我廠是一座火力發(fā)電廠,各類工業(yè)水泵、離心風(fēng)機(jī)等由電動機(jī)拖動的設(shè)備,大量應(yīng)用于生產(chǎn)工藝流程中,而且是長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的。這些設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的好壞,耗能的多少直接關(guān)系全廠生產(chǎn)的安全和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)?!叭f靈霸”抗磨節(jié)能潤滑油添加劑的問世,為提高潤滑性能,減少機(jī)械磨損和節(jié)約能源提供了廣闊的前景。但是在使用單位如何確定它的使用效果,就成為至關(guān)重要的,關(guān)系到能否推廣使用的問題。我廠在電動機(jī)滾動軸承潤滑脂中使用了“萬靈霸”添加劑,取得一定的經(jīng)驗(yàn),特別是在確定使用效果和節(jié)能效果方面,采用適合生產(chǎn)現(xiàn)場條件又簡單易行的辦取得了準(zhǔn)確的結(jié)果。
一、潤滑狀況的改善和節(jié)能效果的測定
1.基本原則
眾所周知,任何轉(zhuǎn)動機(jī)械的軸承,在運(yùn)轉(zhuǎn)時都要消耗功率,改善潤滑性能只能減少這部分損失而不能消失。添加劑加入潤滑油或潤滑脂中能夠在摩擦表面上形成一層堅固的油膜,改善潤滑狀況,減少金屬表面的摩擦損失,達(dá)到保護(hù)軸承和降低損失的目的。如果能夠測定軸承在潤滑脂中使用與不使用添加劑時,軸承摩擦損失的變化,就可以得到其改善潤滑的效果,也就是節(jié)能效果。要測定軸承中摩擦損失的變化,只能從測定電機(jī)輸入功率入手,這就需要使電機(jī)在這兩種情況下所帶的外部機(jī)械負(fù)載完全相同才能進(jìn)行比較。如何才能作到電機(jī)負(fù)載完全相同呢?將電機(jī)與所帶動的機(jī)械脫開,使電機(jī)處于空載下運(yùn)轉(zhuǎn),這才是電機(jī)負(fù)載最恒定的工況。因此選定在電機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下作軸承潤滑狀況的對比性試驗(yàn)。測定這兩種情況下電機(jī)輸入功率(空載損耗功率)的變化,才可以取得最準(zhǔn)確的結(jié)果。
2.試驗(yàn)條件、方法和結(jié)果
以一臺供全廠軸承冷卻水用的工業(yè)水泵電機(jī)作試驗(yàn)對象。
電機(jī)銘牌.J02—92—2 55kW 380V 2960r/min
(1)首先測量不加添加劑的電機(jī)空載損耗功率
將電機(jī)按常規(guī)檢修,清洗軸承后加入常規(guī)潤滑脂,回裝后電機(jī)不與水泵聯(lián)結(jié),接通電源,用二功率表法,使用低力率瓦特表,測量電機(jī)空載損耗功率。起動后測得功率為3.152kW,1小時后穩(wěn)定在2.88kW
(2)測量加入添加劑后的電機(jī)空載損耗功率
再將電機(jī)拆開洗掉原潤滑脂,加入含有添加劑的潤滑脂后,用同樣的程序測量空載損耗功率,其結(jié)果如下:
對照以上兩次試驗(yàn),在電機(jī)其他條件未變的情況下,由于在潤滑脂添加了“萬靈霸”添加劑之后,其空載損耗降低了2.88-2.27=0.61kW。由此完全可以確認(rèn),降低功率部分是由于改善潤滑狀況所產(chǎn)生的。也就是“萬靈霸”添加劑產(chǎn)生的節(jié)能效益。占電機(jī)額定功率的0.61/55×100=1.12%。
3.節(jié)能效果的理論分析
大家知道,中型電動機(jī)的效率無論是Y系列或J0系列電機(jī)的效率均在90%左右。其中10%的功率消耗在各種損失中。電機(jī)的損耗有:鐵損、銅損、機(jī)械損耗和附加損耗。按電機(jī)設(shè)計資料可知,機(jī)械損耗約占總損耗的1/3。機(jī)械損耗由以下幾部組成:(1)轉(zhuǎn)子表面與空氣的摩擦損耗;(2)軸承摩擦損耗;(3)通風(fēng)損耗。這3種損耗中通風(fēng)損耗最大,約占機(jī)械損耗的70%~80%??梢娸S承的摩擦損耗只占機(jī)械損耗的2%左右。由此可見軸承潤滑中加入“萬靈霸”添加劑之后,降低1%左右的損耗,是符合自然規(guī)律的,也是可信的,證明了添加劑所起的作用。如果測量出更大的節(jié)能效果反而是不科學(xué)的。
二、使用“萬靈霸”添加劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
1.應(yīng)用添加劑后,對改善潤滑狀況,降低機(jī)械摩擦作用是明顯的
從上面測試結(jié)果就充分說明了這個問題。對降低軸承溫度和振動,延長滾動軸承的壽命是大有好處的。但是在生產(chǎn)現(xiàn)場條件下,短時期內(nèi)不易取得較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),需要進(jìn)一步作長期的觀察和統(tǒng)計。
2.使用添加劑的方法簡單易行
在電機(jī)軸承中使用含有添加劑的潤滑脂的方法非常簡單,只需將添加劑事先按5%容積比例摻入所采用的潤滑脂中拌勻,靜置48小時后待用,按常規(guī)的作法將其加入軸承內(nèi)即可。這項(xiàng)工作并未給檢修和維護(hù)工作增加麻煩和難度。
3.節(jié)能效果顯著
以此電機(jī)為例,使用添加劑后,僅僅由于減少功率損失0.61kW一項(xiàng),每天可節(jié)電l4.6kW•h,每年按5000運(yùn)行小時計算,可節(jié)電7300kW•h。電價按規(guī)定的0.22元/kW•h計算折合人民幣為1604元。
使用添2nN的費(fèi)用:一臺中型電機(jī)兩個軸承使用潤滑脂按2kg計,每年換一次潤滑脂,大約需100ml添加劑,每升添加劑按360元計算,添加劑的費(fèi)用一年僅為36元。全年的經(jīng)濟(jì)效益為1604—36=1568元。投入產(chǎn)出比為1586/36=43.6??梢妰H僅由于節(jié)能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益就很可觀。
三、添加劑在我廠的使用情況
在試驗(yàn)基礎(chǔ)上證實(shí)了它的使用效果后,決定在全廠電動機(jī)軸承中推廣使用。從1993年初開始,結(jié)合電機(jī)檢修逐步在中型電機(jī)中使用。到目前為止,使用電機(jī)的數(shù)量已有20余臺。并正在對這些電機(jī)的軸承壽命進(jìn)行長期的觀測,以使最終確定對延長軸承壽命的效果。
四、添加劑在發(fā)電廠中的應(yīng)用前景
發(fā)電廠既是發(fā)電企業(yè),又是用電大戶。例如一座200MW的發(fā)電廠自用電率一般為7%,功率達(dá)14MW,其中絕大部分消耗在泵類和風(fēng)機(jī)類機(jī)械中。這些機(jī)械全部由電動機(jī)拖動。全廠有各類電機(jī)上百臺。采用添加劑后,如有l(wèi)%的節(jié)能效果,全年可節(jié)電70萬kW•h,合人民幣15萬元,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
另外水泵和風(fēng)機(jī)軸承潤滑系統(tǒng)中有壓力循環(huán)潤滑、油環(huán)潤滑和油浴潤滑等方式,均可采用添加“萬靈霸”以改善潤滑和降低機(jī)械損耗,目前正在進(jìn)行試用,有待進(jìn)一步總結(jié)。