Thread Content
Классификация, характеристики и выбор масла для турбин: рассказ инспектора по контролю качества смазочных материалов компании Coast Oil. Турбины, также называемые паровыми или газовыми турбинами, включают в себя паровые и газовые турбины. Это вращающиеся тепловые двигатели, работающие на паре или газе. У них есть такие преимущества, как высокая мощность, высокая эффективность, стабильная работа и длительный срок службы. Основное назначение паровых турбин — служить двигателями для производства электроэнергии; они обеспечивают примерно 80% от общего объема производимой электроэнергии. Поскольку турбины могут работать с изменяемой скоростью, их можно использовать для прямого привода различных насосов, вентиляторов, компрессоров и винтов судов. В зависимости от назначения турбины делятся на турбины для электростанций, промышленные турбины, судовые турбины и т. д. Паровая турбина должна работать в согласовании с парогенератором (котлом), приводными механизмами (например, генераторами), а также конденсаторами, нагревателями, насосами и т. д., образуя таким образом единый комплекс оборудования. Газотурбинный двигатель также представляет собой комплексную силовую установку, состоящую из трех основных частей — компрессора, камеры сгорания и турбины, а также соответствующего вспомогательного оборудования. Турбины находят широкое применение в электроэнергетике, нефтехимической промышленности, сталелитейной промышленности, а также на крупных судах и в других отраслях. 1) Функции масла для турбин Функции масла для турбин в паровых и газотурбинных установках одинаковы; оно выполняет основные функции смазки, охлаждения и регулирования скорости вращения. (1) Функция смазки С помощью насоса для смазки масло турбинного масла подается между валом и подшипниками скольжения в турбинном агрегате, где образуется масляный клин, обеспечивающий жидкостную смазку. Кроме того, масло для турбин используется для смазки фрикционных элементов, таких как коробки передач с зубчатыми колесами и механизмы регулировки скорости. (2) Охлаждение и рассеивание тепла. При работе турбинного агрегата его скорость вращения может достигать 3000 об/мин. Внутреннее трение оси и смазочного масла приводит к выделению большого количества тепла. Кроме того, как пар, так и газы, используемые в турбинах, также передают свое тепло через лопатки на подшипники. Если это тепло не будет своевременно удаляться, это серьезно повлияет на безопасную работу агрегата; в худшем случае это может привести к поломке главной оси. Поэтому масло для турбин должно постоянно циркулировать в системе смазки, унося тепло от подшипников и способствуя их охлаждению, чтобы нормальная рабочая температура подшипников оставалась ниже 60°C. (3) Функция регулирования скорости вращения Масло турбинного двигателя, используемое в системе регулирования скорости вращения, фактически выполняет функцию гидравлической среды: оно передает давление, создаваемое управляющим механизмом, что позволяет регулировать скорость вращения турбины. 2) Характеристики турбинного масла Подходящая вязкость является одним из основных факторов, обеспечивающих надлежащее смазывание турбинного агрегата. Требования к вязкости смазочного масла для турбин различаются в зависимости от их конструкции. Для турбин с циклом давления необходимо использовать турбинное масло с низкой вязкостью ； Что касается небольших турбин, смазываемых с помощью масляных кольцев, то из-за теплопередачи через вал наслаивание масляного слоя на валу нарушается; поэтому требуется использовать масло с более высокой вязкостью ； Малогабаритные турбогенераторы с устройствами замедления вращения, а также судовые турбины также требуют использования масла с высокой вязкостью для обеспечения надлежащего смазывания шестерен. Для обеспечения надлежащей смазки турбинных установок при различных температурах необходимо, чтобы масло для турбин обладало хорошими вязкостными свойствами при изменении температуры; как правило, этот показатель должен быть выше 80–90. ①Хорошая окислительная стабильность. Хотя температура работы масла для турбин не высока, его используется в больших количествах в течение длительного времени. Кроме того, под воздействием воздуха, влаги и металлов происходит окисление, в результате чего образуются кислоты и осадки. Накопление кислот приводит к коррозии металлических деталей, образованию солей, а также ускоряет окисление масел и снижает их способность к эмульгированию ； Оксиды, растворенные в масле, увеличивают его вязкость, что снижает эффективность смазки, охлаждения и передачи мощности ； Оксиды, выпадающие в виде осадка, загрязняют систему смазки, что снижает её эффективность и нарушает нормальное подачу масла. Поэтому от масла для турбин требуется наличие высокой окислительной стабильности: процесс старения при эксплуатации должен происходить крайне медленно, а срок службы — не менее 5–15 лет. ②Хорошие свойства противоэмульгирования. В процессе работы паровых турбин пар и вода неизбежно проникают в масло турбины через уплотнения или другие отверстия. Если масло турбины не обладает достаточными свойствами противоэмульгирования, это приводит не только к образованию эмульсии, что снижает эффективность смазки, но также ускоряет окисление масла и вызывает коррозию металла. Особенно при подаче смазочного масла с использованием циклического давления объем циркулирующего масла для турбин очень велик, и оно постоянно находится в состоянии турбулентности; при контакте с водой легко образуется эмульсия. Поэтому отсутствие склонности к образованию эмульсий является одной из важных характеристик масла для турбин. Чтобы масло для турбин обладало хорошей стойкостью к эмульгированию, основное масло должно пройти тщательную переработку с целью максимального снижения содержания циклановых кислот, гелей и полициклических ароматических углеводородов в нем. ③Хорошая стойкость к ржавчине и коррозии. Попадание воды в систему смазки турбин не только приводит к эмульгированию масла, но также способствует ржавчине и коррозии металлических деталей. Особенно это касается турбин, используемых на океанских судах, где в качестве средства охлаждения для охладителей смазки используется морская вода. Из-за высокого содержания солей в морской воде, при её протечке может произойти серьезная коррозия металлических компонентов системы смазки. Поэтому масло для турбин, особенно то, которое используется на океанских судах, должно обладать хорошими антикоррозийными свойствами. Антикоррозионное масло для турбин обычно получают путем смешивания высококачественного минерального базового масла с добавками вроде антиоксидантов, средств против коррозии, веществ для пассивации металлов и антипенных средств. ④Хорошая противопенная способность. В процессе циркуляционного смазывания масло для турбин может поглощать воздух по следующим причинам: (1) утечка воздуха из насоса масла ； (2) Уровень масла слишком низкий, из-за чего насос масла выступает над поверхностью масла ； (3) Плохая вентиляция системы смазки ； (4) Чрезмерное возвращение масла в бак с маслом ； (5) Чрезмерный объем возвращаемой масла в трубопроводе возврата масла ； （6）Скорость слива масла регулятора давления слишком высока ； (7) В масле есть примеси ； (8) Недостаточный приток масла от насоса. Когда воздух, поступающий в турбину, не может быть своевременно выведен наружу, возникает явление пузырькового образования. Это приводит к образованию газовых препятствий в масляных каналах, снижается количество поступающего масла, ухудшается его смазывающая способность, а также снижается эффективность охлаждения. В серьезных случаях это может привести к тому, что масляный насос перестанет работать, а система регулировки скорости будет функционировать некорректно. Чтобы избежать образования пены в масле турбины, помимо соблюдения правил эксплуатации турбины и регулярного технического обслуживания с целью минимизации попадания воздуха в масло, необходимо также, чтобы масло обладало хорошей противопенной способностью, позволяющей своевременно удалять попавший воздух. ⑤Особые свойства турбинного масла Турбинное масло, используемое в единой системе смазки компрессоров и турбин, в которых в качестве средства сжатия применяется аммиак, должно обладать стойкостью к аммиаку (аммиакостойкое турбинное масло). Для обеспечения смазки и безопасности в высоконапорных и высокоскоростных системах, а также в гидравлических системах крупных генераторных установок, требуется использование турбинного масла, обладающего свойствами противоизноса при экстремальных нагрузках и огнестойкостью. В такое турбинное масло добавляются присадки, обеспечивающие противоизносную защиту при высоких нагрузках, что позволяет ему выдерживать значительные нагрузки.