روغن صنعتی توربین چیست؟ روغن صنعتی توربین برای استفاده در توربین‌های آب، گاز و بخار (با و بدون چرخ‌دنده) و همچنین برای کمپرسورهای توربو و کمپرسورهای انتقال تولید می‌شوند. هنگام استفاده از توربین‌ها در نیروگاه‌ها، عملکرد قابل‌اعتماد از اهمیت تعیین‌کننده‌ای برخوردار است.
ایرادات و خرابی‌های برنامه‌ریزی نشده امنیت را به خطر می‌اندازد و می‌تواند هزینه‌های هنگفتی را به همراه داشته باشد. طبق این مسئله، از روغن‌های توربین برای تضمین عمر طولانی سیستم‌ها و همچنین به‌حداقل‌رساندن زمان و هزینه‌های تعمیر و نگهداری استفاده می‌شود.
روغن‌های توربین کاربردهای گسترده‌ای در نیروگاه‌ها دارند
روغن‌های صنعتی توربین
توربین‌ها توربو ماشین‌هایی هستند که از یک محیط کار برای انتقال انرژی مکانیکی به ماشین مورداستفاده، بهره می‌برند. در یک توربین نقاط روغن‌کاری زیادی وجود دارد که شرایط هیدرودینامیکی دارند. یاتاقان‌های توربین‌ها هیدرواستاتیک بوده و از اصطکاک مختلط جلوگیری می‌کند. این بدان معنی است که روغن صنعتی توربین را می‌توان برای مدت طولانی استفاده کرد.
ظرفیت آزادسازی هوای روغن‌ها برای جلوگیری از تشکیل کف در روغن مطلوب است. هوای بیش از حد در روغن توربین به‌شدت خاصیت روانکاری را کاهش می‌دهد. ایجاد کف می‌تواند منجر به تأخیر در واکنش‌های هیدرولیک و کاویتاسیون در پمپ‌ها و یاتاقان‌ها شود.
این کار در دما، سرعت و در صورت لزوم رطوبت بالا انجام می‌شود. کاربرد روغن توربین روغن‌کاری اجزای مختلف است و باید به‌عنوان روغن هیدرولیک، روغن روان‌کننده یاتاقان، روغن انتقال و سیال خنک‌کننده عمل کنند. روغن‌های توربین در محدوده سرعت بالا کار می‌کنند و در معرض دمای بالا قرار می‌گیرند. این امر نیاز به پایداری حرارتی و اکسیداتیو بالایی دارد.
روغن‌های صنعتی توربین باید خلوص بالایی داشته باشند
الزامات روغن‌های توربین کدام‌اند؟
روغن صنعتی توربین باید از ویژگی‌های زیر برخوردار باشد:
- پایداری اکسیداسیون عالی
- خواص حفاظتی خوب در برابر خوردگی
- ظرفیت جداسازی آب عالی
- میزان کف کردن آن پایین باشد
- خواص EP
- خلوص بالا
- ویسکوزیته مطابق با ISO VG 32 یا ISO VG 46 (مناسب برای یاتاقان‌ها و چرخ‌دنده‌های ساده)
- رفتار تجزیه‌پذیری روغن لوله
- روغن توربین باید بتواند آب را به‌سرعت محصور کند
- روغن‌های توربین عمدتاً در یاتاقان‌ها و چرخ‌دنده‌های توربین‌های بخار، گاز و آب استفاده می‌شود. آنها همچنین در کمپرسورهای توربو استفاده می‌شوند.
کاربردهای روغن توربین
حوزه‌های کاربرد خاص روغن صنعتی توربین عبارت‌اند از:
- نیروگاه‌های گاز و توربین بخار
- توربین‌های گاز در نیروگاه‌های حرارتی نوع بلوک
- موتورهای محرکه گاز و بخار، به‌عنوان‌مثال در کشتی‌ها
- نیروگاه‌های آبی با توربین
- درایو پمپ‌ها، کمپرسورها و دمنده‌ها
روان‌کننده‌ها باید متناسب با توربین باشند
انواع روغن‌های توربین
انتخاب روغن صنعتی توربین همیشه به شرایط عملیاتی و نسبت‌های مربوطه بستگی دارد. نوع توربین و طراحی آن (سیستم روغن‌کاری و کنترل سیال ترکیبی یا مجزا) نیز تعیین‌کننده است. دستورالعمل سازنده همچنین می‌تواند مشخص کند که کدام روان‌کننده برای یک توربین مناسب است و کدام نه. برای بررسی بهتر، مهم‌ترین انواع توربین و ویژگی‌های خاص آنها و کاربرد روغن توربین در محیط‌های خاص، در زیر ارائه شده است.
توربین‌های بخار
در یک توربین بخار، یک شفت با پره در چندین یاتاقان ساده همراه با یک محفظه استوانه‌ای استفاده می‌شود. در اطراف محفظه، نازل‌ها جریان بخار را تحت‌فشار بالا ایجاد می‌کنند که به تیغه‌ها برخورد می‌کند.
بخشی از انرژی فشار به انرژی سرعت تبدیل می‌شود.
جت بخار شتاب‌دار و هدایت شده با سرعت زیاد از نازل‌ها خارج می‌شود، با پره‌های روتور برخورد می‌کند و از طریق کانال‌های تیغه روتور جریان پیدا می‌کند. این فرایند باعث چرخش پروانه می‌شود؛ بنابراین انرژی جنبشی به کار مکانیکی تبدیل می‌شود و در این مسیر به روغن صنعتی توربین نیاز دارند.
توربین‌های گازی
در یک توربین گاز، کمپرسور محوری، محفظه احتراق و توربین برای تولید انرژی ترکیب می‌شوند. توربین کمپرسور و ژنراتور را به حرکت درمی‌آورد. هوای فشرده به گاز سوخت‌رسانی می‌شود و می‌سوزد. گاز اگزوز گرم شده به پره‌ها برخورد کرده و توربین را به حرکت درمی‌آورد. این اصل در نیروگاه‌ها، کشتی‌ها و هواپیماها استفاده می‌شود.
گاز خروجی از توربین‌های گاز برای کارکرد دیگ بخار برای تولید بخار استفاده می‌شود. سپس توربین بخار را به حرکت درمی‌آورد. راندمان حرارتی این ترکیب می‌تواند تا 60 درصد افزایش پیدا کند. توربین‌های منفرد دارای راندمان حرارتی 30 تا 38 درصد هستند.
روغن‌کاری توربین‌های بخار و گاز
در توربین‌های بخار و گاز، نقاط روغن‌کاری توسط یک منبع روان‌کننده مرکزی یا یک سیستم روغن‌کاری و کنترل جداگانه تأمین می‌شود. منبع روغن روانکاری مرکزی تمام نقاط روانکاری و عناصر کنترل را با همان روغن صنعتی توربین روان می‌کند. روغن‌های معدنی عمدتاً برای این منظور استفاده می‌شود. با سیستم‌های روغن‌کاری و کنترل جداگانه، استرهای اسید فسفریک مقاوم در برابر شعله اغلب در مدار کنترل نیروگاه‌ها استفاده می‌شود. این امر ایمنی عملیاتی سیستم را افزایش می‌دهد.
نقش روغن توربین در توربین‌های بخار و گاز
یکی از انواع روغن‌های توربین، روغن مخصوص توربین‌های بخار و گاز است که وظایف زیر را انجام می‌دهد:
- روغن‌کاری یاتاقان‌های فشار و پشتیبانی توربین، ژنراتور، دستگاه تحریک‌کننده در سیستم گردش فشار
- روغن‌کاری گیربکس توربین‌های دنده‌ای
- در هنگام راه‌اندازی یا خاموش شدن، از روغن برای بلندکردن روتور توربین استفاده می‌شود تا از اصطکاک و سایش مختلط بالا جلوگیری شود.
- روانکاری یاتاقان‌های نگهدارنده کمپرسور در توربین‌های گازی
توربین‌های آبی
از توربین‌های آبی برای تولید برق در نیروگاه‌های برق‌آبی استفاده می‌شود. حالت کار مشابه توربین گاز یا بخار است با این تفاوت که آب پره‌ها را به حرکت درمی‌آورد. به کمپرسور و دیگ بخار نیازی نیست. در مقایسه با توربین‌های گاز یا بخار، کارکرد آنها آسان‌تر است، اما بسیار بزرگ‌تر. توربین‌های آبی همچنین به سیستم روانکاری نیاز دارند که در دماهای پایین‌تر عمل کند. یک زمینه کلاسیک کاربرد، حرکت ژنراتورهای الکتریکی در نیروگاه‌های برق‌آبی در مخازن یا رودخانه‌ها است.
روغن‌کاری توربین‌های آبی
با استفاده از روغن صنعتی توربین نقاط روغن‌کاری زیر در توربین‌های آبی تأمین می‌شود:
- یاتاقان‌های محوری یا مسیری و همچنین یاتاقان‌های شعاعی یا راهنما
- عناصر کنترل و انتقال قدرت با سیال هیدرولیک از طریق یک سیستم هیدرولیک تأمین می‌شوند.
- دستگاه تنظیم سر بال برای توربین‌های کاپلان
- گیربکس
- سیستم‌های کمکی مانند درایو و سرریز
روغن‌های توربین باید اکسیداسیون پایداری داشته باشند
نتیجه‌گیری
روغن صنعتی توربین برای عملکردهای توربین‌های صنعتی در نیروگاه‌های مختلف و کارخانه‌های مواد شیمیایی بکار می‌رود. توربین‌ها مکن است به‌مرورزمان یا به دلیل برخی امور دچار خرابی و ایراد شوند بنابراین باید به‌صورت دوره‌ای روغن‌کاری شوند که این امر همواره هزینه‌های تعمیرات و نگهداری را به میزان زیادی کاهش می‌دهد. پایداری اکسیداسیون عالی، ویسکوزیته مطابق با استانداردها، مقاومت در برابر خوردگی، خلوص بالا، خواص EP بالا و کف نکردن از ویژگی‌های مهم این روغن‌هاست.
