Než se pustíme do hlubší diskuse o čištění oleje, podívejme se na historii a vývoj mazacích materiálů.

Není možné s jistotou říci, kdy se poprvé začal používat mazací materiál. Pravděpodobně se to stalo v době, kdy lidé začali používat nástroje. Starověcí Egypťané používali olivový olej ke snížení tření při přemisťování kamene a dřeva pro své stavební projekty. Mnohem později, když se tramvaje poprvé objevily v ulicích, byly nápravy mazány živočišným tukem.

Novější a složitější stroje vyrobené z kovu zaručovaly použití ricinových, řepkových a jiných mazacích olejů. Nebyly však o moc lepší než předchozí materiály, protože jejich použití bylo založeno převážně na praktických a osobních zkušenostech, nikoli na vědeckém výzkumu.

V 19. století došlo k revoluci v průmyslu mazacích materiálů díky prvnímu vrtání ropných vrtů v USA. Ukázalo se, že pokud byl velrybí olej smíchán se surovou ropou, mazané spřádací a tkalcovské stavy fungovaly o 10 let déle.

Mazací materiály se vyvíjely ještě rychleji ve 20. století, když se objevily složité stroje, jako jsou automobily, dieselové motory, lodě, letadla, rakety atd. Oleje na bázi benzínu si pevně upevnily své místo. Selektivní čištění, hydrokrakování a hydroizomerizace dále napomohly vývoji mazacích materiálů.

Mazací oleje jsou nyní dostupné v několika druzích, z nichž každý má své vlastní použití v určitém odvětví:

• převodový olej;
• hydraulický olej;
• turbínový olej;
• elektroizolační olej;
• průmyslový olej;
• kompresorový olej a mnoho dalších.

Když je nutné čištění oleje

V závislosti na zařízení mohou tyto minerální oleje plnit různé funkce, jako je mazání, chlazení, izolace částí pod napětím, ochrana proti korozi, čištění povrchů atd. Ve většině případů je olej velmi namáhán vysokým tlakem a teplota, vysoké tření, kontakt s vodou a kyslíkem a také kontaminace pevnými částicemi. To vše způsobuje stárnutí oleje a ztrátu jeho vlastností. Znečištěný olej nemůže normálně fungovat a musí být vyměněn nebo vyčištěn.

Z ekonomického hlediska je čištění oleje schůdnějším řešením, protože umožňuje zachovat výkonnostní parametry oleje a udržet jej v provozu co nejdéle. Čím delší je životní cyklus oleje, tím méně peněz je vynaloženo na nákup nového oleje.

Kontaminanty v průmyslových olejích

Podívejme se na druhy kontaminantů s nepříznivým vlivem na průmyslový olej.

Téměř každý olej obsahuje pevné částice. Tyto částice vznikají při prasknutí konstrukčních materiálů strojů: kovové piliny, třísky, pryžové drtě, vlákna izolace atd. Pevné částice zvyšují pěnivost oleje. Částice některých kovů mohou katalyzovat oxidaci. V mnoha případech byly pevné částice příčinou poruch zařízení, poruch a drahých oprav.

Dalším kontaminantem je voda. Do oleje se může dostat jedním ze dvou způsobů. Navenek to vychází z atmosféry. Může se také objevit jako výsledek degradačních procesů v samotném oleji. Voda urychluje korozi a zvyšuje pěnivost a oxidaci, čímž snižuje mazací vlastnosti oleje.

Nežádoucí jsou také plyny. Například plyn vytvořený v transformátorovém elektrickém izolačním oleji se mění na bubliny snižující celkovou dielektrickou pevnost oleje. To je způsobeno skutečností, že dielektrická pevnost plynů při atmosférickém tlaku je mnohem nižší než dielektrická pevnost ropy. Výboj prochází nejprve plynem a teprve potom olejem. Stejně jako voda zesiluje atmosférický vzduch korozi, oxidaci a pěnění.

Dalším zdrojem kontaminace jsou produkty oxidace a stárnutí oleje. Patří mezi ně fenol, kyseliny, alkoholy, peroxidy atd. Kal vzniklý z produktů stárnutí se usazuje na částech transformátoru a výrazně brání chlazení jádra transformátoru.

Čištění oleje umožňuje odstranit částice, vlhkost a plyny z oleje. K odstranění produktů stárnutí jsou vhodnější regenerační technologie.

Metody čištění ropy

Všechny známé metody čištění oleje lze seskupit do tří širokých kategorií:

• fyzikální metody;
• chemické metody;
• kombinované fyzikální a mechanické přístupy.

Fyzikální metody čištění oleje fungují dobře, když se chemické složení oleje výrazně změnilo a umožňují odstranit z oleje částice a vodu.

Nejjednodušší fyzikální metodou z technického hlediska je usazování. Speciální nádoby (usazovací nádrže) se plní olejem. Voda a částice mají hustotu odlišnou od hustoty oleje a časem klesnou na dno nádrží, kde je lze shromáždit a odstranit. Pro urychlení procesu usazování lze olej zahřát na 35-40°С, aby se snížila viskozita. Omezením této metody je její neschopnost zcela odstranit částice a vodu.

Filtrace může odstranit částice z oleje tím, že olej projde porézními bariérami. Účinnost filtrace závisí na počátečním stupni znečištění a předúpravě, kterou lze provést sítem nebo jinými metodami (usazování nebo odstřeďování).

Odstředivé čištění oleje může částečně odstranit vodu a pevné částice. Tato metoda je založena na odstředivých silách, které dokážou rozdělit olej do několika vrstev, z nichž jedna je čistý olej a další dvě jsou voda a pevné částice.

Chemické metody čištění oleje jsou založeny na chemických reakcích mezi kontaminanty a zavedenými činidly. Tyto procesy vedou ke vzniku látek, které se odstraňují mnohem snadněji než původní kontaminanty. Úprava kyselinou sírovou a hydro-úprava patří mezi nejběžnější metody chemického čištění.

Kyselé ošetření obvykle zahrnuje kyselinu sírovou, která reaguje s kontaminanty. Asfalty, dehet, nenasycené uhlovodíky a další nečistoty sedimentují do toho, co je souhrnně označováno jako kyselý dehet, který lze snadno oddělit od ropy. Proces je ukončen alkálií k neutralizaci zbývající kyseliny a kyselého dehtu.

Hydro-úprava slouží ke snížení koncentrace sloučenin síry a kyslíku v oleji. Proces zahrnuje úpravu oleje vodíkem při vysoké teplotě a tlaku.

Kombinované fyzikální a chemické způsoby čištění oleje zahrnují koagulaci, adsorpci, selektivní čištění a iontovou výměnu.

Koagulace se používá ke zlepšení účinnosti čištění filtrací nebo usazováním. Olej je smíchán se speciálními látkami, které usnadňují zvětšení částic nečistot v koloidním nebo jemně rozptýleném stavu. Větší částice se mnohem snadněji odfiltrují z oleje nebo se usadí na dně usazovací nádrže. Účinnost může záviset na následujícím:

– množství použitého koagulačního činidla;

– trvání kontaktu koagulantu s olejem;

– teplota oleje;

– způsob smíchání prostředku s olejem.

Adsorpce je založena na interakci oleje s adsorpčním médiem. Adsorbenty zachycují nečistoty a zachycují je ve svých pórech. Konkrétní adsorbent se vybírá na základě úkolu. Voda se odstraňuje zeolitem. Silikagely dobře fungují k extrakci kyselých sloučenin. Fullerova země může extrahovat produkty stárnutí ropy. Adsorbenty mohou být přírodní nebo syntetické.

Existují tři typy adsorpce čištění oleje:

• Kontakt;
• perkolace;
• protiproud.

V prvním případě se smísí olej a jemný adsorbent. Poté, co se adsorbent nasytí, je oddělen od oleje. Druhý typ čištění zahrnuje perkolaci oleje přes vrstvu adsorbentu, zatímco u protiproudého způsobu se olej a adsorbent pohybují v opačných směrech vůči sobě.

Selektivní čištění zahrnuje použití speciálních rozpouštědel, která selektivně interagují s olejem: řeší pouze kontaminanty a zanechávají běžný olej nedotčený. Nejjednodušší případ selektivního čištění oleje je „směšování-usazování-destilace“. Některá z běžně používaných rozpouštědel jsou aceton, furfural, směs fenolu s kresolem, nitrobenzen atd.

Další kombinovaná metoda využívá iontoměničové pryskyřice. Tyto látky zachycují tu část kontaminantů, která se při rozpuštění disociuje na ionty. Technicky je to podobné adsorpci, protože ji lze provádět mícháním nebo perkolací.

Procesy čištění oleje

Zařízení GlobeCore používá následující procesy čištění oleje:

• topení;
• filtrace;
• vakuum;
• adsorpce.

První proces je založen na různých bodech varu vody a oleje. Voda se vaří při 100 °С, zatímco olej se vaří při mnohem vyšší teplotě, nad 300 °С. To znamená, že voda se může z oleje odpařit a odstranit kondenzací.

Filtrace obvykle zahrnuje několik fází. Nejprve hrubý filtr odstraní největší pevné částice, poté olej prochází jemnými filtry. Jemnost filtrace se volí na základě stupně znečištění oleje a požadavků předpisů a norem.

K odstranění vody a plynu se používá vakuum. V zařízení GlobeCore se používá jedno- nebo dvoustupňový vakuový systém. V prvním případě jedna vakuová pumpa vytvoří nízké vakuum (760 mmHg -10 mmHg). Tyto systémy se používají pro čištění elektroizolačních olejů z volně dýchajících transformátorů, ale i jiných typů olejů (turbínové, průmyslové, hydraulické atd.). V druhém případě podpůrné čerpadlo a Rootsovo dmychadlo vytvářejí vysoké vakuum (10 mmHg – 0 mmHg), potřebné pro zpracování oleje používaného v uzavřených transformátorech.

Interakce oleje s Fullerovou zeminou umožňuje regeneraci oleje: odstranění oxidačních produktů a produktů stárnutí. Fullerova země je přirozeně se vyskytující látka, která může být mnohokrát reaktivována.

Typy systémů čištění oleje

Olej lze čistit nejen pomocí hrubých a jemných filtrů, ale také pomocí kalolisů. Hlavní součástí kalolisu je porézní médium, přes které čerpadlo vytlačuje olej pod vysokým tlakem. Zatímco olej prochází filtračním médiem, všechny částice větší než 10-15 mikronů jsou zachyceny v jeho kapilárách.

Vakuová komora je další systém čištění oleje. Konstrukce komory se může lišit v závislosti na způsobu odplynění a dehydratace. Jedním ze způsobů je stříkání znečištěného oleje do vakuové komory přes trysku. Vodní páry se oddělují od oleje a jsou odváděny z komory vakuovým čerpadlem. Kapky suchého oleje padají na dno komory. Další možností je naplnit komoru speciálními prvky, aby olej stékal po jejich povrchu v tenkém filmu. K tomuto účelu lze použít spirálové kroužky nebo Raschigovy kroužky.

Adsorbéry jsou speciální systémy pro usnadnění adsorpce kontaminantů z oleje. Obvykle se jedná o válcové nádoby, které obsahují adsorbent, jako je zeolit, silikagel nebo Fullerova hlinka. Když je sorbent nasycen, je vyměněn nebo reaktivován.

Systémy čištění oleje jsou velké nádrže. Dno takové nádrže může být vybaveno ventilem pro pečlivé vypouštění usazenin z oleje.

Buben je hlavní součástí odstředivky. Obsahuje desky, připojené k hřídeli paralelně. Vzdálenost mezi deskami je tak malá, že olej lze rozdělit do několika tenkých vrstev, což zlepšuje účinnost čištění odstředivkou.

Stroje na čištění transformátorového oleje

GlobeCore vyrábí následující typy stroje na čištění transformátorového oleje:

• OSN;
• UN-CF;
• CFU;
• MCU;
• CMM-R;
• UVR.

CMM stroje na čištění transformátorového oleje použít ohřev, filtraci a vakuum. Je dosaženo komplexního čištění ropy s odstraněním pevných částic, vody a plynu. Stroje СММ-CF používají dva filtry: jeden běžný filtr k odstranění pevných částic a koagulační filtr k odstranění vody. Tento stroj dokáže zpracovat olej s obsahem vlhkosti až 50 % a v některých případech i více. Stroje CFU fungují dobře, když je třeba z transformátorového oleje odstranit částice oleje. Olej je čerpán přes patronové filtry, které zachycují pevné částice.

Adsorpční čištění je prováděno na strojích MCU, CMM-R a UVR. MCU lze použít se zeolitem nebo silikagelem. V prvním případě se olej důkladně vysuší, zatímco v druhém případě se olej také zpracuje, aby se odstranily kyselé sloučeniny. Stroje CMM-R olej nejen čistí, ale regenerují, včetně konečné fáze přimíchání inhibičních aditiv do oleje. Tyto stroje se používají s Fullerovou zemí, kterou lze po několikanásobném nasycení znovu aktivovat bez vyjmutí z CMM-R. UVR stroje na čištění transformátorového oleje použijte jiný adsorbent, který vyžaduje speciální externí jednotku pro reaktivaci. Zatímco však CMM-R dokáže zpracovávat pouze transformátorový olej, UVR je všestrannější a dokáže regenerovat jiné druhy oleje a paliva.

Jednotky na čištění oleje GlobeCore: hlavní výhody

Jednotky na čištění ropy GlobeCore mají následující výhody:

• jsou uzpůsobeny pro přepravu různými prostředky (námořní, letecká a pozemní doprava);
• jsou všestranné. Kromě čištění oleje mohou tyto jednotky provádět další úkoly, jako je evakuace transformátoru;
• jsou mobilní. Jednotky na čištění oleje mohou být vyráběny na kolech, na přívěsech atd., což umožňuje servis transformátorů v terénu;
• Malá spotřeba energie. Všechny komponenty a konstrukce jednotek jsou zvoleny tak, aby spotřebovávaly co nejmenší množství elektrické energie a přitom zůstaly vysoce účinné při zpracování ropy;
• Bezpečnost. Jednotky jsou vybaveny ochranou proti poruchám, aby se zabránilo pěnění, únikům atd.;
• Jednoduchá obsluha a servis. K obsluze ve většině případů stačí osoba jednotky na čištění oleje;

Široká škála doplňkových možností. Pro pohodlí klienta může GlobeCore rozšířit možnosti zařízení (ovládání mobilním telefonem, zpracování oleje v transformátorech pod napětím, čítač částic atd.).