Циркуляционные масляные системы или смазочные блоки обеспечивают непрерывный поток смазки к подшипникам и редукторам.
В некоторых случаях производитель подшипников поставляет систему смазки как часть комплексного решения. В других случаях уже находящийся в эксплуатации подшипник может перегреваться или изнашиваться и нуждается в дополнительной системе смазки. В любом случае ответственность за определение характеристик масляной системы лежит на стороне, которая знает о подшипнике не понаслышке. Примером системы циркуляции масла служит смазочная станция с48.
Существует три подхода к закупке системы циркуляции масла. Во-первых, построить его собственными силами. Есть много квалифицированных специалистов по техническому обслуживанию, которые могут выполнить соединения, собрать трубопровод и настроить все элементы управления для совместной работы. Будьте готовы потратить время на поиск компонентов и поставщиков. Если вы работаете без чертежа, вы можете рассчитывать на проектирование и реинжиниринг на месте (т. е. исправление ошибок и просчетов).
Второй подход заключается в покупке готового блока. Некоторые производители циркуляционных масляных систем имеют готовые агрегаты. Они могут быть полностью собраны или могут быть быстро собраны из подручных компонентов. Сокращение времени выполнения заказа может оказаться полезным при работе с подшипником, который перегревается при летних температурах. Будет ограниченный выбор вариантов, что может привести к недостаточно оборудованной системе или слишком большой, менее эффективной системе.
Третий подход заключается в разработке системы со специализированным производителем. Есть неотъемлемые преимущества опыта и планирования. Хороший производитель предложит чертежные/инженерные ресурсы, будет иметь надежных поставщиков и будет экспертом по устранению неполадок. Циркуляционные масляные системы часто служат десятилетиями, поэтому лучше спроектировать их так, чтобы они имели адекватные средства управления, удобное техническое обслуживание и эффективное использование энергии.
Независимо от того, какой подход используется, следует заранее продумать, что система должна делать и как множество различных частей должно объединиться для выполнения этой задачи.
Основная функция: нагнетание масла
Основной функцией циркуляционной системы является подача нужного потока масла в подшипник, далее масло забирается из подшипника, фильтруется и охлаждается (при необходимости). Масло поступает в резервуар по трубопроводу, соединенному с переливным отверстием в подшипнике.
Подшипник расположен на большей высоте, чем система, поэтому масло течет самотеком. Жидкость переливается через перегородку в бачке. Более крупные загрязнения, как правило, оседают на той стороне перегородки, куда попадает масло. Всасывание, создаваемое насосом, всасывает жидкость в трубопровод. Сетчатый фильтр задерживает крупные частицы перед тем, как масло попадет в насос. Двигатель приводит в действие насос, создавая поток и давление. Затем масло проходит через фильтр для удаления мелких частиц, чтобы они не попали в подшипник. Затем масло поступает в подшипник. Наконец, избыточная жидкость направляется обратно в резервуар через перепускной клапан.
В своей простейшей форме система циркуляции масла может не требовать какого-либо управления, кроме источника питания. Система образует петлю и работает без перерыва до тех пор, пока не потребуется замена фильтра.
Технические требования
Каждое применение системы циркуляции уникально. Следует проконсультироваться с производителем оборудования относительно конкретного расхода, давления в системе, типа жидкости и рабочей температуры. Пользователь указывает размер соединительного трубопровода, расстояние между линиями, высоту до подшипника, температуру окружающей среды, доступность электроэнергии и соображения безопасности.
Приборы и электронные элементы управления могут быть добавлены для работы в сложных условиях или для обеспечения активной обратной связи с оператором. Например, предупреждения и отказоустойчивые устройства могут обеспечить обнаружение любых отклонений и принятие мер до того, как будет нарушена смазка подшипника.
Такие меры предосторожности могут быть оправданы, если подшипник запускается и останавливается как часть его нормальной работы, нагрузка или скорость вращения меняются, температура колеблется или он находится в особенно грязной среде.
Некоторые подшипники должны работать без перебоев, что требует того же от системы циркуляции масла. Резервирование может быть встроено в систему. Двойные фильтры с отдельными трубопроводами и регулирующими клапанами позволяют заменять фильтр во время отвода потока масла. Встроенный второй насос и двигатель могут служить резервом, чтобы система оставалась в рабочем состоянии во время обслуживания или замены основных компонентов.
При выборе системы циркуляции масла учитывайте следующие факторы:
Скорость потока
Если система питает более одного подшипника, скорость потока должна равняться сумме требований. Поток в подшипник контролируется с помощью игольчатого клапана в точке подачи. Насос и двигатель рассчитаны на максимальный требуемый расход плюс небольшой коэффициент непредвиденных обстоятельств. Насос подает масло с постоянной скоростью. Любой поток, превышающий то, что может принять подшипник, отводится обратно в резервуар смазочного узла с помощью перепускного предохранительного клапана, расположенного рядом с выпускным отверстием для жидкости.
Давление
Типичное рабочее давление составляет 0,5 МПа (5 кгс/см2). Для специальных применений может потребоваться более высокое давление, например, в системе, предназначенной для подвешивания подшипника в смазке во время запуска, чтобы избежать контакта металла с металлом. Максимальное давление определяется, прежде всего, производительностью насоса. Регулировка перепускного предохранительного клапана таким образом, чтобы к подшипнику проходило меньше масла, повысит давление в системе.
Насосы и двигатели
Двигатели доступны с различными напряжениями, частотами и фазами, чтобы наилучшим образом соответствовать доступным источникам питания. Систему, расположенную в зоне с горючими парами и пылью, возможно, потребуется классифицировать как взрывозащищенную. Для взрывозащищенного двигателя необходимо указать класс, категорию и группу.
Фильтрация
Система циркуляции масла обычно использует три метода фильтрации. Резервуар оборудован перегородкой, частично разделяющей две стороны. Жидкость поступает в резервуар с одной стороны перегородки, где обычно оседает осадок. Масло, проходящее через верхнюю часть перегородки, выигрывает от этой начальной фазы пассивной фильтрации. Когда жидкость вытягивается из резервуара, достигается второй уровень фильтрации, когда она проходит через сетчатый фильтр. Окончательная фильтрация происходит до того, как жидкость покинет систему, обычно с помощью чего-то вроде 23-микронного фильтра. Рекомендуется регулярно чистить сетчатый фильтр и менять фильтр.
Датчики
Манометры в системе циркуляции масла позволяют контролировать условия эксплуатации. Манометр между насосом и перепускным предохранительным клапаном используется для проверки того, что насос работает по назначению и что перепускной предохранительный клапан предотвращает чрезмерное повышение давления. Температуру жидкости в баке можно увидеть с помощью термометра, встроенного в указатель уровня жидкости.
Датчик температуры, установленный в трубопроводе, дает обратную связь о температуре жидкости после прохождения через теплообменник. Дифференциальный манометр используется для измерения потери давления при прохождении через фильтр. Падение давления указывает на необходимость замены фильтра.
Переключатели
Сигналы, полученные от переключателей, могут интерпретироваться электронным управлением для отправки информации на станции мониторинга, управления работой устройства, активации аварийных сигналов или отключения оборудования.
Температурный выключатель дает возможность сигнализировать о высокой температуре или активировать теплообменник. Датчик уровня жидкости может указать, что уровень масла в баке низкий из-за утечки в системе или из-за того, что жидкость не возвращается достаточно быстро из подшипника. Реле уровня жидкости также можно использовать для подачи сигнала о высоком уровне в баке из-за неожиданного ограничения потока в трубопроводе или в подшипнике.
Переключатель низкого расхода срабатывает, когда расход падает ниже желаемого уровня. Это состояние может быть вызвано забитым фильтром, неисправностью насоса, перебоем в подаче электроэнергии или израсходованной жидкостью. Сигнал от переключателя может дать ценное время предупреждения для принятия корректирующих мер.
Реле дифференциального давления сигнализирует о повышении давления после прохождения через фильтр. Это указывает на необходимость замены фильтра.
Теплообменники
Теплообменник предназначен для снижения температуры масла перед его возвратом в подшипник. Теплообменники передают тепло жидкости воздуху или воде. Теплообменник с воздушным охлаждением использует вентилятор для обдува масла воздухом, когда оно проходит через ряд меньших трубок. Трубопровод теплообменника с водяным охлаждением проходит через цилиндр, через который постоянно проходит вода.
Теплообменник с воздушным охлаждением не может снизить температуру масла ниже температуры окружающего воздуха. Более высокая температура окружающей среды создаст потребность в более крупном теплообменнике. Теплообменник с водяным охлаждением обеспечивает повышенную эффективность при более низкой температуре воды и более высоком расходе воды.
Теплообменники могут управляться обслуживающим персоналом вручную или управляться автоматически с помощью переключателя температуры или показаний датчика температуры. Их также можно подключить для непрерывной работы.
Погружные нагреватели
Погружной нагреватель работает в контакте с маслом в резервуаре системы. Повышает температуру жидкости. Типичным использованием может быть запуск системы в холодном климате. Масло нагревается для достижения оптимальной вязкости перед подачей в подшипник. Нагреватель использует встроенный термостат для отключения при достижении заданной температуры.
Среда установки
Окружающие условия могут влиять на работу системы циркуляции масла. При проектировании следует учитывать температуру, высоту над уровнем моря и воздействие элементов. Пространство, доступное для устройства, влияет на пропорции резервуара, монтажное положение компонентов и конфигурацию трубопровода.
Подшипник должен находиться на высоте выше системы циркуляции масла, чтобы масло могло возвращаться в систему под действием силы тяжести (Рисунок 5). Возвратная линия должна иметь вентиляцию и быть на два размера больше, чем линия подачи, чтобы избежать дублирования. Давление, необходимое для подачи масла в подшипник, может зависеть от высоты подшипника, уменьшения размера трубы и любых ограничений, вызванных коллекторами или форсунками.
Резервуары и трубопроводы
Стандартный резервуар изготовлен из сварной стали. Крышка — толстостенная сталь. Используется как платформа для монтажа компонентов системы. Трубопроводы и фитинги обычно изготавливаются из железа с фитингами. Вся система требует покраски или какого-либо защитного покрытия во избежание коррозии.
Резервуары и трубопроводы также могут быть из нержавеющей стали. Соединения могут быть сварными, а некоторые фитинги фланцевыми. Перед вводом в эксплуатацию системы циркуляции масла должны быть проверены на обнаружение утечек и работу компонентов.
