سیستمهای فیلتراسیون و تخلیص روغن در شرایط خلا، شامل چند مرحله فیلتراسیون جهت حذف ذرات جامد و فرایند تقطیر در خلا جهت جداسازی آب ، هوا و گازها از سیالات هیدرولیک ، روغنهای روانکار و سیالات عایق الکتریکی و روغنهای ترانسفورمر می باشند.
مزیت بارز این سیستم ها، توانایی عالی در جداسازی آب از روغن می باشد. آب که از طریق جذب رطوبت هوا و یا نشتی از مبدلهای حرارتی به داخل روغن درسیستمهای هیدرولیک و روانکاری نفوذ می کند، به دو گروه آب آزاد و آب محلول تقسیم بندی می شود.
روغن تا رسیدن به نقطه اشباع (به عنوان مثال 200 ppm برای روغن هیدرولیک) ، آب را جذب نموده و تا این نقطه، محلول در روغن و جزیی از ساختار آن محسوب می گردد. نوسانات فشار و دما باعث جذب رطوبت بیشتر شده و تجاوز مقدار آب موجود در روغن از مقدار اشباع، سبب خروج آب از ساختار روغن و تشکیل آب امولسیون (آزاد) می گردد. قطرات بسیار ریز آب آزاد (کمتر از 0.1 micron) باعث آسیب و سایش سیستم می گردد. لذا آلودگی آب در سیستم می بایست کنترل گردد.
نقطه اشباع روغن از رطوبت، تابع نوع روغن ( مولکولهای قطبی و سورفاکتانتها ) ،درجه حرارت و فشار می باشد. در نمودار، وابستگی حد اشباع بعضی روغنهای صنعتی به درجه حرارت قابل بررسی است.
آثار ناشی از حضور آ ب در روغن
ü تضعیف خواص روانکاری، اکسیداسیون و کاهش عمر روغن
ü زنگ زدگی کف مخازن و لوله ها
ü سایش و خوردگی و از کارافتادگی قطعات و سیستم
ü تخریب مواد افزودنی
ü افزایش هزینه تعمیرات، تعویض قطعات و خرید روغن، توقف تولید ناشی از تعمیرات و تعویض روغن
در نمودار زیر تاثیر آلودگی آب بر عمر یاتاقانها قابل بررسی است.
مقایسه FV (روش تقطیر تحت خلأ) با سایر روشهای جداسازی آب
واحدهای سانتریفیوژ: فقط آب آزاد را از روغن جدا می کنند و قادر به شکستن امولسیونهای پایدار نمی باشند. در حجم های بالا، شدت جریان پایینی دارند و هزینه اولیه و عملیاتی آنها بالا می باشد.
واحدهای جذب آب: به علت استفاده از مواد جاذب، در ظرفیت جداسازی آب محدودیت دارند. در صورتیکه نفوذ آب به روغن فقط از طریق رطوبت هوا صورت پذیرد، این روش مقرون به صرفه است. در ویسکوزیته بالای 100cSt. کاربرد ندارند.
واحدهای کوالسر: فقط آب آزاد را جدا می کنند. در ویسکوزیته های بالای 32cSt. کاربرد ندارند.
|
انواع روش های جداسازی آب
|
|
Water Type Removed
|
Separator Type
|
|
Free
آزاد
|
Emulsified
امولسیون
|
Dissolved
محلول
|
|
Yes
|
Some
|
No
|
Gravity
|
|
Yes
|
Some
|
No
|
Centrifuge
|
|
Yes
|
Some
|
No
|
Coalescing
|
|
Yes
|
Yes
|
Some
|
Desiccant Filtration
|
|
Yes
|
Yes
|
Yes
|
Vacuum Distillation
|
مدت زمان و عوامل موثر در جداسازی آب
سرعت جداسازی آب، در فرایند تقطیر در خلا به نوع روغن، ویسکوزیته و مقدار آب در روغن بستگی دارد. سایر عوامل موثر در جداسازی آب عبارتند از:
|
Properties
خواص
|
Water extraction rate
شدت جداسازی آب
|
|
Temperatureدرجه حرارت عملیاتی
|
Strongly increased
|
|
Vacuumخلا عملیاتی
|
increased
|
|
Initial content of water مقدار آب اولیه
|
increased
|
|
Flow rate of FV systemشدت جریان دستگاه
|
increased
|
|
Oil viscosity,Surface tension, additive
خواص روغن شامل ویسکوزیته، کشش سطحی و ادتیوهای امولسیفایر و پاک کننده
|
reduced
|
|
Air Humidity رطوبت هوا
|
reduced
|
این سیستمها به سه گروه FV , CFV و RFV طبقه بندی می شوند. سری FV و CFV در تصفیه و فیلتراسیون انواع روغنهای روانکار و سریRFV در تصفیه انواع سیالات عایق و روغنهای ترانسفورمر کاربرد دارد.
امکان ساخت کلیه مدلها به صورت ضد انفجار جهت کار در محیطهای قابل اشتعال وجود دارد.
سری FV-CFV
سیستم های تخلیص روغن،گروه FV، با بهره گیری از فرآیند تقطیر تحت خلأ، قادربه جداسازی ذرات ریز، آب، هوا و گازهای حاصل از تجزیه مولکولی و سایر مواد فرار از انواع رو غن های روانکار می باشند.
این سیستم ها دارای دو واحد فیلتراسیون و تقطیر می باشند. ذرات جامد در واحد فیلتراسیون و آلودگی آب و گاز در واحد تقطیر تحت خلأ جداسازی می شوند.
توانائی و بازدهی سیستم FV در جداسازی آلودگی از روغن
|
FV Performance
|
|
ذزات جامد
|
دستیالی به سطح تمیزی ISO14/13/10
|
|
آب
|
جداسازی کامل آب آزاد، 80% - 90% از آب محلول،100 ppm >
|
|
هوا
|
جداسازی کامل هوای آزاد، 80% - 90% از هوای محلول
|
|
گازها
|
جداسازی کامل گازهای آزاد، 90% از گازهای محلول
|
|
مشخصات کلی
|
|
مدل
|
FV 10
|
FV 30
|
FV 50
|
FV 100
|
FV 200
|
|
دبی جریان (lit/min)
|
10
|
30
|
50
|
100
|
200
|
|
فشار عملیاتی (bar)
|
4 = >
|
|
خلاء عملیاتی (bar)
|
-0.5 - -0.9
|
|
حداکثر درجه حرارت سیال (°C)
|
70
|
|
اندازه اتصالات (Inch)
|
ورودی
|
1
|
1 ¼
|
1 ½
|
2
|
3
|
|
خروجی
|
3/4
|
1
|
1¼
|
1 ½
|
2
|
|
توان کل موتورها (KW)
|
1.8
|
2.2
|
3
|
3.5
|
4
|
|
توان هیتر (KW)
|
10
|
18
|
25
|
40
|
50
|
|
تعداد المنت ها
|
1
|
1
|
2
|
4
|
6
|
|
حداکثر ویسکوزیته(cSt)
|
680
|
|
شدت جدا سازی آب آزاد (lit/hr)*
|
1.5
|
3
|
7
|
15
|
30
|
|
حداکثر حجم مخزن روغن(m3)**
|
4 >
|
4-10
|
10-25
|
25-40
|
40 <
|
|
حداقل حجم عملیاتی (lit)
|
30
|
50
|
90
|
150
|
200
|
|
منبع برق
|
380V, 3 Phase, 50 Hz
|
|
مواد آّببندی، گسکتها
|
Synthetic rubber(Viton, Buna N)
|
|
*در حالتی که مقدار آب ورودی 5% و ویسکوزیته روغن 32cSt می باشد.
** در حالتی که سیستم در حال انجام عملیات بوده و آب وارد روغن می شود.
در صورت نیاز، سیستمهای با ظرفیت بالاتر قابل ساخت می باشد.
شمارنده ذرات و سنسور آب به صورت انتخابی بر روی سیستمها قابل نصب می باشد.
روش فرآیند
بعد از روشن شدن سیستم، روغن آلوده به واسطه خلأ ایجاد شده توسط پمپ خلأ، از پیش فیلتر (حذف ذرات بزرگتر از 40 میکرون) و هیتر (افزایش درجه حرارت تا مقدار معین) عبور می کند. پس از آن به برج خلأ پرشده از پکینگهای سرامیکی و به صورت بارشی (جهت ایجاد فیلم نازک روغن و افزایش سطح تماس دو فاز) وارد می شود.
در برج خلأ، جریان به دو فاز تقسیم می شود. آب و مواد فرار به حالت بخار درآمده و فاز گاز را تشکیل می دهند. روغن نیز فاز مایع را تشکیل می دهد.
ورود روغن به برج خلأ توسط شیر برقی که به وسیله سنسور سطح کنترل می شود، صورت می گیرد. روغن پس از عبور از برج خلأ، وارد فاین فیلتر (حذف ذرات بزرگتر از 3 میکرون) شده و به مخزن باز می گردد. بخارات بالای برج، توسط هوای عبوری از شیر تنظیم خلأ، از داخل کندانسور هوا خنک (تحت خلأ) عبور کرده و در محفظه جمع آوری آب، ذخیره شده و قابل تخلیه می گردد.
بخارات باقی مانده وارد پمپ خلأ شده و در آنجا پس از اختلاط با آب در گردش پمپ ( تحت فشار اتمسفریک) خارج می شوند
سیستم های تخلیص روغن، گروهCFV ، مشابه گروه FV بوده که علاوه بر آن، دارای واحد کوالسر قبل از ورود روغن به واحد تقطیر می باشند.
این سیستم ها منحصراً برای روغن توربین یا روغن های سبک با حداکثر ویسکوزیته 46cSt. که دارای مقادیر بالای آلودگی آب می باشند، کاربرد دارند.
واحد کوالسر نقش جداکننده اولیه را در این مجموعه دارا می باشد و به منظور جداسازی آب آزاد و قسمتی از آب امولسیون نصب می گردد.
|
مشخصات کلی
|
|
مدل
|
CFV 10
|
CFV 30
|
CFV 50
|
CFV 100
|
CFV 200
|
|
تعداد المنت ها
|
2
|
2
|
4
|
6
|
12
|
|
نوع کوالسر المنت ها
|
CC 36/12
|
CC 45/15
|
CC 36/12
|
CC 45/15
|
CC 45/15
|
|
|
|
سری RFV
سیستم های احیاء روغن، گروه RFV ، قادر به جداسازی انواع آلودگی ذرات جامد، گاز، آب، آلودگی های شیمیایی نظیر سیستم های احیاء روغن، گروه RFV ، قادر به جداسازی انواع آلودگی ذرات جامد، گاز، آب، آلودگی های شیمیایی نظیر ذرات حاصل از اکسیداسیون، کربن، رزین و لجن از روغنهای عایق الکتریکی شامل روغنهای ترانسفورمر و اصلاح خواص آنها به مقادیر قابل قبول استاندارد IEC422 می باشند. این سیستم شامل سه واحد می باشند:
واحد فیلتراسیون، جهت جداسازی ذرات جامد
واحد تقطیر تحت خلأ، جهت جداسازی آب و گاز (آزاد و محلول)
واحد بازیافت با مواد جذبی، جهت جداسازی آلودگیهای شیمیایی محلول
|
مشخصات کلی
|
|
مدل
|
RFV 10
|
RFV 30
|
RFV 50
|
RFV 100
|
|
دبی جریان (lit/min)
|
10
|
20
|
50
|
100
|
|
فشار عملیاتی (bar)
|
4 = >
|
|
خلاء عملیاتی (mbar)
|
o.5
|
|
حداکثر درجه حرارت عملیاتی (ºC)
|
75
|
|
اندازه اتصالات Inch
|
ورودی
|
3/4
|
1
|
1 ¼
|
1 ½
|
|
خروجی
|
3/4
|
3/4
|
1
|
1 ¼
|
|
توان هیتر (KW)
|
18
|
27
|
36
|
42
|
|
تعداد المنت ها
|
1
|
1
|
2
|
4
|
|
منبع برق
|
380V, 3 Phase, 50 Hz
|
در صورت نیاز، سیستمهای با ظرفیت بالاتر قابل ساخت می باشد.
سنسور آب (جهت تعیین مقدار آب بر حسب ppm ) به صورت انتخابی بر روی سیستمها قابل نصب می باشد.
خواص روغن خروجی از RFV
|
ویژگی ها (بر اساس روش های IEC)
|
واحد
|
مقدار خروجی از سیستم
|
|
رطوبت
|
ppm
|
5
|
|
ولتاژ شکست
|
KV
|
70 <
|
|
ضریب اتلاف (90 C)
|
-
|
0.005 >
|
|
کشش سطحی
|
Dynes/cm
|
35 <
|
|
اسیدیته
|
mg KOH/gr
|
0.003 >
|
|
مقدار گاز
|
% v/v
|
0.01
|
|
رنگ
|
Visual
|
Pala Yellow
|
سیستم های احیاء روغن، گروه RF ، قادر به جداسازی انواع آلودگی شامل ذرات جامد، آلودگیهای شیمیایی شامل ذرات حاصل از اکسیداسیون، کربن، رزین، آسفالت، واکس، مواد اسیدی، سورفاکتانت، لجن و آب آزاد از روغن و سوخت می باشند.
این سیستم ها شامل دو واحد فیلتراسیون ذرات جامد و جداسازی آلودگیهای محلول با مواد جذبی می باشند.
سیستم های مدل RF در تصفیه انواع روغن کاربرد دارد. شامل:
|
روغن عایق الکتریکی
|
روغن های عملیات حرارتی
|
|
روغن آببندی
|
روغن هیدرلیک و روانکار
|
|
روغن پخت و پز
|
سوخت جت و دیزل
|
|
روغن سفید
|
سیالات فرآیندهای پالایشگاهی
|
مزایای سیستم های تقطیر تحت خلاء نوین احیاء
- سیستم کاملا اتوماتیک بوده و کنترل فرآیند و پارامترهای عملیاتی درجه حرارت، فشار و خلاء به صورت خودکار صورت می گیرد.
- سیستم مجهز به کنترل الکترونیکی PLC بوده و نمایشگر LED بر روی پانل کنترل قرار می گیرد. بدین ترتیب علاوه بر کنترل سیستم، عبب یابی اتوماتیک توسط PLC صورت گرفته و علت عیب بر روی نمایشگر گزارش می شود.
- دو خط مجزای عبور روغن تعبیه شده است و در مواردیکه آلودگی آب ناچیز می باشد، جریان روغن از مسیر فیلتراسیون صورت گرفته و واحد تقطیر بای پاس می شود. بدین منظور، دو کلید مجزا بر روی پانل قرار می گیرد.
- پمپ خلا از نوع رینگ مایع بوده و ورود بخارات به پمپ، هیچگونه آسیبی به آن وارد نمی کند.
- سیستم دارای مخزن آب خنک کننده بوده و نیازی به منبع خارجی آب، جهت کندانسور یا پمپ خلاء نمی باشد.
- فیلتر المنتهای مورد استفاده در دستگاه ساخت این شرکت بوده و لذا جهت تامین این قطعات مصرفی نیازی به سفارش خارجی و خرید پر هزینه نمی باشد.
- در هنگام گرفتگی فیلترها و نیاز به تعویض یا شستشو، اعلام اتوماتیک صورت می پذیرد.
- سیستم مجهز به تجهیزات مانیتورینگ آلودگی بوده و مقدار آلودگی آب و ذرات جامد، در هر لحظه قابل تعیین است. (به صورت انتخابی)
- سیستم قابل حمل بوده و به راحتی در محیط جابجا می شود. امکان نصب سیستم بر روی تریلر دو یا چهار چرخ وجود دارد.
- سیستم مجهز به فیلتر هواکش با قابلیت جذب رطوبت می باشد. بدین ترتیب امکان برقراری جریان متقاطع هوای خشک و امکان ورود رطوبت بیشتر از فاز مایع به فاز گاز (تعادل روغن و هوا) میسر می گردد.
- سیستم می تواند به کوالسر تجهیز شود. کوالسر آبهای آزاد را جدا نموده و به عنوان پخش کننده برای برج تقطیر نیز عمل می کند.
- در سیستمهای تقطیر نوین احیا از روشهای مختلف برای پخش نمودن و افزایش سطح تماس دو فاز جهت بالا بردن راندمان تقطیر استفاده شده است. لذا سرعت جداسازی آب بالاتر از سیستمهای مشابه است.
- لوله ها ی مسیر آب و بخار از جنس استیل ضد زنگ است و اتصال تمام اجزا از طریق فلنجهای استاندارد مطابق ASME B16.5و فیتینگهای منطبق بر ASME B16.11 صورت می گیرد. کلیه هاوسینگها، لوله استاندارد مطابق ASME B 36.10,19 , API 5L می باشد. تست نفوذ پذیری جوش،اشعه X و در صورت نیاز هیدرو تست انجام می شود.