Syntetiska Estrar eller Mineraloljor

Relevanta dokument
Hydraulvätskans inverkan på systemförluster

Hydraulvätskor TMHP02

HydraWay EE En ny generation energieffektiv hydraulvätska

HydraWay EE En ny generation energieffektiv hydraulvätska

Miljöanpassade hydraulvätskors inverkan på systemprestanda jämfört med konventionella mineraloljor

Hur kan oljor spara energi?

Mereta-serien Syntetiska cirkulations- och växellådsoljor för industrin

Hydraulpump Serie F1Plus Fast Deplacement

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

Framgångsrik användning av miljöanpassade smörjmedel. Adj. Prof., Statoil Fuel & Retail, Lubricants R&D

RANDO HDZ. Rando HDZ, premium hydraulolja med zinkbaserat slitageskydd som ger dig:

Energieffektiva hydraulsystem - Systemlösningar för förlustminimering

Hydraulikcertifiering

SCP ISO. Andra fördelar: SCP ISO är en serie kolvpumpar med fast deplacement för mobila och stationära hydraulsystem.

SCM DIN. Andra fördelar:

SCM DIN. Andra fördelar:

Syntetiska Mobil-industrismörjmedel. Designade för att prestera

SCM DIN. Andra fördelar:

KTH MMK JH TENTAMEN I HYDRAULIK OCH PNEUMATIK allmän kurs kl

SAM DIN. Andra fördelar: Låg vikt

INNOVATION HYDRAULSLANG MED ÖVERLÄGSEN PRESTANDA FÖR SKOGSAPPLIKATIONER

Minsta motståndets lag Statoil Lubricants bok om smörjfett

SSG Hydraulikdagar 2016 SHU 20år AUH 40år

Lektion 1: Hydraulvätskan och dess egenskaper

SCM M2. Andra fördelar:

SCM M Andra fördelar:

Kracht Kugghjulspump KP 3 Högtryckspump Gjutjärn

Sammanfattning hydraulik

Hydraulikcertifiering

Växjö krandagar Tema hydraulik

SCM ISO. Andra fördelar:

Produktpresentation. Miljöanpassad hydraulvätska

Accepterad monteringsanvisning 2016:1. Talis S (RSK: ) Talis S (RSK: ) 1 (12)

Accepterad monteringsanvisning 2016:1

Flödesmätare, Översikt

Accepterad monteringsanvisning 2016:1. Talis S (RSK: ) Talis S 100 CoolStart (RSK: )

Lektion 1: Hydraulvätskan och dess egenskaper

SCM SAE. Andra fördelar:

SCM SAE. Andra fördelar:

SKRUVPUMPAR SCREW PUMPS

Accepterad monteringsanvisning 2016:1. Metris (RSK: ) Metris S (RSK: ) Metris (RSK: )

Kracht Kugghjulspump KP 0 Högtryckspump Aluminium

Hydraulvätskor - Krav och provningsmetoder

HYDRAULIK Grundläggande begrepp I

Kracht Kugghjulspump KP 1 Högtryckspump Aluminium

Accepterad monteringsanvisning 2016:1. Ecos M CoolStart (RSK: ) Ecos L CoolStart (RSK: ) 1 (12)

Accepterad monteringsanvisning 2016:1. Focus (RSK: ) 1 (12)

AquaTeq Sweden AB Radarvägen 12 SE KALMAR. PHONE: +46 (0) INTERNET:

Bernoullis ekvation Rörelsemängdsekvationen Energiekvation applikationer Rörströmning Friktionskoefficient, Moody s diagram Pumpsystem.

Hydraulikcertifiering

Hydraulikcertifiering

Företagsnamn: Grundfos Skapad av: Magnus Johansson Tel: +46(0) Datum:

Beskrivning Serie Sida

Hydraulpump Serie F2 Fast deplacement

Precision* 3-i-1 Skydd Litium och litium komplex fett

Grundfos om livscykelkostnader för spillvattenpumpar

Kracht Kugghjulsmotor KM 1 Hydraulikmotor Aluminium

Hydraulikcertifiering

Ett långfibrigt aluminiumkomplext fett för olika ändamå Användbart temperaturområde 0 C till 177 C

Datablad (12) Kracht Kugghjulspumpar KFF 2,5 KFF 112 Drivmedelspumpar Segjärn

FÖRBERED UNDERLAG FÖR BEDÖMNING SÅ HÄR

Accepterad monteringsanvisning 2016:1. Focus (RSK: ) Talis S² Variarc (RSK: ) Metris (RSK: )

Accepterad monteringsanvisning 2016:1. Focus (RSK: ) Focus 100 CoolStart (RSK: ) (RSK: )

SSG Hydraulikdagar Oktober HYDAC Filter Systems Andreas Norberg

Svenska()(Bruksanvisning(för(handdukstork()(1400(x(250(mm(

Applikationsanpassade hydrauloljor. Per Nilsson FUCHS LUBRICANTS SWEDEN AB

MONTERINGSINSTRUKTION ASSEMBLY INSTRUCTION

Accepterad monteringsanvisning 2016:1. Talis E ( ) ( ) Talis E 110 CoolStart ( )

Energieffektiv hydraulik Systemlösningar för förlustminimering

SNÄCKVÄXLAR WORM GEARBOXES

-10 C till +75 C HLP DIN / del 2 och VDMA rekommenderas IP65/IP68 < 1 sek

DVU-HP. Integrerat reversibelt värmepumpsystem

AquaTeq Sweden AB Radarvägen 12 SE KALMAR. PHONE: +46 (0) INTERNET:

HYDRAULIK Grundläggande ekvationer I

MILJÖEGENSKAPER HOS HYDRAULOLJOR

Standarder rörande föroreningar

Datablad (13) Kracht Kugghjulspumpar KF 2,5 KF 200 Transportpumpar Gjutjärn

Fade to Green. stegen mot grönare hudvårdsprodukter. Tomas Byström Produktutvecklare. Grönt ljus för Grön kemi?

Lågtrycksfilter Pi 200

Hydraulslangar. utsätts för kraftiga tryckförändringar, rörelser och höga temperaturer.

Maximering av lagerprestanda. Radialtätningar HMS5 och HMSA10 Längre livslängd Förbättrad tätförmåga Utmärkt oljekompatibilitet

Your No. 1 Workout. MANUAL pro

RADIATION TEST REPORT. GAMMA: 30.45k, 59.05k, 118.8k/TM1019 Condition D

Statoil Biosmörjmedel

Seminarium 8 Sep 2016

ALLT DU NÅGONSIN VELAT VETA OM OLJA

Sten-Ove Claesson, Fluidteknik AB

STAD-R. Injusteringsventiler DN med reducerat Kv

7!34% 7!34% !34% 52-53,/

COUPLINGS FOR SUCTION HOSES KOPPLINGAR TILL SUGSLANG. AquaTeq Sweden AB Radarvägen 12 SE KALMAR

HYDRAULIK Grundläggande ekvationer I

SVENSK STANDARD SS :2015

Pneumatiska oljepumpar

Skärande bearbetning med Castrol-produkter ger dig: Skärande bearbetning

SVENSK STANDARD SS :2015+T1:2018

INNOVATION HYDRAULSLANG MED ÖVERLÄGSEN PRESTANDA FÖR SKOGSAPPLIKATIONER

Introduktionsuppgifter till kurserna. Hydraulik och Pneumatik & Fluidmekanisk Systemteknik

DAMPER EQAZ-12, EQAZ-13, STAZ-30, STBZ-30

Contoil. Oljemätare för alla applikationer. Applikationer. Egenskaper. Styrkor

Pneumatiska oljepumpar

Transkript:

HV-Seminarium, Lastfordonsgruppen Stockholm 2016-09-08 Syntetiska Estrar eller Mineraloljor Egenskaper och prestanda som påverkar valet Karl-Erik Rydberg LiU/IEI/Flumes E-mail: karl-erik.rydberg@liu.se 1

Viktiga användningsområden för miljöoljor Miljöanpassade hydrauloljor i skogsindustrin sedan 1990 Miljö-oljor för vattenturbiner och fartyg sedan 2000 2

Viktiga egenskaper hos hydraulvätskor Smörjegenskaper, smörjfilm med hög bärighet Viskositet, viskositetsindex (multigrade) Hög oxidationsstabilitet > lång livslängd Stort temperaturintervall Värmekapacitet Miljöanpassad klara miljökrav även efter anv. God filtrerbarhet Pris 3

Typisk specifikation för hydraulvätskor Viskositet och VI har störst inverkan på systemförlusterna 4

Hydraulvätskans viskositet och dess inverkan på systemförlusterna 5

Viskositetsdefinition och inverkan på förluster Kinematisk viskositet: n [m 2 /s] Dynamisk viskositet: h = r n [Ns/m 2 ] Exempel: ISO VG 46, innebär att vätskans kinematiska medelviskositet är 46 cst vid 40 o C. Viskositetens inverkan på förluster i hydraulsystem Laminär spaltläckning: q l 1 h Friktionskrafter i tätspalter: F f h Tryckförluster vid laminär strömning: p h 6

Teori för tryckförluster i ledningar Tryckförlust i rak ledning med längden L, diametern d och strömningshastigheten v m (= q/a) Laminär str.: Turbulent str.: p p Friktionsfaktor, : lam turb 64 Re 0,136 4 Re f, t f Re 2300 2300 L d Re 10 32 Lh v d p f, l 2 0,068 L r 1.25 d 2 r vm 2 5 0.75 h m 0.25 Reynolds tal: d r v Re h v 1.75 m d v n h = dynamisk visk., [Ns/m 2 ] 7

Test-rigg för mätning av tryckförluster i ledningar, Flumes, LiU q p Valveblock n p ) ( q s ) ( P 1 Hose, 15 m, ø = 10 mm P 2 Loadvalve q = q p - q s T 1 T 2 8

Hose pressure drop, [bar/15 m] Beräknade och uppmätta tryckförluster Mineralolja, VG 46, VI = 98 Hose diam. = 10 mm, viscosity = 30-46 cst, VI = 98 - Measurements (n 30 cst) Re = 2300 T = 40 o C n = 46 cst Re = 2300 Laminär str. T = 50 o C n 30 cst Max pressure drop, 46 cst Max pressure drop, 30 cst Flow velocity, [m/s] 9

Viskositets-diagram för hydraulvätskor log log( n c) n log( T) k n = kinematic visc. 1 cst = 1 10-6 m 2 /s Hydraulic oil ISO VG 46 46 cst at 40 o C VI = Viscosity index 10

Viskositet s f a temperatur (uppmätta värden för 6 fluider, VG 2 - VG 46) VI 98 VI 150 VI > 250 11

Optimal oljeviskositet för axialkolv-pumpar Modellbaserade verkningsgradsberäkningar Hydro-mechanical efficiency n p = 500 rpm p p e p Volumetric efficiency n p 75 cst Overall efficiency (e p = 1.0) 12 cst Overall efficiency n p = 3000 rpm Optimal viskositet: p p C h v opt np kv h opt µ Tryck Varvtal 12

Verkningsgrader för pump och ledning q p n p ) ( P 1 Hose, 15 m, ø = 10 mm P 2 Loadvalve h t,p h ledn (vm = 5.0 m/s) Ledningsverkningsgrad: h ledn p 1 p ledn p h tot Max efficiency at 8 cst q p = 24 l/min, d ledn = 10 mm p = 21 MPa h Pumpverkningsgrad: t, p hv, p hhm, p Totalverkningsgrad: tot ht, p hledn h 13

Viskositetens inverkan på systemverkningsgraden Hydrostatisk fordonstransmission: Låg viskositet förbättrar verkningsgraden vid höga motorvarvtal. 14

Viskositetsindex Inverkan på pumpverkningsgrad VI = 200 VI = 100 15

Något om olika hydraulväts-kors specifika egenskaper Hur välja lämpligaste vätskan? 16

Egenskaper hos mineraloljor och syntetiska estrar 17

Vad har hänt med de mineraloljebaserade hydrauloljorna? /Artikel i FLUID SCANDINAVIA, NR 2/2016, av Lennart Strandberg och Anders Nygren/ Bättre miljö- och hälsoegenskaper men försämrade tekniska egenskaper. I industriella hydraulsystem har noterats en försämrad oxidationsstabilitet hos oljorna, vilket lett till kraftigt reducerad livslängd på hydraulmaskiner och cylindrar. Oxidationspartiklarna ger avlagringar (varnish- eller hartsavlagringar) på metallytor. Ger slitage på rörliga metallytor och tätningar samt försämrar systemets kylförmåga. Oxidationspartiklarna bidrar till en accelererad oxidations-process som kan nå kritiska nivåer, alltså leda till haverier, på drifttider som är kortare än 1/5 av nominella drifttiden för en konventionell mineralolja. Oxidationsproblemen kan avhjälpas med avancerad filtrering. Oxidationspartiklarna är mycket små (< 1 mm), vilket kräver extremt fina filter med höga b-värden. Slutsatser, enligt K-E Rydberg: Byt hydraulvätska till syntetisk PAO eller ester och/eller installera ett avancerat filtersystem (för indust-riella system, typ HYDAC OXiStop). Se till att systemet har tillräcklig kylkapacitet. Höga temperaturer (> 60 o C, enligt gammal tumregel ) ger ökad oxidation i alla typer av hydraulvätskor. 18

Statoil s Environmentally Adapted Hydraulic Oils Källa: www.statoillubricants.com 19

CATERPILLAR Hydraulic Fluid (HEES) Biodegradable Hydraulic Oil (HEES) For Cat hydraulic systems requiring a biodegradable and non-toxic hydraulic oil Biodegradable Hydraulic Oil (HEES) For Cat hydraulic systems requiring a biodegradable and non-toxic hydraulic oil SAE 10W ISO 46 SAE 10W ISO 46 HEES: Hydraulic Environmental Ester Synthetic (fully saturated ) Developed, tested, and approved by Caterpillar, Cat Biodegradable Hydraulic Oil (HEES) is a readily biodegradable oil that resists oxidation, corrosion, and wear. It meets accepted standards Developed, tested, and approved by Caterpillar, to be considered biodegradable and nontoxic. Cat Biodegradable Hydraulic Oil (HEES) is a readily biodegradable oil that resists oxidation, corrosion, Recommended and wear. It use meets accepted standards to Application be considered biodegradable and nontoxic. Cat BIO HYDO (HEES) is recommended for Recommended Cat hydraulic systems use that require readily Application biodegradable and low-toxicity fluids, as well as: Cat Cat BIO hydraulic HYDO (HEES) systems is operating recommended over a for broad ambient temperature range (-32 C to 43 C) Cat hydraulic systems that require readily and at tank temperatures up to 100 C. biodegradable and low-toxicity fluids, as well as: For maximum performance and environmental Cat hydraulic systems operating over a broad compliance do not mix Cat BIO HYDO ambient temperature range (-32 C to 43 C) (HEES) with other oils. and at tank temperatures up to 100 C. The maximum recommended water content for For maximum performance and environmental hydraulic systems that are filled with compliance Caterpillar BIO do not HYDO mix Cat (HEES) BIO HYDO is 0.10%. If (HEES) the water with levels other exceed oils. 0.10%, the water The should maximum be removed recommended or the oil water should content be for hydraulic replaced. systems that are filled with Caterpillar BIO HYDO (HEES) is 0.10%. If Karl-Erik Rydberg the HV-Seminarium, water levels exceed 0.10%, the LFG water8/9 2016 We 20 should can help be removed you determine or the oil the should right oil befor CAT hydraulic systems operating over a broad ambient temperature range (-32 C to 43 C) and at tank temperatures up to 100 C.

Hur välja hydraulvätska? Några viktiga kriterier för val av hydraulvätska Systemtryck, pump/motor-varvtal, typ av hydraulmaskiner och ledningsdimensioner krävs för att specificera lämplig viskositet. Krav på viskositetsindex Mobilhydraulik: VI = 150-200. VG 15, 22, 32 eller 46? I mobila applikationer är optimalt VG också beroende av VI-värdet. Hög oxidationsstabilitet är synnerligen viktigt för komponentlivslängden. Hög skjuvstabilitet. Säkerställer att viskositet och VI påverkas marginellt vid skjuvning av hydraulvätskan. Vatten- och luft-avskiljning. 21

Slutsatser framtidens hydraulvätskor Krav på framtidens hydraulvätskor minimera förlusterna i hydraulsystem vara miljöanpassade med avseende på nedbrytbarhet och giftighet hög stabilitet syratal/hydrolys, viskositet, viskositetsindex, skjuvning vattenresistens, luftavskiljning stort temperaturområde Den hydraulvätska som bäst klarar dessa krav är syntetiska mättade estrar 22