Hydraulvätskans påverkan på varnishbildningen och verkningsgraden. Åke Byheden R&D Binol Biolubricants

Transkript

1 Hydraulvätskans påverkan på varnishbildningen och verkningsgraden Åke Byheden R&D Binol Biolubricants

2 Råolja Basvätskor Växt- & djurriket Raffinering Petrokemiska industrin Raffinering Hydrering Alkoholer Fettsyror Mineralolja Vitolja VHVI PA Syntetisk ester Veg.olja Gr I Gr II Gr III Gr VI Gr V Nedbrytbarhet Förnybarhet

3

4 Basvätskors egenskaper Densitet Flampunkt Viskositet VI visk. / temp. Luftavskiljning Vattenseparation c p, l värmeegenskaper a tryck / viskositetskoeff. g inre friktion i oljefilmen Toxicitet Förnybara råvaror Bionedbrytbarhet Filtrerbarhet Löslighet Konduktivitet

5 EP PPD Rostskydd VIförbättrare. Cu-pass. Antiox. AW Skumdämp. Formulerad produkt Friktionsmodifierare Basolja Detergenter Dispergenter 1-3% add.

6 Basoljor Paraffin Naften Aromat Högt VI Dålig lösningsförmåga God oxidationsbeständighet Lågt VI Medelgod lösningsförmåga Goda lågtemperaturegenskaper Mycket lågt VI Hög lösningsförmåga Relativt hälsoskadliga Högt VI Mycket bra lösningsförmåga God oxidationsbeständighet Goda lågtemperaturegenskaper TMP-leate, C PE-Pelargonate, C TMP-Caprylate (C 8-10 ), 22 C Syntetiska Estar

7 31 ctober, 2016 A Quaker Chemical Company 7

8 xidation Processen 1. Syret i luften reagerar med oljans kolvätemolekyler som bryts sönder 2. Kolet frigörs, oljan blir mörk och luktar bränt 3. Molekylerna reagerar med varandra och blir längre. ljan förtjockas och bildar syror Antioxidantens funktion Hindrar oxidationsförloppet och förbrukas xidation Luft Slitagemetaller Vatten

9 Varnish VARNISH Thermal degradation Statiska urladdningar Dieseleffekt (Micro dieseling) Processen 1. Molekylerna bryts sönder pga hög temperatur och bildar nya polära ämnen som är olösliga i oljan 2. Det bildas mjuk (varm)/hård (kall) avlagring som till största delen består av nedbrutna basoljor och additiv 3. Varnish är gulbrun till färgen men mörknar när föroreningar fastnar i avlagringen Antioxidantens funktion Hinner inte med i processen Hot spots (mycket varma zoner) MPC-test

10 Jordning Filter Slangar lja 10

11 Egenskaper Konduktivitet vid 20 C (ps/m) Konduktivitet vid 60 C (ps/m) BioSafe Energy 911 ~1800 Konduktiviteten är förmågan att ta upp och bära med sig elektroner Lösligheten och den renhållande förmågan är betydligt mycket bättre än för Gr. I, Gr. II och Gr. III baserade produkter MPC-test

12 Vilka egenskaper utöver de tekniska egenskaperna är viktiga att få med vid utvecklingen av en ny hydraulolja? Tekniska egenskaper (Svensk Standard / IS /DIN) Miljöegenskaper (Svensk Standard ) Verkningsgradsförbättrande (Energi) Minimera Varnish (Löslighet, Konduktivitet, Luftavskiljning) Brett temperaturområde (många olika applikationer) 12

13 Kan hydraulvätskan öka energieffektiviteten i hydraulsystemet? Hydraulsystemets huvudkomponenter Filter Ventil Hydraulcylinder Hydraulmotor Pump Tank

14 Stribeck diagram Boundary Hydraulics Gears Bearings Turbines Mixed HD EHD

15 Viskositet / temperatur Hydrauloljor Viskositet mm²/s IS VG ,0 9,0 8,0 8,0 7,0 7,0 6,0 6,0 5,0 5,0 4,0 4,0 3,0 3,0 2, Temperatur C Temperatur ,0

16 Kan hydraulvätskan öka energieffektiviteten i hydraulsystemet? Hydraulsystem är inte kända för sin höga verkningsgrad så här finns förutsättningar att spara energi. Effektmätningar i hydraulsystem utfört av Hydraulmotor Högt varvtal Rör-vinkel 90 Lågt varvtal Rör-vinkel 90 Högt varvtal Bockade rör 90 Lågt varvtal Bockade rör 90 Tester i hydraulsystem med pump, rörledningar och en hydraulmotor Fördelar Min VG 46 BioSafe Energy Min VG 46 BioSafe Energy Min VG 46 BioSafe Energy Min VG 46 BioSafe Energy Energibesparing Dp Motor 43,1 bar 39,1 bar 26,2 bar 25,1 bar 40,4 bar 37,7 bar 25,7 bar 25,0 bar Hydraulisk effekt Effektskillnad i hydr.motor 927 W 847 W 8,6 % 218 W 209 W 4,2 % 875 W 817 W 6,7 % 218 W 208 W 4,6 % Aktiv effekt elmotor Effektskillnad i systemet 4900 W 3280 W 33 % 1300 W 1130 W 13 % 3480 W 2800 W 19 % 1190 W 1000 W 16 % Mindre motorer bättre utnyttjande av den aktiva effekten Minskad kylaggregat eller inget alls Inga ev. filterlarm vid start Tester i hydraulsystem med pump och rörledningar Min VG 46 Bockade rör 90 grader Referensolja Flöde lit./min. 10 lit./min. 5.0 lit./min. Tryck ingående 18.7 bar 11.5 bar 5.7 bar Tryck utgående 4.8 bar 3 bar 1.5 bar Δp 13.9 bar 8.5 bar 4.2 bar BioSafe Energy Bockade rör 90 grader Testolja Flöde 16.0 lit./min lit./min. 5.0 lit./min. Tryck ingående 31.8 bar 16.3 bar 7.1 bar Tryck utgående 20 bar 10 bar 4.2 bar Δp 11.8 bar 6.3 bar 2.9 bar

17 Miljöegenskaper Nedbrytbarhet Toxicitet Förnyelsebara råvaror SP-listan EU-blomman Energibesparing Livslängd Funktion Dessa egenskaper är också viktiga miljöegenskaper Dessa egenskaper erbjuder möjligheter till miljöförbättringar enligt miljöledningssystem ex. IS och substitutionsprincipen.