در محیط های درجه حرارت بالا ، مهر و موم ها و روان کننده های چشمه های بنزین مستعد تخریب حرارتی ، پیری و کاهش عملکرد هستند. به منظور گسترش عمر خدمات چشمه های گاز و اطمینان از قابلیت اطمینان آنها ، باید یک سری اقدامات برای جلوگیری از پیری و تخریب روان کننده انجام شود. در زیر برخی از فناوری های کلیدی و راه حل های طراحی وجود دارد:
1. طراحی عملکرد دمای بالا مهر و موم ها
1.1 انتخاب مواد
مهر و موم ها (مانند حلقه های O ، مهر و موم های روغن و غیره) باید توانایی حفظ خاصیت ارتجاعی و آب بندی خوب در محیط های درجه حرارت بالا را داشته باشند. مواد مقاوم در برابر دمای بالا معمولاً شامل موارد زیر است:
Fluororubber (FKM): تحمل دمای بسیار خوبی دارد و معمولاً می تواند در دمای دمای 20 درجه سانتیگراد تا 250 درجه سانتیگراد کار کند و سن در دمای بالا آسان نیست.
لاستیک سیلیکون (VMQ): لاستیک سیلیکون می تواند خاصیت ارتجاعی و مقاومت در برابر پیری را در دماهای بالا حفظ کند و برای محیط هایی با دمای تا 250 درجه سانتیگراد مناسب است.
لاستیک کلروپن (CR): از مقاومت بسیار خوبی در برابر حرارت ، مقاومت به اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی برخوردار است و اغلب در محیط های درجه حرارت متوسط و بالا استفاده می شود.
پلی اورتان (PU): مهر و موم های پلی اورتان مقاوم در برابر سایش و مقاوم در برابر فشار زیاد ، مناسب برای محیط های دمای بالاتر هستند و معمولاً در محدوده -40 درجه سانتیگراد تا 120 درجه سانتیگراد قابل استفاده هستند.
PTFE (Polytetrafluoroethylene): مناسب برای محیط های کار با درجه حرارت بسیار بالا ، می تواند به طور موثری در برابر دمای بالا و خوردگی شیمیایی مقاومت کند.
انتخاب مواد آب بندی مناسب می تواند عمر مهر و موم را در دماهای بالا افزایش داده و از خرابی مهر و موم ناشی از پیری مواد جلوگیری کند.
1.2 فناوری پوشش
به منظور بهبود مقاومت در برابر دمای بالا مهر و موم ، می توان از فناوری پوشش سطح استفاده کرد. به عنوان مثال ، استفاده از پوشش PTFE (Polytetrafluoroethylene) برای تهیه یک لایه محافظ برای مهر و موم می تواند به طور موثری از تأثیر مستقیم دمای بالا بر روی مواد لاستیکی جلوگیری کند.
1.3 بهینه سازی طراحی ساختاری
طراحی و روش نصب مهر و موم نیز بر مقاومت در برابر دمای بالای آن تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، سطح تماس مهر و موم باید از اصطکاک و فشرده سازی بیش از حد جلوگیری کند ، تجمع گرما را کاهش دهد و در نتیجه عمر خدمات خود را گسترش دهد. در عین حال ، انتخاب فشار مناسب مهر و موم و موقعیت نصب می تواند اثر آب بندی فنر گاز را بهینه کرده و از خرابی مهر و موم ناشی از گسترش حرارتی و انقباض جلوگیری کند.
2. طراحی پایداری درجه حرارت بالا روغن روغن کاری
2.1 انتخاب روغن روغن کاری درجه حرارت بالا
در محیط با درجه حرارت بالا ، ویسکوزیته و عملکرد روغن روغن کاری معمولی ممکن است به میزان قابل توجهی تغییر کند ، بنابراین لازم است از روغن روان کننده طراحی شده برای محیط با درجه حرارت بالا استفاده شود. روغن های روان کننده زیر برای استفاده در محیط با درجه حرارت بالا مناسب هستند:
روغن روغن کاری کاملاً مصنوعی: روغن کاملاً مصنوعی دارای ثبات عالی درجه حرارت بالا ، پایداری اکسیداسیون و نوسانات کم است. این ماده اغلب در محیط هایی با دمای کار 150 درجه سانتیگراد و بالاتر استفاده می شود.
روغن سیلیکون: روغن سیلیکون هنوز هم می تواند خواص روان کننده خود را در دمای شدید بالا حفظ کند و معمولاً در محدوده دمای -60 درجه سانتیگراد تا 300 درجه سانتیگراد قابل استفاده است.
روغن پلی آلفائولفین (PAO): این روغن مصنوعی دارای سیالیت درجه حرارت بسیار پایین و پایداری دمای بالا است و به طور گسترده در محیط های با دمای بالا و پایین مورد استفاده قرار می گیرد.
گریس مبتنی بر لیتیوم: در دمای عملیاتی بالاتر ، گریس مبتنی بر لیتیوم می تواند مقاومت حرارتی بهتر و مقاومت اکسیداسیون را فراهم کند.
انتخاب روغن روغن کاری با دمای بالا مناسب می تواند به طور قابل توجهی اثر روغنکاری چشمه های گاز در محیط با درجه حرارت بالا را بهبود بخشد ، از روغن کاری کافی به دلیل تجزیه درجه حرارت بالا ، تبخیر یا تغییر ویسکوزیته روغن روغن کاری جلوگیری کند و از این طریق باعث کاهش سایش جزء و تخریب عملکرد چشمه های گاز می شود.
2.2 استفاده از مواد افزودنی روان کننده
در محیط با درجه حرارت بالا ، خاصیت آنتی اکسیداسیون و ضد پیری روان کننده ها از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. بنابراین ، مواد افزودنی آنتی اکسیدانی ، تثبیت کننده دمای ضد درجه و غیره می توانند به روان کننده ها اضافه شوند تا روند پیری روان کننده ها را به تأخیر بیندازند. این مواد افزودنی می تواند به محصولات نفتی در حفظ خواص فیزیکی و شیمیایی پایدار در شرایط درجه حرارت بالا کمک کند و از اکسیداسیون روغن ، وخیم و رسوب کربن جلوگیری کند.
2.3 طراحی سیستم مهر و موم روغن و روغن کاری
به منظور اطمینان از اثربخشی روان کننده ها و جلوگیری از فرار آنها در شرایط دمای بالا ، طراحی مهر و موم روغن چشمه های گاز باید از خواص آب بندی خوب برخوردار باشد و از نشت روغن کاری ها جلوگیری کند. در عین حال ، روان کننده باید جریان و فشار مناسب را در چشمه گاز حفظ کند تا اطمینان حاصل شود که پیستون و سایر قطعات متحرک به طور کامل روغن کاری می شوند.
3. طراحی مدیریت حرارتی
3.1 طراحی جداسازی حرارتی
در طراحی چشمه های گازی ، فناوری جداسازی حرارتی را می توان در نظر گرفت تا تأثیر دمای بالای خارجی را بر روی مهر و موم داخلی و روان کننده های چشمه های گازی کاهش دهد. به عنوان مثال ، از مواد عایق حرارتی (مانند پوشش های عایق حرارتی با دمای بالا ، واشرهای عایق حرارتی و غیره) استفاده کنید تا باعث کاهش دما از منابع گرمای خارجی به داخل چشمه گاز شود.
3.2 طراحی اتلاف گرما
طراحی پوسته فنر گاز می تواند با افزایش سطح سطح اتلاف گرما ، مانند استفاده از سینک های گرما یا فناوری تصفیه سطح (مانند آنودایزاسیون) ، به کاهش دمای کار چشمه گاز کمک کند. علاوه بر این ، با بهینه سازی مسیر جریان هوا از چشمه گاز می توان اثر اتلاف گرما را بهبود بخشید تا تأثیر دمای بالا بر روی مهر و موم ها و روان کننده ها کاهش یابد.
4. نگهداری و نظارت
بازرسی و نگهداری منظم کلید جلوگیری از پیری مهر و موم های بهار گاز و خرابی روان کننده ها در محیط های درجه حرارت بالا است. هنگام استفاده از چشمه های گاز اختصاص داده شده به محیط های درجه حرارت بالا ، می توان یک سیستم نظارت را برای نظارت بر وضعیت کار چشمه گاز در زمان واقعی ، از جمله دما ، فشار گاز ، وضعیت روغن و غیره تنظیم کرد. در صورت بروز مشکلات ، نگهداری یا جایگزینی مهر و موم و روان کننده ها به موقع قابل انجام است.
خلاصه
در محیط های با درجه حرارت بالا ، اقدامات کلیدی برای اطمینان از افزایش مهر و موم ها و روان کننده های چشمه های گاز شامل موارد زیر است:
مواد آب بندی را با تحمل شدید درجه حرارت بالا (مانند فلوئوروبربر ، لاستیک سیلیکون و غیره) و روان کننده های درجه حرارت بالا (مانند روغن کاملاً مصنوعی ، روغن سیلیکون و غیره) انتخاب کنید.
طراحی ساختار آب بندی را برای کاهش خرابی مهر و موم ناشی از دمای بالا بهینه کنید.
از مواد افزودنی مقاوم در برابر درجه حرارت بالا برای بهبود قابلیت های آنتی اکسیداسیون و ضد پیری روان کننده ها استفاده کنید.
طراحی مدیریت حرارتی مؤثر دمای عملکرد چشمه گاز را از طریق انزوا حرارتی و طراحی اتلاف گرما کاهش می دهد.
نگهداری و نظارت منظم اطمینان حاصل می کند که عملکرد مهر و موم ها و روان کننده ها همیشه در بهترین شرایط قرار دارد.
از طریق این اقدامات ، عمر خدمات چشمه گاز در محیط با درجه حرارت بالا می تواند به طور قابل توجهی گسترش یابد تا از ثبات و قابلیت اطمینان آن اطمینان حاصل شود .