يؤثر سلبًا على سلامة شجيرة المحمل [4,10-11].
ظاهرة الورنيش وأضرارها في أوروبا وأمريكا، تم تقييم اليابان، والولايات المتحدة وقد قامت البلاد بصياغة معيار الكشف عن الورنيش (ASTM D7843-18)، ويتم تضمين مؤشر ميل الورنيش في مؤشر تقييم تغير الزيت.أدرجت بلادنا أيضًا الورنيش كعنصر اختبار في GB / T 34580-2017.

مخاطر الورنيش هي كما يلي

(1) بسبب ارتفاع درجة حرارة العمل لسطح المحمل، من السهل إرفاق الورنيش بسطح عمل المكوك، وبمرور الوقت، سيكون السطح في حالة منصهرة (انظر الشكل 2)؛

:(2) منع التخليص وزيادة الاحتكاك؛
(3) منع جهاز التنقية والتسبب في تلف المعدات؛
(4) يؤدي ترسيب الورنيش على المبرد إلى سوء تبديد الحرارة وارتفاع درجة حرارة الزيت وأكسدة الزيت؛
(5) الورنيش قطبي، ويسهل ربطه بالمعدن أو الجزيئات الصلبة، مما يتسبب في تآكل المعدات.

2.2 إزالة الورنيش

شكلت زيوت التشحيم "الجزيئات الناعمة" من الورنيش والحمأة أكثر من 80٪ من إجمالي الملوثات [12-13]، بسبب أن حجم "الجزيئات الناعمة" صغير، إذا كان من السهل أن يؤدي استخدام طريقة الترشيح الميكانيكية الدقيقة إلى التسبب في تنقية ، إن انسداد المنقي الأساسي وتأثير الترشيح ليس مثاليًا، وامتزاز حقل جزيئات التنقية الكهروستاتيكية على المجمع، وبالتالي، يمكن أن يزيل بشكل فعال الجزيئات الصغيرة في ملوثات الزيت، وقدرة الحجم كبيرة، لذلك يستخدم على نطاق واسع في الخارج لإزالة الورنيش والحمأة في الزيت.لا يستطيع جهاز تنقية الزيت الكهروستاتيكي إزالة الورنيش الموجود في زيت التشحيم بشكل فعال فحسب، بل يمكنه أيضًا غسل الورنيش المترسب على السطح المعدني لضمان التشغيل الآمن للمعدات وإطالة عمر خدمة الزيت.

1. تطبيق تنقية الزيت الكهروستاتيكي في نظام زيوت التشحيم

عندما قامت محطة توليد كهرباء في Fangchenggang بإصلاح الماكينة رقم 3 في يونيو 2019، تم العثور على ظاهرة ورنيش واضحة جدًا على البلاط المحوري (كما هو موضح في الشكل 3)، وعلامات خدش واضحة.تم العثور على الورنيش بعد اختبار عينات الزيت. تجاوز مؤشر ميل الغشاء المعيار، حيث وصل إلى 18.2.نظام زيت التشحيم للوحدة مجهز بجهاز تنقية الزيت المزدوج، ومنقي الزيت العائد، ومنقي عبر الإنترنت، ولكن جميعها تنتمي إلى أجهزة التنقية الميكانيكية، فمن الصعب إزالة الورنيش.وبالإضافة إلى ذلك، تم شراء محطة توليد الكهرباء جهاز تنقية النفط الطرد المركزي العلامة التجارية المستوردة، كما لا يمكن إزاحة الورنيش.
تبلغ سعة خزان زيت التشحيم لهذه الماكينة رقم 3 43 مترًا مكعبًا، باستخدام زيت التوربينات البخارية Great Wall TSA 46 (الفئة أ).من أجل تثبيت زيت التشحيم هذا في الورنيش الذي تمت إزالته بالكامل، ومنع الورنيش مرة أخرى، تم تصميم VOC-E-5000 بمعدل تدفق 3000 لتر / ساعة، وتم إنتاج جهاز تنقية إلكتروستاتيكي من النوع (كما هو موضح في الشكل 4)، ويتم تطبيقه على زيت التشحيم لتجديد تنقية محطة توليد الكهرباء Fangchenggang.يتم أخذ عينات من الزيت المنقى بمعدل 1000 مل بانتظام، على التوالي، في مؤسسات الاختبار التابعة لطرف ثالث في شنغهاي رونكاي ومعهد أبحاث قوانغتشو للتحليل المعملي.