A جهاز تنقية الزيت الفراغي يمكن معالجة أنواع مختلفة من الزيوت الصناعية عن طريق إزالة الرطوبة والغازات الذائبة والملوثات الدقيقة التي تقلل من الأداء وعمر الخدمة. ومع ذلك، تعتمد نتائج المعالجة على نوع الزيت ولزوجته ومستوى التلوث وتكوين جهاز التنقية. يساعد فهم الزيوت المناسبة المشغلين على اختيار المعدات المناسبة، وتحسين جودة الزيت، وحماية الآلات، وتقليل تكاليف الاستبدال. تشرح هذه المقالة أنواع الزيوت الرئيسية المتوافقة مع التنقية بالتفريغ.
كيف يعمل جهاز تنقية الزيت بالشفط؟
عادةً ما يجمع جهاز تنقية الزيت بالتفريغ بين التسخين والتجفيف بالتفريغ وإزالة الغازات والترشيح متعدد المراحل.
التجفيف بالتفريغ وإزالة الغازات
يمر الزيت الملوث أولاً عبر نظام تسخين مضبوط. يقلل التسخين من لزوجة الزيت ويحسن فصل الماء والغازات.
ثم يدخل الزيت المسخن إلى حجرة مفرغة من الهواء، حيث ينتشر على شكل طبقة رقيقة أو قطرات دقيقة. في ظل ظروف الفراغ، تنخفض درجة غليان الماء، مما يسمح للماء الحر والماء المستحلب والرطوبة المذابة بالتبخر عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا.
كما يقوم نظام التفريغ بإزالة الهواء المذاب والغازات الأخرى التي قد تسبب الأكسدة أو التكهف أو الضغط غير المستقر أو انخفاض أداء العزل الكهربائي.
ترشيح الجسيمات الدقيقة
بعد التجفيف وإزالة الغازات، يمر الزيت عبر مرشح واحد أو أكثر. تعمل هذه المرشحات على التقاط الغبار، وجزيئات المعادن، وبقايا الكربون، والألياف، والرواسب، وغيرها من الملوثات الصلبة.
تعتمد دقة الترشيح المطلوبة على نوع الزيت والمعدات التي يُستخدم فيها. قد يتطلب زيت المحولات ترشيحًا دقيقًا للغاية، بينما قد يحتاج زيت التروس عالي اللزوجة إلى مرشحات ذات سعة أكبر للحفاظ على معدل تدفق مقبول.
ما هي أنواع الزيوت التي يمكن معالجتها بواسطة جهاز تنقية الزيوت بالتفريغ؟
تُستخدم أجهزة تنقية الزيت بالتفريغ على نطاق واسع لزيوت العزل الكهربائي، ومواد تشحيم التوربينات، والسوائل الهيدروليكية، وزيوت التشحيم الصناعية، والعديد من الزيوت الأخرى القائمة على البترول.
زيت المحولات
يُعد زيت المحولات أحد أكثر الزيوت شيوعاً التي تتم معالجتها بواسطة معدات التنقية بالتفريغ.
أثناء التشغيل، يمكن لزيت المحولات أن يمتص الرطوبة من الجو ومواد العزل. وقد يحتوي أيضاً على غازات مذابة، وجزيئات كربون، وألياف، ونواتج أكسدة.
حتى كمية ضئيلة من الرطوبة قد تُقلل من قوة العزل الكهربائي لزيت المحولات وتزيد من خطر تلف العزل. تعمل عملية التنقية بالتفريغ على إزالة الرطوبة والغازات الذائبة مع ترشيح الجزيئات الدقيقة.
تُستخدم عملية تنقية زيت المحولات بشكل شائع من أجل:
- محولات الكهرباء
- محولات التوزيع
- المحاثات المتبادلة
- قواطع الدائرة الكهربائية المملوءة بالزيت
- المعدات الكهربائية ذات الجهد العالي
بالنسبة لتطبيقات المحولات الحرجة، يجب أن يوفر جهاز التنقية مستوى فراغ عاليًا، وتحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة، وترشيحًا دقيقًا.
زيت التوربين
زيت التوربينات يستخدم لتزييت المحامل والتروس وأنظمة التحكم والمكونات الأخرى في التوربينات البخارية والغازية والمائية.
يُعد تلوث المياه مشكلة شائعة في أنظمة تزييت التوربينات. وقد ينتج عن تسرب البخار، أو التكثيف، أو عطل في نظام التبريد، أو التخزين غير السليم.
يمكن أن تتسبب الرطوبة في استحلاب الزيت، والتآكل، وتدهور المواد المضافة، وعدم استقرار التشحيم. تعمل عملية تنقية زيت التوربينات الفراغية على إزالة الماء الحر، والمستحلب، والمذاب، مع تقليل تلوث الغازات والجسيمات.
هذا العلاج مناسب للزيوت المستخدمة في:
- توربينات بخارية
- توربينات الغاز
- التوربينات الكهرومائية
- أنظمة تزييت المولدات
- أنظمة تدوير الزيت في محطات توليد الطاقة
يمكن أن تساعد عملية التنقية المنتظمة في إطالة عمر خدمة الزيت وتقليل خطر تلف المحامل وأنظمة التحكم.
الزيت الهيدروليكي
يمكن أيضًا معالجة الزيت الهيدروليكي بواسطة جهاز تنقية الزيت بالتفريغ.
تتأثر الأنظمة الهيدروليكية بالماء والهواء والجسيمات الدقيقة. ويمكن أن تؤدي هذه الملوثات إلى تآكل المضخات، وانسداد الصمامات، والتآكل، والتجويف، وعدم استقرار الضغط، وانخفاض كفاءة النظام.
تعتبر عملية التنقية بالتفريغ مفيدة بشكل خاص للزيوت الهيدروليكية الملوثة بالرطوبة الناتجة عن بيئات التشغيل الرطبة، أو تسرب المبادلات الحرارية، أو التخزين الخارجي، أو التكثيف.
تشمل التطبيقات الشائعة ما يلي:
- آلات البناء
- أدوات التصنيع
- مكابس هيدروليكية
- ماكينات قولبة بالحقن
- ماكينات التعدين
- معدات إنتاج الصلب
يجب اختيار جهاز التنقية وفقًا للزوجة المطلوبة لزيت الهيدروليك ومستوى نظافته. قد تتطلب سوائل الهيدروليك عالية اللزوجة تسخينًا أقوى ومعدل تدفق معالجة أقل.
زيوت التشحيم وزيوت التروس
يمكن معالجة العديد من زيوت التشحيم الصناعية عن طريق تنقية الزيت بالتفريغ، بما في ذلك زيت المحامل، وزيت الدوران، وزيت تشحيم الآلات، وبعض زيوت التروس.
تُشكّل زيوت التشحيم طبقة واقية بين الأجزاء المتحركة. وعندما يحتوي الزيت على الماء أو جزيئات كاشطة، تصبح هذه الطبقة أضعف، مما يزيد الاحتكاك والتآكل الميكانيكي.
تساعد عملية التنقية بالتفريغ على إزالة هذه الملوثات ويمكنها استعادة نظافة الزيت وتحسين موثوقية التشحيم.
يمكن معالجة زيت التروس أيضاً، لكن لزوجته العالية تُشكّل تحديات إضافية. ففي درجات الحرارة المنخفضة، يتدفق زيت التروس السميك ببطء وقد يُحمّل المضخة فوق طاقتها أو يُسبب انسداد المرشحات.
يجب أن يحتوي جهاز تنقية زيت التروس على ما يلي:
- التدفئة المتحكم بها
- مضخة مناسبة عالية اللزوجة
- فلتر ذو سعة كبيرة
- التحكم في التدفق القابل للتعديل
- حماية درجة الحرارة
تكون عملية التنقية أكثر فعالية عندما يكون الزيت ملوثًا ولكنه لم يتعرض لأكسدة شديدة أو استنفاد للمضافات.
زيت ضاغط
قد يتلوث زيت الضاغط بالماء المكثف والهواء والغبار وجزيئات المعادن ومنتجات الأكسدة.
قد يتسبب تلوث الماء في الصدأ، وضعف التزييت، وتكوّن الرغوة، وعدم استقرار تشغيل الضاغط. كما قد تُشكّل نواتج الأكسدة رواسب وتزيد من لزوجة الزيت.
يمكن لجهاز تنقية الزيت بالتفريغ إزالة الرطوبة والغازات المذابة والجسيمات من أنواع عديدة من زيوت الضواغط، بما في ذلك الزيوت المستخدمة في:
- برغي الضواغط
- ضواغط الطرد المركزي
- الضواغط الترددية
- ضواغط الهواء الصناعية
ينبغي التحقق من توصيات الشركة المصنعة للزيت قبل عملية التنقية، خاصة عند استخدام زيوت ضواغط اصطناعية أو مجموعات إضافات خاصة.
زيت التبريد والدرفلة
قد يتراكم في زيت التبريد المستخدم في المعالجة الحرارية قشور معدنية، وبقايا كربونية، وماء، وملوثات أخرى. قد تؤثر هذه الشوائب على أداء التبريد وتسبب تفاوتًا في الصلابة، أو علامات على السطح، أو عيوبًا أخرى في المنتج.
يمكن للتنقية بالتفريغ إزالة الماء والجسيمات من زيوت التبريد المناسبة، مما يساعد على الحفاظ على أداء معالجة حرارية أكثر اتساقًا.
يمكن تنقية زيوت الدرفلة المستخدمة في معالجة المعادن إذا كانت مشتقة من البترول ومتوافقة مع المعالجة بالتفريغ. مع ذلك، تحتوي بعض زيوت الدرفلة على مستحلبات أو مصممة للخلط بالماء. قد تتطلب هذه المنتجات معدات فصل متخصصة بدلاً من جهاز تنقية الزيوت بالتفريغ القياسي.
الديزل وزيت الوقود الخفيف
صُممت بعض أنظمة التنقية بالتفريغ لمعالجة وقود الديزل وزيت الوقود الخفيف. ويمكنها إزالة الماء والرواسب والجسيمات الدقيقة التي تدخل أثناء النقل أو التخزين أو التكثيف في الخزانات.
مع ذلك، تتطلب عملية تنقية الوقود معدات مصممة خصيصاً. يجب أن يستخدم جهاز التنقية موانع تسرب ومضخات ومكونات كهربائية وأنظمة أمان متوافقة.
لا ينبغي استخدام جهاز تنقية زيت التشحيم القياسي تلقائيًا مع أنواع الوقود القابلة للاشتعال. قد يتطلب الأمر مكونات كهربائية مقاومة للانفجار ووسائل حماية مناسبة، وذلك حسب نوع الوقود وبيئة التشغيل.
ما هي الزيوت التي تتطلب عناية خاصة؟
على الرغم من أن التنقية بالتفريغ مناسبة للعديد من الزيوت، إلا أن بعض السوائل تتطلب تقييمًا دقيقًا قبل المعالجة.
زيوت عالية اللزوجة
تتطلب الزيوت عالية اللزوجة، مثل زيت التروس الثقيل وبعض مواد التشحيم الصناعية، تسخينًا إضافيًا لتحسين التدفق وفصل الماء.
يجب تجنب التسخين المفرط لأنه قد يُسرّع الأكسدة أو يُتلف المواد المضافة. لذا، ينبغي أن يوفر جهاز التنقية تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة ومساحة سطح تسخين كافية.
زيوت مستحلبة بشدة
يمكن للتجفيف بالتفريغ إزالة الماء المستحلب، ولكن قد تتطلب المستحلبات المستقرة معالجة متكررة أو تقنية فصل إضافية.
قد لا تُطلق الزيوت التي تحتوي على مستحلبات قوية الماء بسهولة. في هذه الحالات، قد يلزم استخدام جهاز تنقية بالتفريغ مع فصل التجميع، أو الطرد المركزي، أو المعالجة الكيميائية.
زيوت تحتوي على إضافات للبشرة الحساسة
تحتوي الزيوت الصناعية على إضافات توفر الحماية من التآكل، والتآكل، والرغوة، والتآكل، أو الأداء تحت الضغط الشديد.
قد تؤثر درجة الحرارة غير المناسبة أو الفراغ المفرط على المكونات المتطايرة أو الإضافات الحساسة. قبل معالجة زيت غير مألوف، يجب على المستخدمين التحقق من مواصفات الزيت وظروف تشغيل جهاز التنقية.
الزيوت المؤكسدة أو المتدهورة بشدة
يقوم جهاز تنقية الزيت بالتفريغ بإزالة الماء والغازات والملوثات الصلبة، ولكنه لا يستطيع استعادة الزيت الذي تعرض لتدهور كيميائي شديد بشكل كامل.
قد يكون استبدال الزيت أكثر ملاءمة عندما يكون الزيت:
- قيمة حموضة عالية للغاية
- تغير شديد في اللون أو رائحة احتراق
- تكوّن كميات كبيرة من الحمأة
- تغير كبير في اللزوجة
- محتوى مضاف مستنفد
- أكسدة واسعة النطاق
ينبغي إجراء الاختبارات المعملية عندما تكون حالة الزيت غير مؤكدة.
العوامل المؤثرة على نتائج تنقية الزيت
لزوجة الزيت ودرجة حرارة التشغيل
تتميز الزيوت ذات اللزوجة المنخفضة عادةً بسهولة دورانها وإطلاق الرطوبة منها مقارنةً بالزيوت ذات اللزوجة العالية. ويؤدي التسخين المتحكم به إلى تحسين التدفق وكفاءة التجفيف.
تعتمد درجة الحرارة المناسبة على نوع الزيت. قد تؤدي درجة الحرارة المرتفعة جدًا إلى تلف جودة الزيت، بينما قد يؤدي التسخين غير الكافي إلى تقليل كفاءة التنقية.
محتوى الماء ومستوى التلوث
تؤثر كمية الماء وشكله على وقت المعالجة المطلوب.
يسهل فصل الماء الحر عموماً. أما الماء المستحلب والمذاب فيتطلبان عادةً التجفيف بالتفريغ ودورات تدوير متعددة.
قد يتطلب التلوث بالجسيمات الثقيلة أيضًا ترشيحًا مسبقًا لحماية المضخة والمرشحات الدقيقة.
مستوى الفراغ ودقة الترشيح
يؤدي الفراغ الأعمق عمومًا إلى تحسين عملية التجفيف وإزالة الغازات، وخاصة بالنسبة لزيت المحولات والزيوت الأخرى التي تتطلب مستويات رطوبة منخفضة للغاية.
ينبغي أن تتناسب دقة الترشيح مع متطلبات المعدات. قد يؤدي اختيار مرشح خشن للغاية إلى ترك جزيئات ضارة في الزيت، بينما قد يؤدي استخدام مرشح دقيق للغاية إلى تقليل التدفق وزيادة تكاليف الاستبدال.
حالة الزيت وعمر الخدمة المتبقي
تكون عملية التنقية أكثر اقتصادية عندما لا يزال للزيت خصائص كيميائية مقبولة.
قبل العلاج، قد يقوم المستخدمون بإجراء الاختبارات التالية:
- محتوى الرطوبة
- نظافة الجسيمات
- لزوجة
- القيمة الحمضية
- نقطة مضيئة
- قوة عازلة
- محتوى الغاز المذاب
تساعد هذه النتائج في تحديد ما إذا كان التنقية أو التجديد أو الاستبدال الكامل للزيت هو الخيار الأفضل.
كيفية اختيار جهاز تنقية الزيت بالشفط المناسب
قم بمطابقة نوع الزيت مع نوع الآلة
تتطلب أنواع الزيوت المختلفة تكوينات مختلفة للآلات. تركز أجهزة تنقية زيت المحولات على الفراغ العالي، والترشيح الدقيق، والأداء العازل. بينما تركز أجهزة تنقية زيت التوربينات على إزالة الماء والمستحلبات. زيوت التشحيم والتروس أجهزة تنقية الزيوت يتطلب الأمر تسخيناً أقوى ومعالجة ذات لزوجة عالية.
ينبغي إبلاغ مورد المعدات بنوع الزيت المحدد قبل تصنيع أو تهيئة الآلة.
تحقق من معدل التدفق وقدرة التسخين
يعتمد معدل التدفق المطلوب على حجم الزيت ومستوى التلوث ووقت المعالجة المتاح.
لا يُعدّ معدل التدفق الأكبر دائمًا أفضل. فإذا مرّ الزيت عبر حجرة التفريغ بسرعة كبيرة، فقد تنخفض كفاءة التجفيف.
يجب أن تتناسب قدرة التسخين أيضًا مع لزوجة الزيت ودرجة الحرارة المحيطة.
تأكد من توافق الختم والمادة
يجب أن تكون المضخات، والأختام، والخراطيم، والمرشحات، والخزانات متوافقة مع الزيت الذي تتم معالجته.
وهذا الأمر مهم بشكل خاص للزيوت الاصطناعية والوقود وسوائل الهيدروليك المقاومة للحريق والزيوت التي تحتوي على إضافات كيميائية خاصة.
خاتمة
تستطيع أجهزة تنقية الزيت بالتفريغ معالجة زيوت المحولات، وزيوت التوربينات، والزيوت الهيدروليكية، وزيوت التشحيم، وزيوت التروس، وزيوت الضواغط، وزيوت التبريد، وزيوت الدرفلة، وبعض أنواع الوقود الخفيف. وتتمثل وظائفها الرئيسية في إزالة الماء والغازات المذابة والجسيمات الصلبة.
مع ذلك، تعتمد نتائج التنقية على لزوجة الزيت، وتركيبة المواد المضافة، ومستوى التلوث، والظروف الكيميائية. قبل اختيار المعدات، ينبغي على المستخدمين الصناعيين تحديد نوع الزيت، ولزوجته، وحجمه، ومحتواه من الماء، ومستوى النظافة المطلوب، وظروف التشغيل. يضمن اختيار جهاز التنقية المناسب للزيت تشغيلًا أكثر أمانًا، وأداءً أفضل للتنقية، وعمرًا أطول للزيت.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن لجهاز تنقية الزيت بالتفريغ معالجة أنواع مختلفة من الزيوت؟
نعم، يمكن لبعض الآلات معالجة عدة أنواع من الزيوت المتوافقة. ومع ذلك، يجب منع التلوث المتبادل، وينبغي تنظيف الآلة جيداً قبل تغيير أنواع الزيوت.
هل يمكنه إزالة الماء الحر، والماء المستحلب، والماء المذاب؟
يمكن لجهاز تنقية الزيت بالتفريغ المصمم بشكل صحيح إزالة جميع أشكال الماء الثلاثة. يعتمد مستوى الرطوبة النهائي على تصميم الجهاز، وحالة الزيت، ودرجة الحرارة، ومستوى التفريغ، وعدد دورات الدوران.
هل يمكن تنقية الزيوت عالية اللزوجة؟
نعم، لكن الآلة تتطلب أنظمة تسخين وضخ وتحكم في التدفق مناسبة. وعادةً ما تستغرق معالجة الزيوت عالية اللزوجة وقتاً أطول من معالجة زيوت المحولات أو التوربينات.
متى يجب استبدال الزيت الملوث؟
يجب استبدال الزيت عندما يكون متأكسداً بشدة، أو متدهوراً كيميائياً، أو ملوثاً بمواد غير متوافقة، أو غير قادر على تلبية مواصفات التشغيل بعد التنقية.
