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上海菲瑪提供的脈沖攪拌高粘度油品效果測試分析
發布日期:2015-08-29 12:03:54

 蘭州潤滑油廠采用的“脈沖氣動調和系統”中央控制器為PSC-12/24型,具備控制12個罐同時或分別進行調和攪拌的能力。

本次設備調試驗收中,特意選擇粘度較大的“閉式工業齒輪油”進行調和,以驗證系統的先進性和對高粘度油品的攪拌效果。

(一)第一罐調和試驗過程和數據記錄:
調和罐編號:#27
調和攪拌時間  :2002年12月17日上午9:30至10:30
油品名稱  :CKC320 閉式工業齒輪油 
調油數量  :200立方米(約170噸)
控制器參數設置:脈沖頻率 16次/分:注射閥開啟時間:0.5秒
                                調和攪拌時間:60分鐘
工作風壓:0.55MPa
耗氣情況:  設計供氣量為0.28--0.34立方米/分鐘。
計算單位耗氣量為0.045立方米/分鐘(計算公式:16×0.5×0.34÷60)          
耗氣量(按調和60分鐘計算)為2.7立方米
調和過程  :進油(先進28%的750SN基礎油,再進的72%150BS基礎油以及添加劑)。當進油結束,啟動“脈沖氣動調和系統”,從9:30開始攪拌至10:30結束,共計攪拌60分鐘,從9:30開始每隔10分鐘采集一次樣品,每次采樣從27#罐上、中、下部各取一個樣品,共計取樣7次,采集21個樣品。取樣過程中攪拌未中斷。到10:30取樣結束,關閉“脈沖氣動調和系統”。
取樣過程  :第一次取樣(開啟脈沖調和攪拌前),時間9:30
            第二次取樣(調和10分鐘),時間9:40
            第三次取樣(調和20分鐘),時間9:50
            第四次取樣(調和30分鐘),時間10:00
            第五次取樣(調和40分鐘),時間10:10
            第六次取樣(調和50分鐘),時間10:20
            第七次取樣(調和60分鐘),時間10:30
采集樣品40℃運動粘度(單位:mm2/s)測定數據見下表。

表-1:

調和時間

 
min
取樣標號
取樣部位
平均值
絕對誤差
相對誤差
0
#0
343.4
338.7
330.7
337.6
12.7
3.76%
10
#1
336.6
345.7
340.2
340.8
9.1
2.67%
20
#2
341.3
337.9
335.6
338.3
5.7
1.68%
30
#3
338.6
342.0
343.2
341.2
4.6
1.35%
40
#4
335.8
336.0
339.4
337.1
3.6
1.08%
50
#5
345.5
344.4
342.9
344.3
3.6
1.04%
60
#6
336.4
339.6
337.6
337.9
3.2
0.95%

 

根據GB/T265“石油產品運動粘度測定法”中對數據處理的要求,蘭州潤滑油廠控制調和罐液位油品粘度均勻度:即上、中、下粘度最大相對誤差不大于1%,由表-1看出,相對誤差已達到油品均勻度的要求。

(二)第二罐調和試驗過程和數據記錄
調和罐編號:#28
調和時間   :2002年12月18日上午9:40至11:20
油品名稱   :CKC220閉式工業齒輪油
調油數量   :200立方米(170噸左右)
控制器參數設置:(前30分鐘)脈沖頻率 16次/分;
注射閥開啟時間:0.5秒 (后30分鐘)脈沖頻率 14次/分;
注射閥開啟時間:0.5秒
工作風壓:0.59 MPa
   耗氣情況(前30分鐘):設計供氣量為0.28--0.34立方米/分鐘。
                         計算單位耗氣量為0.045立方米/分鐘(計算公式:16×0.5×0.34÷60)
                         耗氣量(按30分鐘計算):1.35立方米
耗氣情況(后30分鐘):設計耗氣量為0.28--0.34立方米/分鐘。
                      計算單位耗氣量為0.038立方米/分鐘(計算公式:14×0.3×0.34÷60) 
                      耗氣量(按30分鐘計算):1.14立方米
總耗氣量(60分鐘):1.35+1.14=2.49立方米
調和過程  :進油(先進54%的750SN基礎油,再進46%的150BS基礎油以及添加劑)。當進油結束,啟動“脈沖氣動調和系統”,從9:30開始攪拌至11:20結束,共計攪拌80分鐘。從攪拌30分鐘開始停機取樣,其后每隔10分鐘采集一次樣品,每次采樣從罐的上、中、下部各取一個樣品,共計取樣7次,采集21個樣品。取樣過程中攪拌中斷。到11:20取樣結束,關閉“脈沖氣動調和系統”。
取樣過程 :第一次取樣(進完添加劑,正式調和),時間9:40
           第二次取樣(調和10分鐘,停機5分),時間9:55
           第三次取樣(調和10分鐘,停機5分),時間10:10
           第四次取樣(調和10分鐘,停機5分),時間10:25
           第五次取樣(調和10分鐘,停機5分),時間10:40
           第六次取樣(調和10分鐘,停機5分),時間10:55
           第七次取樣(調和10分鐘,停機),時間11:05
采集樣品40℃運動粘度(單位:mm2/s)測定數據見下表。

調和時間

 
min
取樣標號
取樣部位
平均值
絕對誤差
相對誤差
0
#0
235.3
236.5
220.2
230.7
16.3
7.07%
10
#1
230.3
232.3
235.9
232.8
5.6
2.41%
20
#2
229.9
231.6
228.4
229.9
3.2
1.39%
30
#3
231.9
231.5
229.1
230.8
2.8
1.21%
40
#4
229.9
231.5
229.2
230.2
2.3
0.99%
50
#5
229.9
231.0
229.3
230.1
1.7
0.74%
60
#6
230.1
230.6
229.4
230.0
1.2
0.52%

從表—2數據結果看出,用200立方米調和罐調約170噸CKC220閉式工業齒輪油,調和系統總共開動60分鐘。通過對油品粘度的分析測定,實際上在調和攪拌40分鐘時,已完全達到油品均勻度的要求。(相對誤差范圍≯1%),因此這罐油調和達到均勻,時間上只需要40分鐘,實際耗氣量只需要1.73立方米。
 
(三)脈沖調和系統調試結果:
1.采用“脈沖氣動調和系統”調和CKC220、320閉式工業齒輪油,系統設備運行正常,調和攪拌過程時間短,效率高。
2.過去采用“泵循環”的方式調和生產相同量(約170噸)的同種油品,大約需要6—8小時;而采用“脈沖氣動調和系統”只需要40—60分鐘。攪拌時間縮短為原來的1/8左右。
3.采用“脈沖氣動調和系統”,通過取樣分析測定的結果可以證明,調和后的油品其上、中、下部的粘度差可達到油品均勻度相對誤差范圍≯1%的要求。
4.采用“脈沖氣動調和系統”耗氣量極少。在調和攪拌一個200立方米罐達到均勻度要求的50—60分鐘時間內,系統總耗氣量只有1.73—2.7立方米。
以上調和過程供需雙方一起參加并測試。所得分析結果證明這種調和方式具有明顯的高效和節能的特點,且不受油品粘度影響。

(四)建議:
在這次調試過程的后半部分,為保證取樣的客觀性和真實性,采用了“間斷攪拌、停機取樣”的方式,以致于雖然調和達到了均勻的效果,但調和攪拌時間仍然偏長。這是因為停機取樣時已有的脈沖空氣動力被中斷,取樣結束恢復開機時脈沖氣泡又重新從靜止狀態開始運動,則停機前的動能因沒有能夠被連續利用而損失,故調和攪拌所需要的時間被延長。而連續生產時不再需要停機取樣,脈沖氣動能量可被充分利用。
         因此建議,在使用這套系統投入正常生產時,在控制器參數
設置時可適當縮短調和攪拌時間,以達到高效和節能的更佳效果。
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