Aktuality

PODPORA PRO BUDOUCÍ DODÁVKY ENERGIE

08. March 2013

PODPORA PRO BUDOUCÍ DODÁVKY ENERGIE

Zvýšení účinnosti lisů na dřevní peletky pomocí speciálních maziv

Rostoucí celosvětová poptávka po dřevních peletkách pro průmyslové využití v elektrárnách je doprovázena zvyšujícími se nároky na výrobní kapacity, disponibilitu zařízení a minimalizaci nákladů na údržbu a opravy. V centru pozornosti zde stojí lis na peletky jako srdce výrobního řetězce. Výběr vhodného speciálního maziva, jehož výkonnost byla přizpůsobena specifickým podmínkám prostředí, může mít vliv na životnost ložisek drticích kol a pozitivně tak ovlivnit provozní spolehlivost a nákladovost celého agregátu. Prostřednictvím řady rozsáhlých srovnávacích studií stávajících složení produktů mohla společnost Klüber Lubrication München potvrdit příčinnou souvislost a získat tak důležité poznatky pro optimální výběr maziva.

Při rozvoji obnovitelných zdrojů energií hraje stále důležitější roli biomasa. Dřevní peletky přitom patří mezi nejdůležitější biopaliva jako náhrada ropy, zemního plynu a uhlí. Zvláště ve srovnání s ropou a plynem se ceny peletek v posledních letech vyvíjely relativně stabilně, takže se stávaly stále atraktivnějším alternativním palivem nejen pro domácnosti, ale také pro elektrárny na výrobu energie a tepla. V procesu společného spalování dvou různých typů paliv (co-firing) nahrazují například uhelné elektrárny část spalovaných fosilních paliv dřevními peletkami nejen z důvodu mnohem atraktivnějších cen, ale také za účelem snižování emisí skleníkových plynů, jako je např. oxid uhličitý.

Výkonnější stroje pro stoupající objem výroby

Na základě rostoucího celosvětového objemu výroby dřevních peletek a plánovaných nových výrobních závodů s kapacitou až 1 milionu tun ročně / ("Mega-Mills") se mění technologické požadavky na lisy dřevních peletek, takže etablovaní výrobci zařízení i noví prvovýrobci vstupující na trh vyvíjejí stále silnější a energeticky účinnější lisy s dílčí kapacitou až 25 tun za hodinu. U těchto výkonnějších strojů s vyšším výrobním objemem získává na významu disponibilita zařízení a prodloužené intervaly mezi údržbami, neboť dlouhé prostoje právě u velkokapacitních zařízení mají za následek vyšší výrobní ztráty.

Ačkoliv je to často podceňováno, hraje přitom mazivo klíčovou roli. Při mazání dílů zařízení na výrobu dřevních palet, zejména ložisek drticích kol, může mít optimální výběr speciálního maziva příznivý vliv na spolehlivost a efektivitu výroby dřevních peletek. V rozsáhlých srovnávacích studiích stávajících složení výrobků mohla společnost Klüber Lubrication München získat přesné poznatky z hlediska výkonu různých konceptů. Tyto studie poskytují základ pro výběr optimálního maziva pro komponenty lisů na dřevní peletky.

Analýza provozních podmínek

Ložiska drticích kol jsou podle různých druhů dřeva vystavena proměnnému zatížení a také různě vysokému tlaku, přičemž teplota ložiska překračuje teplotu 120 °C. Kromě toho v prostoru ložiska velmi často vzniká korozivní prostředí, které vzniká částečně velmi vysokou vlhkostí rozmělněného materiálu. Mazivo ložisek v drticích válcích musí v každém provozním místě zajistit dostatečné mazání a tvorbu únosného filmu maziva. Tento film odděluje třecí členy a spolehlivě chrání proti opotřebení, aby mohla být zajištěna vysoká disponibilita zařízení až do doby plánované výměny drticích kol. Dalším požadavkem na mazivo je čerpatelnost v automatických systémech a dávkování prostřednictvím zařízení pro centrální mazání.

Tyto komplexní provozní parametry byly základem pro provedení mechanicko-dynamických srovnávacích zkoušek s různými mazivy na tribologických zkušebních zařízeních společnosti Klüber Lubrication v Mnichově.

Modelování zkušebních podmínek podobných jako v praxi

Vedle mechanické stability, ochrany proti opotřebení a zatížitelnosti různých produktových konceptů byly u příslušných maziv testovány třecí vlastnosti, ochrana proti korozi a odolnost proti působení vody. Dále byla všechna speciální maziva podrobena zkušebnímu chodu na zařízení FE8 s kuželíkovými ložisky po dobu 500 hodin, aby bylo možné vzájemně porovnat účinek aditiv snižujících opotřebení za provozních podmínek vyskytujících se v praxi. V tomto případě byl třecí moment a teplotní profil zaznamenáván v ložisku a opotřebení bylo stanoveno na komponentách valivého ložiska. Tato zkušební metoda poskytla nejdůležitější výpověď o přenosnosti na ložiska drticích válců, protože ložiska při zkušebním chodu s 50 kN a při trvalé teplotě cca 120 °C ve zkušebním ložisku byla velmi silně zatížena.

Podpora pro budouci dodavky energie

Významné rozdíly v testovaných konceptech maziv

Bylo testováno několik maziv, které se běžně používají v ložiskách drticích kol lisů na dřevní peletky. Ze sedmi testovaných výrobků byla pouze čtyři plastická maziva schopna odolávat předepsanému zatížení a poskytnout měřitelné výsledky.

V uvažovaném cyklu chodu 500 hodin byly zjištěny významné rozdíly u součinitelů tření a hodnot opotřebení. Na základě různého složení zpevňovadel a použitých aditiv u tří produktů s podobnými viskozitami základového oleje došlo ke zvýšení teploty na více než 200 °C. Tím byla překročena přípustná maximální teplota, což mělo za následek vypnutí zkušebního zařízení. Naopak v případě třech maziv nebylo vůbec dosaženo předem určené teploty 120 °C vlastním zahřátím, což svědčilo o výkonové rezervě těchto plastických maziv a odrazilo se ve snížených hodnotách opotřebení. Nižší teploty mají za následek pomalejší stárnutí maziv. To umožní prodloužení intervalů mezi domazáváním a také používání menších množství při vlastním domazávání.

Optimální výsledky

Na základě výsledků zkoušek se maziva na bázi ropných olejů s polymočovinovým zpevňovadlem a viskozitou základového oleje cca 500 mm²/s jako maziva pro použití na ložiska drticích kol lisů na dřevní peletky jevila jako výkonnější než často používaná plastická maziva s obsahem lithného mýdla nebo se zpevňovadly vápenatých mýdel. Produkty s nízkými hodnotami opotřebení přinesly dobré výsledky také v testu opotřebení chvěním a třením.

Lze tedy předpokládat, že tato maziva splňují svoji úlohu při mazání ložisek drticích kol a ochraně proti opotřebení tak dlouho, než je provedena jejich výměna.

Závěr

Zkoušky provedené specialisty společnosti Klüber Lubrication v oblasti tribologie poskytují základ pro výběr vhodného složení maziva. Na základě provozních podmínek v lisech na dřevní peletky, které jsou dány typem a konstrukcí daného zařízení, a podle povahy používané suroviny vyplývají požadavky na ložiskové mazivo, které by měly být konzultovány s výrobcem maziva. Zvláště při plánování nových vysokokapacitních lisů na dřevní peletky by specialisté z oblasti tribologie měli být zapojeni již v úvodní fázi jejich vývoje.

Autoři článku:

Oliver Fassmann
Karl-Dieter Schuster