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上海菲玛提供的脉冲搅拌高粘度油品效果测试分析

发布日期：2015-08-29 12:03:54

兰州润滑油厂采用的“脉冲气动调和系统”中央控制器为PSC-12/24型，具备控制12个罐同时或分别进行调和搅拌的能力。

本次设备调试验收中，特意选择粘度较大的“闭式工业齿轮油”进行调和，以验证系统的先进性和对高粘度油品的搅拌效果。

（一）第一罐调和试验过程和数据记录：
调和罐编号：#27
调和搅拌时间：2002年12月17日上午9:30至10:30
油品名称：CKC320 闭式工业齿轮油
调油数量：200立方米(约170吨)
控制器参数设置：脉冲频率 16次/分：注射阀开启时间：0.5秒
                                调和搅拌时间：60分钟
工作风压：0.55MPa
耗气情况：设计供气量为0.28--0.34立方米/分钟。
计算单位耗气量为0.045立方米/分钟（计算公式：16×0.5×0.34÷60）
耗气量（按调和60分钟计算）为2.7立方米
调和过程：进油(先进28%的750SN基础油，再进的72%150BS基础油以及添加剂)。当进油结束，启动“脉冲气动调和系统”，从9：30开始搅拌至10：30结束，共计搅拌60分钟，从9：30开始每隔10分钟采集一次样品，每次采样从27#罐上、中、下部各取一个样品，共计取样7次，采集21个样品。取样过程中搅拌未中断。到10：30取样结束，关闭“脉冲气动调和系统”。
取样过程：第一次取样（开启脉冲调和搅拌前），时间9：30
          第二次取样（调和10分钟），时间9：40
           第三次取样（调和20分钟），时间9：50
            第四次取样（调和30分钟），时间10：00
            第五次取样（调和40分钟），时间10：10
            第六次取样（调和50分钟），时间10：20
            第七次取样（调和60分钟），时间10：30
采集样品40℃运动粘度（单位：mm2/s）测定数据见下表。

表－1：

调和时间 min	取样标号	取样部位			平均值	绝对误差	相对误差
调和时间 min	取样标号	上	中	下	平均值	绝对误差	相对误差
0	#0	343.4	338.7	330.7	337.6	12.7	3.76%
10	#1	336.6	345.7	340.2	340.8	9.1	2.67%
20	#2	341.3	337.9	335.6	338.3	5.7	1.68%
30	#3	338.6	342.0	343.2	341.2	4.6	1.35%
40	#4	335.8	336.0	339.4	337.1	3.6	1.08%
50	#5	345.5	344.4	342.9	344.3	3.6	1.04%
60	#6	336.4	339.6	337.6	337.9	3.2	0.95%

根据GB/T265“石油产品运动粘度测定法”中对数据处理的要求,兰州润滑油厂控制调和罐液位油品粘度均匀度:即上、中、下粘度最大相对误差不大于1%，由表－1看出，相对误差已达到油品均匀度的要求。

（二）第二罐调和试验过程和数据记录
调和罐编号：#28
调和时间：2002年12月18日上午9:40至11:20
油品名称：CKC220闭式工业齿轮油
调油数量：200立方米(170吨左右)
控制器参数设置：（前30分钟）脉冲频率 16次/分；
注射阀开启时间：0.5秒（后30分钟）脉冲频率 14次/分；
注射阀开启时间：0.5秒
工作风压：0.59 MPa
   耗气情况（前30分钟）：设计供气量为0.28--0.34立方米/分钟。
                         计算单位耗气量为0.045立方米/分钟（计算公式：16×0.5×0.34÷60）
                        耗气量（按30分钟计算）：1.35立方米
耗气情况（后30分钟）：设计耗气量为0.28--0.34立方米/分钟。
                      计算单位耗气量为0.038立方米/分钟（计算公式：14×0.3×0.34÷60）
                      耗气量（按30分钟计算）：1.14立方米
总耗气量（60分钟）：1.35+1.14=2.49立方米

调和过程：进油(先进54%的750SN基础油，再进46%的150BS基础油以及添加剂)。当进油结束，启动“脉冲气动调和系统”，从9：30开始搅拌至11：20结束，共计搅拌80分钟。从搅拌30分钟开始停机取样，其后每隔10分钟采集一次样品，每次采样从罐的上、中、下部各取一个样品，共计取样7次，采集21个样品。取样过程中搅拌中断。到11：20取样结束，关闭“脉冲气动调和系统”。
取样过程：第一次取样（进完添加剂，正式调和），时间9：40
           第二次取样（调和10分钟，停机5分），时间9：55
           第三次取样（调和10分钟，停机5分），时间10：10
           第四次取样（调和10分钟，停机5分），时间10：25
           第五次取样（调和10分钟，停机5分），时间10：40
           第六次取样（调和10分钟，停机5分），时间10：55
           第七次取样（调和10分钟，停机），时间11：05
采集样品40℃运动粘度（单位：mm2/s）测定数据见下表。

调和时间 min	取样标号	取样部位			平均值	绝对误差	相对误差
调和时间 min	取样标号	上	中	下	平均值	绝对误差	相对误差
0	#0	235.3	236.5	220.2	230.7	16.3	7.07%
10	#1	230.3	232.3	235.9	232.8	5.6	2.41%
20	#2	229.9	231.6	228.4	229.9	3.2	1.39%
30	#3	231.9	231.5	229.1	230.8	2.8	1.21%
40	#4	229.9	231.5	229.2	230.2	2.3	0.99%
50	#5	229.9	231.0	229.3	230.1	1.7	0.74%
60	#6	230.1	230.6	229.4	230.0	1.2	0.52%

从表—2数据结果看出，用200立方米调和罐调约170吨CKC220闭式工业齿轮油，调和系统总共开动60分钟。通过对油品粘度的分析测定，实际上在调和搅拌40分钟时，已完全达到油品均匀度的要求。（相对误差范围≯1%），因此这罐油调和达到均匀，时间上只需要40分钟，实际耗气量只需要1.73立方米。

（三）脉冲调和系统调试结果：
1.采用“脉冲气动调和系统”调和CKC220、320闭式工业齿轮油，系统设备运行正常，调和搅拌过程时间短，效率高。

2.过去采用“泵循环”的方式调和生产相同量（约170吨）的同种油品，大约需要6—8小时；而采用“脉冲气动调和系统”只需要40—60分钟。搅拌时间缩短为原来的1/8左右。

3.采用“脉冲气动调和系统”，通过取样分析测定的结果可以证明，调和后的油品其上、中、下部的粘度差可达到油品均匀度相对误差范围≯1%的要求。

4.采用“脉冲气动调和系统”耗气量极少。在调和搅拌一个200立方米罐达到均匀度要求的50—60分钟时间内，系统总耗气量只有1.73—2.7立方米。

以上调和过程供需双方一起参加并测试。所得分析结果证明这种调和方式具有明显的高效和节能的特点，且不受油品粘度影响。

（四）建议：
在这次调试过程的后半部分，为保证取样的客观性和真实性，采用了“间断搅拌、停机取样”的方式，以致于虽然调和达到了均匀的效果，但调和搅拌时间仍然偏长。这是因为停机取样时已有的脉冲空气动力被中断，取样结束恢复开机时脉冲气泡又重新从静止状态开始运动，则停机前的动能因没有能够被连续利用而损失，故调和搅拌所需要的时间被延长。而连续生产时不再需要停机取样，脉冲气动能量可被充分利用。
因此建议，在使用这套系统投入正常生产时，在控制器参数
设置时可适当缩短调和搅拌时间，以达到高效和节能的更佳效果。