NAJNOWSZE

Rynek

 

SZKOLENIA I EVENTY

 

STUDIA PRZYPADKÓW

 

PUBLIKACJE

 

TAGI

5Why   5xS  ERP   bezpieczeństwo   deklaracja zgodności   dyrektywa maszynowa   dystrybucja mediów
energia elektryczna   International Forklift Truck of the Year Award   IFOY   TPM   zużycie mediów
Just in Time   Kaizen   Lean   MES   monitorowanie   ocena zgodności   oznakowanie CE   Poka Yoke
projektowanie maszyn   Six Sigma   efektywność energetyczna   Przemysł 4.0   klimatyzacja
raport   rynek pracy   aluminium   automatyka   wypadek przy pracy   awaria   strefa niebezpieczna   
ocena ryzyka   TÜV Rheinland   CO2   falowniki   napędy   panele HMI   energia odnawialna   fotowoltaika 
BIPV   oleje przemysłowe   smary przemysłowe   automatyzacja   robotyzacja   sterowniki PLC   wizualizacja procesow   
SCADA   sterowanie   diagnostyka   własności dynamiczne maszyn   akumulatory   baterie   kody kreskowe   RFID 
IoT – Internet Rzeczy   żywotność majątku technicznego   tworzywa naprawcze   silniki   
przemienniki częstotliwości   łożyska   innowacje   FOS   bhp   zasilacze   przetwornice napięcia PAC
programowanie   konserwacje   prewencja   prędkość obrotowa   pomiary   monitoring zdalny   komunikacja   serwonapędy
rozwiązania mobilne  audyt  rekrutacja  inżynier  rzeczywistość rozszerzona  termowizja  analiza drgań  analiza chemiczna siłowniki urządzenia wykonawcze pneumatyka odzież robocza ciecze obróbcze pompy procesy regulacja systemy sterowniki

 

Oleje grzewcze znajdują zastosowanie w procesach wymagających przenoszenia ciepła między źródłem ciepła a odbiornikiem. Kluczową rolę odgrywają ich dobre właściwości termooksydacyjne i kompatybilność z materiałami konstrukcyjnymi, które są stosowane w instalacjach przesyłu ciepła.

Olejowe nośniki ciepła to zazwyczaj węglowodorowe ciecze organiczne lub estry kwasów organicznych oraz inne ciekłe związki chemiczne o odpowiednich parametrach fizykochemicznych. Ciecze tego typu powinny cechować wymagane dla konkretnej aplikacji właściwości eksploatacyjne. Brak toksyczności, odpowiednia lepkość w zakresie temperatur pracy, odpowiednia temperatura płynięcia, brak skłonności do wydzielania i odkładania osadów na ściankach układu, niewydzielanie substancji gazowych podczas pracy, niewydzielanie i odkładanie osadów na ściankach układów – to tylko najważniejsze cechy nowoczesnych olejów grzewczych, które znajdują zastosowanie w przemyśle.

Ważna jest ich kompatybilność z materiałami konstrukcyjnymi, dobra stabilność termiczna, oraz, co najważniejsze, bardzo dobra zdolność do przenoszenia ciepła. W efekcie ciepło właściwe powinno być jak największe przy dużym współczynniku przewodności cieplnej.

Oleje grzewcze jako nośniki ciepła powinny być używane tylko w układach z obiegiem wymuszonym. Układy wykorzystujące tylko konwekcje ciepła nie zapewniają wystarczająco szybkich przepływów dla zapobiegania miejscowego przegrzania i rozkładu oleju.

Najczęściej stosowane olejowe nośniki ciepła to głęboko rafinowane oleje mineralne z dodatkiem inhibitorów, syntetyczne węglowodory typu polialfaolefin (PAO) oraz aromatyczne, czyli wielopierścieniowe węglowodory bez bocznych łańcuchów alkilowych. Ponadto niejednokrotnie zastosowanie znajdują niektóre typy estrów alkoholi wielowodorotlenkowych i kwasów karboksylowych, a także estry krzemianowe, borany alkilowe i silikony.

Parametry olejów grzewczych

Stabilność termiczna jest parametrem, który określa maksymalną temperaturę pracy olejowych nośników ciepła. Skład chemiczny determinuje termiczny rozkład substancji organicznych. W przypadku działania wysokich temperatur substancje organiczne ulegają degradacji termicznej, czyli krakingowi. W efekcie dochodzi do powstawania substancji gazowych oraz osadów w postaci asfaltenów i koksów.

Oprócz stabilności termicznej ważnym parametrem olejowych nośników ciepła jest stabilność termooksydacyjna. Parametr ten decyduje o czasie eksploatacji substancji w wysokich temperaturach. Oprócz tego jest określana odporność na działanie tlenu z powietrzem. Należy podkreślić, że działanie wysokich temperatur na zachodzące procesy utleniania powoduje powstawanie żywic, asfaltenów i koksów. Te z kolei przyczyniają się do zwiększenia lepkości oleju i wzrostu osadów na wewnętrznych powierzchniach olejowego układu grzewczego.

Ważna jest skłonność do wydzielania osadów (nagarów) w wysokich temperaturach. Podczas sprawdzania oleju grzewczego w tym zakresie uwzględnia się metody, w których olej jest rozbryzgiwany na powierzchni gorącej płytki stalowej lub aluminiowej. Przy badaniu bierze się pod uwagę elementy bardzo podobne do warunków pracy nośnika przy zbliżonym przepływie powietrza. Zwraca się uwagę na takie kryteria, jak zwiększenie lepkości olejowego nośnika ciepła oraz masa nagaru, który odkłada się na płytce.

W oleju grzewczym istotne są substancje lotne. Powstają one podczas eksploatacji, powodując wzrost ciśnienia w układzie i zwiększając przy tym zagrożenie pożarowe. Z kolei brak działania korodującego zapewnia, że nośnik ciepła oraz produkty rozkładu nie przyczyniają się do korozji materiałów konstrukcyjnych poszczególnych elementów instalacji grzewczej. Karty techniczne cieczy zawierają informacje o materiałach, z jakimi oleje nie powinny stykać się przy przenoszeniu ciepła.

Lepkość olejowego nośnika ciepła ma wpływ na przepływy w układzie. Chcąc uzyskać małe gradienty temperatury pomiędzy olejowym nośnikiem ciepła i powierzchnią grzewczą, trzeba zapewnić burzliwy przepływ cieczy roboczej (Re > 2100). Parametrem oleju grzewczego jest również gęstość. Maleje ona wraz ze wzrostem temperatury. Dane w tym zakresie podaje się na kartach katalogowych oleju.

Wybór odpowiedniego oleju grzewczego

Na etapie wyboru olejowego nośnika ciepła należy w pierwszej kolejności ustalić minimalną i maksymalną temperaturę podgrzewanego materiału. W efekcie można określić temperaturę pracy cieczy roboczej w wymienniku ciepła oraz obliczyć ilość ciepła, jaka musi być dostarczona do surowca. Na etapie doboru nośnika analizuje się temperaturę filmu olejowego z uwzględnieniem powierzchni rur kotła, z którymi ma kontakt ciecz grzewcza. Z reguły temperatura filmu olejowego powinna być niższa niż temperatura początku destylacji olejowego nośnika ciepła.

Podstawą doboru olejowego nośnika ciepła do układu grzewczego jest ustalenie, do jakiej minimalnej i maksymalnej temperatury powinien być podgrzany surowiec. Na tej podstawie określa się temperaturę pracy olejowego nośnika ciepła w wymienniku ciepła oraz jaką ilość ciepła należy dostarczyć do surowca.

Odpowiednie napełnianie układu

Zaleca się, aby napełnianie układu wymiany ciepła olejem grzewczym poprzedzić próbami ciśnieniowymi, co pozwoli stwierdzić szczelność układu. Należy przy tym pamiętać, by przy próbach napełniania nie używać wody, a przed zalaniem nowym nośnikiem ciepła przepłukać instalację olejem grzewczym. Napełnianie układów przeprowadza się do objętości nie przekraczającej 40% zbiornika wyrównawczego. Ważne jest odpowietrzenie układu ciepła, a powietrze należy całkowicie usunąć z oleju przed uzyskaniem temperatury roboczej.

Producenci olejów grzewczych zalecają, aby ogrzewanie oleju do parametrów roboczych przeprowadzać w dwóch etapach. Do temperatury 110°C układ powinien nagrzewać się bardzo wolno, a następnie olej powinien być wygrzewany przez kilka godzin w temperaturze 120°C. Tym sposobem zyskuje się odparowanie wilgoci i powietrza nagromadzonych w oleju w czasie napełniania instalacji. Ważne jest, aby ogrzewanie oleju do wartości temperatury roboczej wykonywać stopniowo z jednoczesną kontrolą odpowiednich parametrów w zakresie objętości instalacji.

Eksploatacja olejów

Eksploatując olej za pomocą układów cyrkulacyjnych, należy utrzymywać przepływ turbulentny. Oprócz tego różnica temperatur pomiędzy objętością oleju a filmem oleju, który otacza element grzewczy, nie powinna przekroczyć 15–30°C. W kontekście rozszerzalności cieplnej olejów mineralnych wraz z podgrzewaniem system cyrkulacji oleju powinien mieć zbiornik wyrównawczy odpowiedzialny za kompensowanie zmian objętości oleju. Jedynie w tym miejscu czynnik roboczy ma kontakt z atmosferą. Jeżeli temperatura w zbiorniku wyrównawczym przekroczy 50°C, należy ograniczyć kontakt cieczy z powietrzem. Zastosować można przy tym np. zamknięcia pływające lub oddzielenie powierzchni oleju od atmosfery poprzez zamknięcie gazem obojętnym.

Oleje grzewcze na rynku

Na przykład olej grzewczy G 35 znajduje zastosowanie jako nośnik ciepła w zamkniętych, bezciśnieniowych systemach grzewczych z cyrkulacją oleju w fazie ciekłej przy maksymalnych temperaturach objętościowych do 280°C i przy maksymalnej temperaturze warstwowej do 340°C. Stąd też typowe aplikacje obejmują olejowe układy grzewcze otwarte lub zamknięte do 280°C z obiegiem wymuszonym. Dla wysokich temperatur pracy wskazane jest zastosowanie systemów obiegu zamkniętego z zamknięciem azotem lub innym gazem obojętnym. Z kolei olej grzewczy Ekoterm Plus firmy Orlen spełnia wymagania Polskiej Normy PN-C-96024 „Przetwory naftowe. Oleje opałowe” w zakresie oleju opałowego lekkiego gatunku L-1 oraz wymagania Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 3 listopada 2014 r. w sprawie wymagań jakościowych dotyczących zawartości siarki dla olejów oraz rodzajów instalacji i warunków, w których będą stosowane ciężkie oleje opałowe (Dz. U. z dnia 7 listopada 2014 r., poz. 1547). Ekoterm Plus spełnia wymagania Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 20 sierpnia 2010 r. w sprawie znakowania i barwienia wyrobów energetycznych (Dz. U. z 2010 r. Nr 157, poz. 1054).

Olej grzewczy Shell Heat Transfer Oil S2 znajduje zastosowanie w układach przemysłowych, zakładach chemicznych, przy produkcji tekstyliów itp. oraz w urządzeniach domowych typu grzejnik olejowy. Ciecz cechuje niska wartość prężności par zabezpieczająca przed krakowaniem oleju. W efekcie występuje redukcja utleniania oleju, co może prowadzić do regenerowania oleju za pośrednictwem zbiornika przelewowego i układu kondensacyjnego.

Z kolei olej grzewczy AGIP (ENI) ALARIA dostępny jest w trzech klasach lepkości, co pozwala na wybór cieczy pod kątem do wymaganych warunków temperaturowych – AGIP (ENI) ALARIA 2 (maks. temp. na wylocie: 305°C, maks. temp. ściany: 340°C), AGIP (ENI) ALARIA 3 (maks. temp. na wylocie: 305°C, maks. temp. ściany: 305°C), AGIP (ENI) ALARIA 7 (maks. temp. na wylocie: 300°C, maks. temp. ściany: 315°C). Olej AGIP (ENI) ALARIA 2 jest także przeznaczony do smarowania maszyn i urządzeń w przemyśle tekstylnym, szklarskim, do preparacji w przemyśle ceramicznym, do skrawania (cięcia) małych kawałków żelaznych i niezależnych elementów, zwilżania włókien pochodzenia roślinnego, a także do produkcji chemikaliów i gumy.

Firma Statoil oferuje m.in. olej grzewczy ThermWay przeznaczony do stosowania jako medium we wszystkich przypadkach, łącznie z przemysłem spożywczym, pod warunkiem że nie ma bezpośredniego styku z produktami. Oprócz tego zastosowanie obejmuje urządzenia grzewcze oraz instalacje przeznaczone do ogrzewania pomieszczeń itp. Temperatura maksymalna wynosi 300°C. Gęstość w temperaturze 20°C (metoda ASTM D 4052) wynosi 868 kg/m³, lepkość w temperaturze 40°C (metoda ASTM D 445) to 52,5 mm²/s, a lepkość w 100°C (metoda ASTM D 4052) osiąga 5,25 mm²/s. Z kolei współczynnik przewodnictwa cieplnego w 200°C wynosi 0,12 W/m°C.

Podsumowanie

Jak podaje Polska Organizacja Przemysłu i Handlu Naftowego, polski rynek olejów smarowych osiągnął w 2015 r. poziom 232 112 ton, co oznacza wzrost o 2,36% w porównaniu z 2014 r. Było to zgodne z prognozami opartymi o ogólny stan gospodarki zakładającymi wzrost polskiego PKB o 3,6% i niewielkie wahania rynku oscylujące w granicach błędu statystycznego wynoszącego 3%. Rynek urósł drugi rok z rzędu po 5,5-procentowym wzroście w 2014 r. Jednocześnie pod względem wolumenu sprzedanych środków smarnych 2015 r. okazał się najlepszym od przedkryzysowego 2007 r., kiedy to odnotowano najwyższą, odkąd prowadzony jest monitoring POPiHN, sprzedaż olejów smarowych w Polsce sięgającą 245 280 ton.

Według raportu POPiHN na przestrzeni ostatnich 8 lat w strukturze rynku widać jedynie niewielkie przesunięcia asortymentowe. Utrzymuje się historyczna równowaga w zasadniczym jego podziale na segment przemysłowy i motoryzacyjny, z lekką przewagą segmentu motoryzacyjnego. Wśród głównych zmian w strukturze całkowitego rynku można wyróżnić spadek o ok. 4 punkty procentowe udziału olejów jednosezonowych, o 3 punkty procentowe udziału olejów hydraulicznych oraz motoryzacyjnych – przekładniowych. Rośnie znaczenie olejów z grupy „inne przemysłowe” oraz olejów silnikowych dla pojazdów osobowych. Przez cały czas w strukturze dominują cztery główne grupy produktowe: oleje silnikowe dla pojazdów osobowych (24,27%), oleje silnikowe dla pojazdów ciężarowych (15,32%), oleje przemysłowe hydrauliczne (17,14%) oraz inne oleje przemysłowe (16,64%).

 

Damian Żabicki

OPINIE

TECHNOLOGIE I USŁUGI

 

ARTYKUŁY

 

Oferta: automatyka magazynowa, case study, centrum logistyczne, dystrybucja, logistyka, magazyn, magazynier, operator logistyczny, palety, regały, studia przypadków, system wms, wózek widłowy, wózki widłowe

Background Image

Header Color

:

Content Color

:

Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług zgodnie z Polityką prywatności. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do cookie w Twojej przeglądarce lub w konfiguracji usługi. Polityka prywatności.