Маслоохладители

Компрессоры. Компрессорное оборудование

Итальянская компания Officine Meccaniche Industriali Srl (OMI) ─ одна из немногих выпускает специальные чиллеры для охлаждения масла. Их и другое промышленное оборудование ведущих европейских и российских производителей (плюс полный пакет, необходимых для его эффективной эксплуатации инжиниринговых услуг и современный высококачественный сервис) можно приобрести, обратившись в компанию «БИТЕХ» (https://bi-teh.ru/).

В России ежегодно производится свыше 3 млн тонн смазочных масел. В мире ─ почти 40 миллионов тонн. Их разделяют на несколько видов в зависимости от области применения.

Лидерами по объемам потребления являются три:

гидравлические;
индустриальные (другое название ─ промышленные);
моторные;

существенно меньше доля у масел:

турбинных;
трансмиссионных;
компрессорных;
приборных;
авиационных;
для прокатных станов;
цилиндровых и др.

Отдельную группу составляют минеральные электроизоляционные масла, исполняющие роль электроизоляционной среды в конденсаторах, масляных выключателях, трансформаторах, кабелях и иных электротехнических устройствах. Необходимость охлаждать масло возникает в самых разных технологических процессах.

Где используют маслоохладители

Особенно часто для снижения температуры гидравлических масел; не случайно маслоохладители столь широко представлены в каталогах гидрооборудования.

Их применяют во многих отраслях, в техпроцессах, требующих поддержания стабильных значений температуры и точного температурного контроля:

машиностроении (металлообрабатывающие станки и центры);
деревообработке;
целлюлозно-бумажной промышленности;
и, конечно, в электроэнергетике, особенно при эксплуатации газотурбинных и паротурбинных установок (ГТУ и ПТУ) тепловых электростанций, ветрогенераторов, трансформаторов.

Маслоохладители ─ один из главных компонентов систем маслоснабжения ПТУ и ГТУ. Охлаждая масло, они помогают ему, выполнять важные функции ─ уплотнение вала генератора, смазка подшипников турбины и др. От работы маслоохладителей во многом зависит надежность и эффективность ТЭС в целом. Перегрев масел ─ распространенная причина остановок компрессоров, турбин и другого энергетического оборудования, приводящих к немалым финансовым потерям.

Необходимость охлаждения масла возникает при использовании таких универсальных в части отраслевой принадлежности машин и установок как:

электродвигатели;
насосные станции;
литьевые машины;
грузоподъемные устройства;
редукторы;
компрессоры;
гидравлические прессы;
испытательные стенды;
холодильные установки.

Маслоохладители применяют не только для стационарных, но и мобильных устройств:

строительной и дорожно-строительной техники;
горнодобывающего оборудования;
сельскохозяйственных машин.

Не обойтись без маслоохладителей при эксплуатации грузового и легкового автотранспорта. Не удивительно, что в сети Интернет чаще других ищут маслоохладители для автомобилей. Самые популярные запросы ─ «маслоохладитель Ниссан (Nissan)», «маслоохладитель Ауди (Audi)», «маслоохладитель Форд (Ford)». Пользователи выясняют: как и где «маслоохладитель купить»; его стоимость ─ «маслоохладитель цена»; координаты поставщиков сервисных услуг, «замена маслоохладителя Опель Астра (Opel Astra)», «прокладка маслоохладителя» «маслоохладитель замена прокладок» и т. д.

Чем опасно перегретое масло

Возвращаясь к промышленному оборудованию, нельзя не отметить, что температура масла ─ напрямую или косвенно (регулируя температуру оборудования) ─ влияет на качество продукции. Например, от охлаждения калибрующего устройства зависит качество полимерных изделий, производимых экструдером. Перегрев шпинделя металлообрабатывающего станка резко снижает точность обработки деталей.

Перегретое масло перестает справляться с возлагаемыми на него функциями, более того, может поменять свои свойства:

вязкость (перегретое масло разжижается);
начать:

пениться;
испаряться;
закипать;
разлагаться и даже воспламениться.

При контакте с горячим маслом быстро стареют и разрушаются уплотнительные элементы, возможны перекосы и заклинивания золотников, ускоряются процессы коррозии.

Охлаждение позволяет не только сохранить свойства самого масла, но и, предупредив тепловые деформации металла, продлить срок службы оборудования. А также решить такие «тактические» задачи, как стабилизация давления масла в системе, предотвращение его вытекания, снижение шума и вибрации.

Конструкции маслоохладителей

Существует несколько способов охлаждения масла:

воздушные маслоохладители;
водяные маслоохладители;
чиллеры-маслоохладители.

Обязательной принадлежностью устройств любого типа является теплообменник. В первом случае избыточное тепло у масла забирает воздух. Во втором ─ циркулирующая вода. В третьем ─ хладагент. Последний вариант применим при невысокой (соизмеримой с показателями воды) вязкости масла или водно-масляной эмульсии. Охлаждать масло, поступающее из масляного бака машины, может не хладагент, а доставляемый от чиллера в выносной теплообменник хладоноситель (вода или гликолевый раствор).

Каждый вариант имеет свои преимущества. В силу особенностей конструкции и свойств воды, обладающей как теплоноситель хорошими теплофизическими свойствами, эффективность водяных маслоохладителей выше, чем воздушных. Использование чиллеров, делает охлаждение масла технологичным (высокая точность регулирования температуры), экономичным и экологически безупречным.

Воздушные маслоохладители

Включенные в цепь гидросистемы аппараты воздушного охлаждения (АВО), представляющие собой теплообменники воздушно-масляного типа, поддерживают требуемую температуру масла. Охлаждение происходит благодаря воздушному потоку, инициируемому вентиляторами с электро- или гидроприводом. Радиатор может быть соединен с гидробаком.

Масляный термостатический клапан используется как:

перепускной клапан, регулирующий подачу нагретого масла от потребителя на кулер;
смесительный клапан, смешивающий поток переохлажденного масла с нагретым, что позволяет поддерживать его постоянную температуру на входе потребителя.

Водяные маслоохладители

В зависимости от используемого теплообменника различают:

кожухотрубные (кожухотрубчатые) маслоохладители;
пластинчатые маслоохладители;
погружные охладители;
рубашечные охладители.

В рубашечных ─ U-образная или цилиндрическая рубашка с каналами одевается на сосуд снаружи.

В погружных ─ хладоноситель циркулирует в катушке из медных трубок, опущенной в емкость с охлаждаемой жидкостью.

Охлаждающий элемент кожухотрубных (кожухотрубчатых) теплообменников состоит из большого числа гладких или оребренных тонких труб из меди, латуни, медно-никелевого сплава, мельхиора, легированной стали, титана. Оребрение характеризуется высотой и шагом. Корпус изготавливают из стали; крышки ─ из алюминия; прокладки маслоохладителя ─ из бутадиен-нитрильного каучука.

В пластинчатых теплообменниках пластины из нержавеющей стали с отверстиями соединены между собой посредством пайки медным сплавом (неразборные паянные пластинчатые теплообменники) или крепежа (разборные). Отверстия образуют отдельные проточные камеры, в которых обменивающиеся теплом нагретое масло и охлаждающая его жидкость движутся в противоположных направлениях.

Чиллеры-маслоохладители

Чтобы акцентировать назначение чиллеров, применяемых для охлаждения масла (водно-масляных эмульсий, смазочно-охлаждающих жидкостей ─ СОЖ), им дают специальные названия ─ «чиллер для воды и масла», «чиллер для охлаждения масла», «масляный чиллер». На английском ─ oil chiller (чиллер для масла), oil chiller hydraulic (чиллер для гидравлического масла), spindle chiller (чиллер для шпинделя).

К устройству масляного чиллера предъявляют повышенные требования в части уплотнений, ─ они обязаны быть маслостойкими. Учитывая более высокую по сравнению с водой вязкостьмасла, центробежные насосы могут быть заменены шестеренными. (Действующий «ГОСТ 17398-72 Насосы. Термины и определения» устанавливает использование прилагательного «шестеренчатые» применительно к насосам недопустимым).

Размер проходных отверстий в теплообменниках необходимо делать увеличенным, чтобы не провоцировать рост гидравлического сопротивления.

Масляным чиллерам приходится функционировать в самых неблагоприятных условиях ─ при высокой температуре окружающего воздуха в агрессивной атмосфере, содержащей повышенное количество пыли, масляных паров, коррозионно-активных веществ. Отсюда использование стойких, устойчивых к агрессивной внешней среде, покрытий. Гальванизированных многослойных порошковых, например.

Чиллеры для масла могут иметь различную стандартную комплектацию:

с насосом и емкостью;
с насосом, но без емкости;
без емкости и без насоса (если в системе уже есть насос).

Используют конденсаторы с водяным или воздушным охлаждением. Они должны медленно загрязняться маслом и легко очищаться от него.

Длину трубопровода для масла желательно по возможности минимизировать.

Применение программируемого термостата позволяет контролировать температуру охлаждения. При наличии необходимого числа датчиков и микропроцессора возможна организация дистанционного управления и удаленная диагностика основных узлов чиллера ─ насоса, вентилятора, компрессора. Удаленный (выносной) блок управления ─ одна из опций чиллеров для масла OMI.

Компания OMI производит семь моделей масляных чиллеров холодопроизводительностью от 3,0 (CHOM 39 и CHOT 39; у CHOT в отличие от CHOM трехфазное питание) до 14,9 (CHOT 149) кВт. Масса самых маленьких ─ 110 кг, самой большой ─ 170 кг. Модели CHOM/CHOT 39, CHOT 56, CHOT 67 имеют одинаковые размеры ─ 580×650×920 мм; 760×760×1335 мм ─ размеры CHOT 97 и CHOT 130. Компактность ─ качество часто очень значимое в условиях современного производства ─ одно из многочисленных достоинств чиллеров для гидравлического масла OMI.

В качестве хладагента в «больших» моделях используется R407C, в «малых» ─ R134a. Минимальная/максимальная температура масла ─ +20 ^OC/+30 ^OC; окружающей среды ─ +2 ^OC/+40 ^OC.

В стандартной комплектации масляные чиллеры OMI оснащены центробежным насосом (насос и теплообменник размещены в одном корпусе) и не имеют бака. По желанию заказчика чиллер снаряжается баком из нержавеющей стали с нагревателем и приспособленным для перекачивания вязких жидкостей шестеренным насосом. Отдельная опция ─ низкошумный насос. Можно заказать чиллер с повышенной (±0,5 ^OK) точностью поддержания температуры масла, различными видами датчиков, фильтров, манометров. Полный список дополнительных опций ─ https://bi-teh.ru/catalog/osushiteli-chillery/chillery/chillery-dlya-gidravlicheskogo-masla/. Вообще, наличие большого числа дополнительных опций ─ характерная особенность масляных чиллеров.