Hur kan oljor spara energi? SSG Hydraulikdagar 10-11 april 2013 Max Karlovini 2013 Exxon Mobil Corporation. All rights reserved
Mobil DTE 10 Excel Varför Mobil DTE 10 Excel? Mobil DTE 10 Excel Profil Egenskaper Fältprov
Varför utveckla Mobil DTE 10 Excel? - Drivers for Change Vad hydrauloljeanvändare önskar Ökad produktivitet Minskad kapital- och underhållskostnad Minskad energikostnad Bredare temperaturområde Renhet i systemet Miljöanpassad Vattenmiljö / CO2 Hydraulik utveckling Ökad kraftdensitet Ökade tryck, temperaturer och flöden Minskad vilotid Mindre komponent-toleranser Finare hydrauloljefiltrering Hållbarhet olja & utrustning Ultra -rent Effektivitet = högre verkningsgrad Låg vatten toxicitet / Minskad miljöpåverkan Nästa generations oljekrav
Mobil DTE 10 Excel - Prestanda Produktprofil Lång störningfri drift Håller rent Längre filterlivslängd, tolerans mot kontaminering av vatten Filtrerbarhet och tolerans mot vatten 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Håller viskositetsklassen: maximalt skydd av utrustningen, temperaturområde och verkningsgrad Skjuvningsstabil Skumning och luftavskiljning Skyddar pumpar vid låga temperaturer och minskar enegiförluster Kallstart Skyddar mot kavitationsskador; ger minskad vilotid i tank Termisk stabilitet Lång oljelivslängd även under hårda förhållanden och högre effektdensitet Klarar testet Aquatic Non-Toxic Testing!
Mobil DTE 10 Excel möter följande standarder Viktiga industri- och maskinbyggarstandarder: Denison HF-0 Eaton / Vickers M2950-S Cincinnati Lamb P69, P70 DIN 51524 part 2 & 3; 2006 ISO 11158 HV JCMAS HK-1 Vickers I-286-S Godkänd Godkänd Godkänd Möter Möter Möter Godkänd Kompatibilitet med tätningar enligt DIN 51524, ISO 11158 HV och JCMAS HK
Användningsområden och fördelar Bygg- och gruvindustri Mekanisk industri Papper, Metall Processindustri Mobil utrustning Maskinbearbetning Höga tryck / hög effekt i hydrauliken Fördelar: Bränsleekonomi Utrustningens livslängd Lång oljelivslängd Fördelar: Energibesparande Hög renhet Lång oljelivslängd Fördelar: Energibesparande Hög renhet Lång oljelivslängd
Hydraulisk verkningsgrad: teori Energiförluster i hydraulsystem är av två typer Mekaniska: Energi förbrukad för att dra oljan genom pumpen Mekanisk verkningsgrad minskar med ökad viskositet Påverkas av oljans traktionstal (traktionskoefficient) Volymetriska: Hydrauliska pumpar har inre läckage (läckage över kolvar, vingar eller tandhjul) Optimal verkningsgrad erhålls när viskositeten är mer eller mindre oförändrad över relevant temperaturområde Skjuvstabila oljor med högt VI oils håller optimal viskositet över ett bredare område
Viscosity Vad är visositetsindex (VI)? Viskositetsindex (VI): Empiriskt, sortlöst tal som indikerar effekten av temperaturändring i den kinematiska viskositeten på en olja. Viskositetsindex-förbättrare: Smörjmedelsadditiv som minskar tendensen att ändra viskositeten med temperaturen Oljor med högt VI ofta betecknade som året-runtoljor eller multi-grade Högt VI Ökad pumpbarhet vid låga temperaturer! Ökat slitageskydd! Icke VI förbättrade 40 100 Temperature C Skjuvstabila oljor med högt VI = Ökat användningsområde
Hydraulisk verkningsgrad: teori Volymetrisk verkningsgrad: alla pumpar har inre läckage I en axial kolvpump läcker oljan genom spalten mellan cylinder och kolv CYLINDRAR ROTERANDE AXEL Mekanisk verkningsgrad: PORTAR Det åtgår energi att rotera pump och kompensera för friktionsförluster. STÄLLBAR PLATTA KOLVAR
Hydraulisk verkningsgrad: teori Varmt Kallt Volymetrisk verkningsgrad VE Optimalt arbetsområde Dålig volymetrisk verkningsgrad Bra kallstartsegenskaper Dålig filmtjocklek Viskositet Höga friktionsförluster Dåliga kallstartsegenskaper Bra smörjfilmstjocklek Oljans viskositet har en avgörande inverkan på hydraulisk verkningsgrad Total verkningsgrad är en balans mellan mekanisk och volymetrisk Skjuvstabila oljor med högt VI ger ökad hydraulisk verkningsgrad Reference: The Benefits of Maximum Efficiency Hydraulic Oils, Romax Machinery Lubrication Magazine
Traction Coefficient Val av additiv och basolja inverkan på traktionstal P = 0.75 GPa (109 kpsi) 0.045 0.04 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 DTE 10 Excel 46 Market General 0 20 40 60 80 100 120 140 Temperature ( C) Mobil DTE 10 Excel 46 har betydligt lägre traktionstal än produkter baserade på ZDDPteknologi + Traktionstalet är relaterat till smörjmedlets motstånd mot skjuvning när EHL-förhållanden råder + Lägre traktionstal ger lägre energiförbrukning Reducering av traktionstal med över 40% @ 60 C Ökad effektivitet
% Verkningsgradsökning 150 Bar (2175 psi) 200 Bar (2900 psi) 250 Bar (3600 psi) 150 Bar (2175 psi) 200 Bar (2900 psi) 250 Bar (3600 psi) Verkningsgrad Mobil DTE 10 Excel demonstration Hydraulisk verkningsgrad, testapparat Denison T6C vingpump Kontrollerat test för att mäta total hydraulisk verkningsgrad för oljor med högt VI Verkningsgrad förbättring mätt relativt till ISO 46, 100 VI 7 Resultat total verkningsgrad 6 6.4 5 4 3 2 3.5 3.9 4.5 4 4.9 Mobil DTE 10 Excel ger förbättringar av verkningsgrad: Upp till 6.4% total hydraulisk förbättring av verkningsgraden jämfört med referensolja 1 0 80 C 100 C
Verkningsgrad Mobil DTE 10 Excel Demonstration Mobil DTE 10 Excel hydraulisk verkningsgradförbättring översätts till bränslebeparing Maskintester visar upp till en 4% genomsnittsminskning av bränsle jämfört med nuvarande produkt* % Förbättring av bränsleförbrukning jämfört med DTE 10 M 5 4 3 2 1 0 3,8 Hig h Sp eed, M ed ium Lo ad 4,3 Hig h Sp eed, Lo w Lo ad Sarnia s klimatkontrollerade Chassis Dyno Lab Genomsnittlig förbättring av bränsleförbrukning (%): Genomsnitt av 6 maskiner, två test serier * Energibesparingarna som visas är från specifika tester och maskinens betingelser
Verkningsgrad - Test med en grävmaskin Kommersiellt tillgänglig grävmaskin som kör en förutbestämd serie manövrar Testserie: Mobil DTE 10 Excel 46 jämförd med en vanligt använd 10W hydraulolja Kontrollerad testprocedur Cat 320 grävmaskin En operatör En tankfyllning Sköljning mellan testoljorna Testprodukterna inom bestämt område för att hindra avdrift Bränsleförbrukning per manövercykel och tid per manövercykel mättes 6% minskning av bränsleförbrukning per cykel* 5% minskning av manövercykel tid* * Energibesparingarna som visas är från specifika tester och maskinens betingelser är för denna test. Liknande resultat kan inte garanteras.
Varför är hydraulisk verkningsgrad viktig? En 4% ökning av den hydrauliska verkningsgraden kan spara så mycket som 9.5 liter bränsle per dygn Baserat på två st 85% verkningsgrads-pumpar 117 l/min pump vid 276 bar Körning 12 timmar per dygn, 260 dygn / år, 50% full belastning 6.5 Ton / år CO2 EMISSIONSMINSKNING En 1% ökning av hydraulisk verkningsgrad kan spara så mycket som 2600 kwh per år Baserat på två st 90% verkningsgrads-pumpar 227 l/min pump vid 138 bar Körning 12 timmar per dygn, 260 dygn / år, 50% full belastning 1.6 Ton / år CO2 EMISSIONSMINSKNING
Hållbarhet Både utrustning och olja Vad menar vi med hållbarhet? Skjuvningsstabilitet med högt VI Maximalt skydd vid kallstart Snabb luftavskiljning Slitageskydd
% av initial viskositet Utanför ISO VG klassen Hållbarhet - Mobil DTE 10 Excel skjuvningsstabilitet 110% 100% VG 46 Skjuvstabilitet test 90% 80% 70% 60% 0 1 2 3 4 5 6 7 Tid (dygn) VG 32 VG 22 Viskositets minskning i Vickers 25VQ vingpump vid 138 Bar Simulering av utrustningens driftförhållanden DTE 10 Excel 46 Shear Unstable Mobil DTE 10 Excel Enastående skjuvstabilitet Konkurrentprodukter faller utanför ISO VG 46 efter så lite som 1 dygn Högtemperatur smörjningen sämre ökat slitage Energiförbrukningen ökar förluster i volymetriska verkningsgraden
Hållbarhet DTE 10 Excel 46 brett effektivt temperaturområde Temperatur Effektivt temperaturområde 78 C 73 C Min visk 13 cst efter nedskjuvning 109.4 C 101 C -31.4 C -28 C Max Visk 9300 cst ingen belastning DTE 10 Excel Vanlig hydraulolja Mobil DTE 10 Excel har ett brett effektivt temperaturområde även efter skjuvning
Temperatur ( C) Temperaturanvändningsområden Mobil DTE 10 Excel Series 120 110 100 90 80 70 60 50 ISO 15 ISO 22 55 C ISO 32 66 C ISO 46 77 C ISO 68 88 C ISO 100 97 C ISO 150 107 C Min visk 13 cst efter skjuvning 40 30 43 C 20 10 0-10 -20-30 -40-50 -60 Visk 860 cst belastad --11 C --17 C --26 C Max Visk 9300 cst ingen belastning --31 C --37 C --42 C --49 C Effektivt temperaturområde 92 C 97 C 103 C 108 C 114 C 114 C 118 C
Liter / Min Hållbarhet Mobil DTE 10 Excel 46 högklassig i flytbarhetstest vid låga temperaturer 25 Flytbarhet vs temperatur Ö k a d f l y t b a r h e t 20 15 10 5 Godkänd gräns 0.76 Liter / Min. Förbättrad flytbarhet vid låga temperaturer ger högre skydd för pumpar Vanlig hydraulolja (-18 o C) Mobil DTE 10 Excel 46 (-26 o C) 0 3 0-3 -6-9 -12-15 -18-21 -23-27 Temperatur C
Entrained Air after 1 minute (%) Hållbarhet - Mobil DTE 10 Excel förbättrad luftavskiljning 20% förbättring av luftavskiljning efter 1 minut med ny teknologi 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Vanlig hydraulolja DTE 10 Excel 46 Förbättrad luftavskiljning Kan minska oljud Tillåter minskad vilotid Ger ökad kontrollförmåga Kan skydda mot kavitationsskador Eaton Oilgear D Pump Eaton s ingenjörer identifierade kavitation som orsak till denna katastrofala skada Brist på smörjning gjorde att kolven gav slitage mot cylinderhuset Referens: Eaton Oilgear D Pump (www.fluidpowerhydraulics.com)
Ultra -renhållande - Mobil DTE 10 Excel 46 MHFD* bilder från tank 500 timmar foto Mobil DTE 10 Excel Vanlig hydraulolja Efter testet 1000 Timmar foto 2000 Timmar foto 3000 Timmar foto 3500 Timmar foto 3750 Timmar foto Efter testet * Mobil Hydraulic Fluid Durability Test
Ultra rent - Mobil DTE Excel - serien förbättrad termisk stabilitet Förlängd Cincinnati Lamb Thermal Stability Test 200 ml prov vid 135 C med koppar- och stålstavar Vanlig hydraulolja efter 500 timmar DTE Excel 46 efter 1274 timmar Mobil DTE 10 Excel håller längre än konkurrent efter hårt termiskt stabilitets test: Hållbarhet under hårda förhållanden Minskat maskinunderhåll Ökad tillgänglighet på maskinerna
Mobil DTE 10 Excel omfattande fältprovad Fältprov har utförts i ett brett spektrum av hydraulapplikationer Tiotusentals timmar tester av hydraulutrustning är dokumenterade och fortsätter Lång oljelivslängd är verifierad Ökad hållbarhet av utrustning är påvisad De har bättre lågtemperaturegenskaper Förbättring av verkningsgraden är statistiskt säkerställt
Grävmaskin i gruvindustri 6000 timmar förlängt bytesintervall Caterpillar Piston Pump Barrel DTE 10 Excel 32 Univis N 32 6000 timmar för oljan 2000 timmar för oljan 6000 timmar för pump 6000 timmar för pump Notera två slitagerepor på cylinderhus Slitage orsakar inre läckage vilket ger minskad volymetrisk verkningsgrad Mobil DTE 10 Excel 32 förlänger bytesintervallet 3 ggr jämfört med Univis N 32 Inspektion av pump visar på samma eller bättre slitageskydd Slitage = inre läckage = minskad verkningsgrad = ökad cykeltid Bytesintervaller som visas är gjorda för specifika tester och maskiner in denna testning. Liknande resultat är maskinberoende och kan inte garanteras.
Fälttester Industri Formsprutning av plast Nordamerika, Europa, Asien Skruvkompressor Nord Amerika Stålverk, masugn Europa Oljedimsmörjning Nord Amerika
Mobil DTE 10 Excel Hållbarhet Olja och utrustning Ultra -renhållande Bättre verkningsgrad Låg vattengiftighet / minskad miljöpåverkan Tester i fält Har satt en ny användarnivå för hydrauloljor
Proprietary
Proprietary
Proprietary
Erfarenheter i Sverige DTE 10 Excel 150 har löst problem med avlagringar i kalanderhydraulik Två oberoende system där avlagringarna kunde härledas till otillräcklig luftavskiljning Uppgradering från DTE 27 till DTE 10 Excel 100 i skopress har gett lägre temperatur och energiförbrukning Pågående projekt med att mäta faktisk energibesparing i utvalda system Förlängda oljebytesintervall Ex. förlängning av fixa intervall för oljesmorda pumpar Produktrationalisering: DTE 10 Excel 46 har ofta ersatt två eller flera olika produkter (inom- och utomhusoljor) Proprietary
Mer information mobilindustrial.com Proprietary