автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Стабилизация эксплуатационных свойств очищенных отработанных моторных масел микрофильтрацией в условиях сельскохозяйственного производства

РГ8 ОД

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ВСЕРОССКИСКИИ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЯ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА (ВНИПТИМЭСХ)

На правах рукописи

КОВАЛЬКОВ Сергей Васильевич

СТАБИЛИ ЗА ЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ОЧИЩЕННЫХ ОТРАБОТАННЫХ МОТОРНЫХ МАСЕЛ МИКРОФИЛЬТРАЦШЕИ В УСЛОВИЯХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 0550.03 - Эксплуатация, восстшюапетша и ремонт с.-х. техники

Автореферат диссертанта ка соискание ученой степени кандидата технических наук

Зермсграа В95

Работа выполнена в лаборатории использования нефтепродуктов Всероссийского ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского и проектно-технологического института механизации н электрификации сельского хозяйства (ВНЖПШЭСХ)

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Б у I о в Н. П.

Офэдналышв оппоненты - доктор технических наук, профессор

Коваленко В. П.; доктор технических наук, профессор Т о п и л и н Г. Е.

Ведущее прэдщжятие - Испытательный центр Северо-Кавказская машиноиспытательная станция

Защита состоится "37" ¿¿еаЪ^х 1995 г. в " " часов на заседании диссертационного Совета Д.020.36.01 при Всероссийском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском и проектно- технологическом институте механизации и электрификации сельского хозяйства по адресу: 347720. г.Зерноград Ростовской облает, уд.Ленина, 14

С диссертацией молено ознакомиться в библиотеке ВНШГШМЭСХ.

Автореферат разослан "/? " мСЯ'Ърц 159.5г.

Отзывы на реферат, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу Ученому секретаря диссертационного Совета ВИШПИМЭСХ.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат технических наук,-ст..научный сотрудник

В.О.ХМЛУНОВ

- 1 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ!!

Агтуяльвосяь йены Сельскохозяйственное производство является одним из основных потребителей нефтепродуктов. Среднее по величине хозяйство Северо-Кавказской зоны за год расходует 60 т моторных масел, из которых не менее 80S переходит в категории отработанных. Известно, что одним из путей повышения уровня обеспеченности с.-х. производства моторными маслами и является их повторное использование после восстановления технологических свойств, ухудшившихся при эксплуатации автотракторной техники.

Антифрикционные и противоизносные свойства масел являются одними из основных эксплуатационных свойств моторных масел. Высокодисперсные продукты окисления масел при определенной концентрации снижают износ и коэффициент трения, обеспечивая высокую стабильность технологических свойств масел в процессе эксплуатации.

Обеспечить рациональную концентрацию высокодисперсных продуктов окисления масел в процессе их регенерации можно методом микрофильтрации через полупроницающие мембраны.

Цель работ - разработать технологический регламент и технические средства микрофильтрации отработанных моторных масел в условиях с.-х. производства, обеспечивающие стабильные противоизносные и антифрикционные свойства регенерируемых масел.

Объект исследовании - технологический процесс микрофильтрации очищенных отработанных масел.

Научная новизна работ Теоретически и экспериментально обоснованы:

модель процесса разделения системы "масло-мигоспримеси" на основе критериев гидродинамического (Eu; Sh) и теплового Г-г) подобия;

метод и технологическая схема микрофильтрацш очищенных отработанных масел мембранными керамическими фильтрами.

Прявшчссюя значимости. Разработана и создана установка микрофильтрации очищенных отработанных матерных масел керамическими фильтрами в условиях с.-х. предприятия.

Разработана методика комплексной оценки процесса микрофильтрации счищенных отработанных моторных масел.

На защиту выносятся следующие положения:

модель процесса разделения системы "масло-микропримеси" с

- г -

модифицорованными критериями гидродинамического (Eu, Sh) подобия;

методика комплексной оценки процесса микрофильтрации очищенных отработанных моторных масел керамическими фильтрами;

технологический регламент и техническое средство микрофильтрации очищенных отработанных моторных масел в условиях с.-х. производства.

Апробация Основные положения диссертационной работы и результаты исследований докладывались на научно-технических конференциях ВНИПТИМЭСХ 1990-1995 гг.; Челябинского государственного агроинженерного университета в 1993 г.; на заседании Научно-технического совета Минсельхоза РСФСР в 1991-г. (г.Зернсград), на Всероссийском совещании-семинаре "Задачи служб АПК по внедрению новых форм обеспечения сельхозпредприятий нефтепродуктами, топливом и химпродукцией в условиях рыночных отношений" в 1993 г. (г.Калуга).

Публикации По теме диссертационной работы опубликовано пять научно-технических статей общим объемом более 2 п.л.

Внедрение Предложенная технологии »; техническое средство микрофильтрации очищенных отработанных моторных масел внедрены на •АО"Каневскремтехсервис" Краснодарского края и прошли производственную проверку в хозяйствах Ростовской области.

Связь темы исследования с общегосударственными, общенаучными проблемами:

Работа выполнена в соответствии с Республиканской научно-технической проблемой на 1991-1996 гг. по заданию 04.01.03.-"Разработать и внедрить комплекс мобильных и стационарных технических средств для сбора, очистки, осветления, стабилизации присадок и использования отработанных автотракторных масел при техническом обслуживании полеводческих комплексов в условиях различных организационно-экономических форм и типоразмеров хозяйств.

Сяруюяура и объси работ/ Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы из 96 наименований и приложений. Работа изложена на 180 стр. машинописного текста, содержит 34 рисунка, 12 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, взаимосвязь работы с республиканской научно-технической проблемой

создания новых средств очистки отработанных моторных масел в условиях с.-х. производства, формулируется цель и задачи исследования.

В главе "Состояние вопроса и задачи исследования" дан анализ работ, раскрывающих влияние загрязненности масел на их эксплуатационные свойства, а также внешних и внутренних процессов, которые приводят моторные масла в рязряд отработанных. Этой проблеме посвящены работы многих исследователей: Венцеля C.B., Григорьева М.А., Бипнера A.B., Коваленко В.П., Морозова Г.А., Рыбакова К.В., Топилина Г.Е., Итинской Н.И., Папок К.К. и других.

Отмечается, что в результате процессов старения масла при использовании его в двигателях, несмотря на снижение эксплуатационных свойств, углеводородный состав масел на 802 остался неизменным, что позволяет считать правомерным постановку вопроса о вторичном использовании отработанных моторных масел после их очистки от загрязнений.

Анализ существующих методов и технических средств регенерации отработанных моторных масел по данным литературных источников, а также технических средств очистки масел агропромышленного комплекса страны позволил сформулировать рабочую гипотезу и задачи дачного исследования.

Рабочая гипотеза исследования состоит в том, что »¿икрофиль-трация отработанных моторных масел позволяет обеспечить стабильные прстивоизкосные и антифрикционные технологические свойства, путем сохранения в них рациональной концентрации вксокодисперскых продуктов окисления масла.

Задачи исследования:

1. Исследовать процесс разделения системы масло-микропримеси".

2. Разработать технологическую схему процесса микрсфильтра-ции масел на основе керамических мембранных фильтров.

3. Произвести лабораторно-производственные исследования установки для микрофильтрации масел.

4. Произвести технико-экономическую оценку результатов исследования.

В главе "Теоретические исследования" приводится оценка процесса разделения системы "ыасло-микропримэсей" на основа критериев подобия процессов переноса масла.

Известно, что отработанные моторные мааял, представляют собой

гетерогенную систему, в состав которой входят: базовое масло, композиция присадок, продукты старения масла (частицы износа, термического распада и окисления масла, комплексы сработавшихся присадок, внешних загрязнений).

Размер частиц загрязнений представлен широким спектром от 10~9 до 1(Г4ы. По размерам частицы загрязнений условно делятся на 3 типа: грубодисперсные с радиусом Ю~4*10~7м; коллоидно-дисперсные с размером частиц Ю"7*Ю"9м; молекулярные и ионные с размером Ю"9м.

Выделение систем с определенным размером не является чисто формальным. Высокая дисперсность придает веществам новые качественные признаки: повышенную реакционную способность и растворимость, интенсивность окраски, оптическую плотность и т.д.

Грубодисперсные загрязнения задерживаются бумажными фильтрами, неустойчивы кинетические и термодинамические, отратают свет, обладают пониженной поверхостной энергией. Значительная часть грубодисперсшх загрязнений выделяется системой очистки масла в двигателях.

Коллоидно-дисперсные загрязнения задерживаются мшчрофильтра-• ыи, они относительно устойчивы кинетически, рассеивают свет, обладают значительной поверхностной энергией. Дачный тип загрязнений не выделяется системой очистки масла в двигателях и при повышенной концентрации они могут образовывать низкотемпературные осадки, лаковые пленки, уменьшается подвижность компрессионных колец.

Молекулярные и ионные растворы преходят через ультрафильтр, устойчивы кинетически и термодинамически, органически входят в состав масла, обладают повышенной поверхностней энергией. Молеку-лярно-кинетические свойства системы "масло-примеси" отражают такие явления, как броуновское движение, диффузия, осмотическое давление.

. Проявление колекулярно-кинетических свойств системы неразрывно связано с их реологическими (вязкостными) свойствами. Вязкость системы "масло-ыикропримеси" при малой концентрации примесей не отличаются от вязкости чистого масла и годчичяет;3. закону Бу азеля в области невысоких давлений, где течение хадке^и ламинарное:

V « К -(Р-Х/П), (1)

где V объем гладкости; Р давление; х длительность истечения; и -

вязкость среды.

Однако по мере увеличения концентрации примесей вязкость растет. Это объясняется тем, что частицы примесей преграждают путь слоям движущегося масла, которому приходится обтекать частицы. Особые оптические свойства дисперсной системы "масло-примеси" обусловлены ее главными признаками: дисперсностью и гетерогенностью. На оптические свойства системы влияют структура, размер, концентрация примесей.

При исследовании механизации процессов разделения системы "масло-микропримеси" необходимо учитывать три основных фактора и их взаимосвязь: структуру разделяемой среды (фильтр-мембрана); структуру разделяемой системы "масло-ыжропримеси" и ее основные термодинамические характеристики; взаимодействие масла и микропримесей с материалом фильтра.

Процесс микрофильтрования, т.е. движения двухфазной системы "масло-микропримеси" через пористую перегороди/, является сложным физическим процессом, зависящим от множества факторов. Поэтому весь процесс целесообразно рассматривать в первом приближении как два параллельно прстекавдих процесса - течение явдкости в капиллярах-' микрофильтра и задержка частиц загрязнений на микрофильтре.

Течение масла, не содержащего загрязнений, через пористый материал при ламинарном движении описывается уравнением Дарси:

<3 - Кп-З-МР/ц'Н) , (2)

где 0 - .пропускная способность; Кп - коэффициент проницаемости материала; 3 - плоиадь фильтра; Др - перепад давления на перегородке; д - динамическая вязкость масла; Н - толщина фильтрующего материала.

Мерой применения закона Дарси служит критерий Рейнолъдса, характеризующий гидродинамический регшм потока и выраягжилй отношение 1шерщгонных сил к с ялам трения в потоке:

Не = (Уср^Рм)^ , (3)

где Уср - средняя скорость фильтрования; 1 - характерный геометрический параметр.

Процесс течения маслт. через микрофильтр, помимо криторля Рейнолъдса, будет зависеть от критерия Эйлера, характеризующего зависимость скорости фильтрации от полного перепада давления на перегородке микрофильтра:

Еи - ДР/72СР-РМ , (4)

где рм - плотность масла.

Для оценки влияния ' толщины фильтрующей перегородки на процесс фильтрации в критерий Эйлера вводим параметрический параметр (1/Н):

Е'и - (ДР/Н)(1/УгСрРи>. (5)

В качестве характерного геометрического параметра, определяющего фильтрующие свойства материала, целесообразно использовать коэффициент проницаемости Кп. зависящий только от свойств самого материала.Коэффициент проницаемости имеет размерность площади и в уравнения критериев вводится в степени 1/2

УсР-р*</2 ЛР к1/2 !?е - —......... (6) Е*и.......— • (?)

Д Н УСР2р>.

Критерии (6,7) характеризуют процесс течения масла, не содержащего загрязнений, через пористую перегородку. В реальных условиях частицы загрязнений, накапливаясь на поверхности и в порах микрофильтра, умек-аат проницаемость ' материала, изменяя режим течения масла. Изменение скорости фильтрации характеризуют критерий Струхаля:

31 - (Уср-т)/к1/2 . (8)

При микрофильтрации степень задержки частиц загрязнений перегородкой зависит от ее удельной пропускной способности, концентрации загрязнений, коэффициента полноты фильтрования. Наиболее полно весь спектр загрязнений характеризует оптическая плотность, определяемая методом фотометрии. Поэтому концентрацию загрязнений и полноту фильтрования целесообразно выразить через оптическую плотность масла и тогда критерий (8) примет вид:

3},« -----------------, (9)

Зо'Учп2

где Ло - оптическая плотность загрязненного масла; Л® оптическая плотность фильтрата; е - удельная пропускная способность перегородки.

Процесс разделения системы "масло-ыикропримеси" определяется критериальной зависимостью:

Е""и - Г(БЬ*). (10)

Однако здесь необходимо учесть еще один фактор процесса очистки. Установлено, что наибольшие потери на трение в двигателях тракторов и автомобилей приходятся яа цилиндро-поршневую

группу, здесь же наблюдается и наиболее интенсивное изнашивание трущихся деталей. Моторные масла, работавшие в этом узле, должны обеспечивать снижение потерь на трение и износ. Работа масла в этом узле происходит в режиме граничной смазки, наиболее неблагоприятном для масла. Разделение трущихся поверхностей сопрягаемых деталей обеспечивает слой масла 0,02-0,04 мкм, который должен выдерживать давление 100 МПа и обеспечивать отвод тепла из зоны трения.' В масле граничные слои возникают в результате адсорбации. Наиболее прочные адсорбационные слои на металлах образуют поверхностно-активные чещества, такие, как жирные кислоты, их спирты, эфиры, животные и растительные жиры, а также амины и амиды и их производные. Граничные сдои образуются также и в результате адсорбации твердых частиц продуктов старения масла. Поэтому с целью обеспечения наиболее рациональных трибологических параметров очищаемых масел введем показатель изменения коэффициента граничного трения в критерий Струхаля (9):

(1 -(.ГоЛТ®)) • (1- (Сг.фУГг.т. )) БЬ** - —--------------------------------, (11)

где Гг.т. - коэффициенты граничного трения соответственно свежего масла и Гг.т. - фильтрата.

Для получения наиболее рациональных экономических показателей процесса микрофильтрации масел введем в уравнение (11) коэффициент эксплуатационных затрат на получение фильтрата кэ :

к - иЧСэ.ф/Ст.м.)), (12)

где Сэ.ф.: - эксплуатационные затраты на получение фильтрата;

Ст.м. - стоимость свежего масла.

Тогда критерий Струхаля для оценки процесс: миьрофильтрации пр! мет следующий вид:

(1-а0^ср))-(1-(Гг.т./Гг.Ф.))(1-(сэ.ф/Ст.м.))дт: ЗЬ*** --------------------------------------------------. (13)

Тепловое подобие процесса микрофильтрашти масел (молекулярный перенос) характеризуют критерий Пранддя .

Рг - (Ум/ат), (14)

где ^ - кинематическая вг.зкость. масла; ат - коэффициент температуропроводности.

Зависимость критериев Еж*и"г(ЗЬ'"",Рг) позволяет в данном виде наиболее полно оценить процесс разделения системы "масло-мик-

ропримеси" и определить рациональный технологический регламент работы технического средства для микрофильтрацки отработанных моторных масел.

Глава "Методика исследования!" содержит изложение общей и частных методик, исследования, технологической схемы и параметров лабораторно-производственной установки микрофильтрации отработанных моторных масел.

Программа работ включала:

изучение путем проведения экспериментальных исследований процесса разделения системы "масло-микропримеси" керамическим микрофильтром при различных режимах работы и концентрации загрязнений;

исследование влияния концентрации микропримесей в моторном масле на противоизносные и антифрикционные технологические свойства;

разработку технологической схемы микрофильтрации отработанных моторкнх масел керамическими фильтрами;

подготовку необходимого оборудования и измерительной аппаратуры;

лабораторно-производственные исследования эксплуатационных свойств фильтратов отработанных моторных масел получаемых методом мккрофидьтради с композицией присадок на натурных образцах двигателей тракторов в хозяйствах Зерноградского района Ростовской области;

обоснование целесообразности применения технологии микрофильтрации отработанных моторных масел керамическими фильтрами на основе технико-экономических показателей.

Основные технические данные лабораторно-производственной установки микрофильтрации отработанных моторных масел (рис.1):

количество микрофильтров, вт. - 288;

тип микрофильтра - трубчатый;

материал микрофильтра - керамика;

средний диаметр пор микрофильтра, м - 1.0-10"6; габаритные размеры микрофильтра, мм:

длина - 8С0

наружный диаметр - ,0

внутренний диаметр - 6,0

рабочая поверхность микрофильтров, ы2 - 8,0;

селективность микрофильтров, X - 45;

- "9--

рабочая температура масла, °С - 80; давление масла на входе в микрофильтр, Ша - 0,5; ресурс элементов осветления до регенерации,ч - 12,5 производительность установки, я/ч - 20-40; скорость прокачивания масла в микрофильтре, м/с - 4,0; производительность насоса, 1/мин - 50,0; рабочая емкость микрофильтрации масла, л - 600; емкость для сбора конденсанта, л - 200; давление сжатого воздуха в системе регенерации микрофильтроВ', МПа - 4.0; питающая сеть, В ' - 220/380; установочная мощность, кВт - 18,5; вес установки, кг - 540.

Лабораторные исследования режимов микрофиль трац: ¡и отработанных очищенных моторных масел М-ЮГ2 проводились на „чаборатор-но-исследовательской установке микрофильтрации масел на 12 различных режимах работы. В процессе исследования производишь замеры скорости микрофильтрации в течение времени, определялась оптическая плотность фильтратов, трибологические и физико-химичес-кне показатели масел.

Физико-химические показатели масел определялись по стандартным методикам: кинематическая вязкость - по ГОСТ 33-82; содержа-

- ю -

ние воды - по ГОСТ 2477-85; температура вспышки - по ГОСТ 4333-87; содержание механических примесей - по ГОСТ 6370-83; щелочное число - по ГОСТ 11362-76; концентрация элементов А1, РЬ, Ге, Си, Сг, - по ГОСТ 20769-75; оптическая плотность - по ГОСТ. Пробы масел для оценки их качества отбирались в соответствии с требованиями ГОСТ 2517-80.

Трибологические показатели масел оценивались на малине трения 2168 ЖГ согласно методическим рекомендациям на триботехни-чее кие испытания, разработанными Госстандартом СССР, Всесоюзным НИИ по нормализации в машиностроении и Институтом машиноведения им. А.А.Благснравова в 1990 г. Лабораторно-производственные испытания режимов очистки масел проводились на экспериментально-производственной установке микрофильтрации масел УХРМ-1. 8 процессе испытаний определялись физико-химические и трибологические покат ватели масел, производились замеры скорости фильтрации в течение времени, определялся ресурс микрофильтров.

Сравнительные производственные испытания свежего масла М-ЮГг и фильтрата отработанного масла в смеси со свежим производились на тракторах Т-40АМ в совхозе "Манычский" Зернсградского района Ростовской области.

' Оба вида масла работали в двигателе 320 мото-часов. Через каждые 60 мото-часов производился отбор проб на физико-химические анализы. Износ фиксировали по накоплению продуктов износа методом выборочного спектрального анализа проб масел по ГОСТ 20759-75.

Обработку результатов экспериментов производили методами математической статистики на ЭВМ.

В главе "Результата экспериментальных исследований" на основании экспериментальных иследоваяий керамических микрефильтров •при фильтрации товарного масла М-ЮГг была получена гидравлическая характеристика для различных температурных режимов фильтрации. По данным гидравлической характеристики определены коэффициент проницаемости, пористость микрофильтра 602 и средний диаметр капиляров 1,о-10_ем.

По результатам лабораторных исследований фильтруемости очищенного отработанного масла М-ЮГг на различных режимах работы микрофильтров определена экперимектатьная зависимость удельной производительности микрофильтра от времени процесса (рис.2). Наибольшее влияние на скорость микрофильтрации оказывает температурный режим. В ходе экспериментальных исследований определялась

на масле МЗ&Гг

концентрация микропримесей в масле черев оптическую плотность масла и антифрикционные технологические , свойства (коэффициент трения при граничной смазке) масел на машине трения УМТ 2168. По результатам лабораторных исследований получена экспериментальная зависимость коэффициента трения от оптической плс гности масла (рис.3).

При оптической плотности фильтрата 652 коэффициент граничного трения составил 0,112, что на 9,71 ниже, чем у свежего масла М-ЮГг.

Расчет критериев подобия Ей*" и Sh" при различных режимах микрофильтрации показывает, что существует область рационального режима. Для очищенных отработанных масел М-ЮГ« определены параметры этого режима микрофильтрации: температура масла - 80°с, пе-

гт

V»

«в

«в»

«¡в» .

Р'Э.ОжН

» г-

р.З.О'М _

30

м

40

■ГО

Рис.3. Экспериментальная зависимость коэффициента граничного трения от оптической плотности масел

» «о

репад давления на перегородке - 0,5 МПа, удельная производительность - 0,7 кг3/мгс (рис.4).

Рис.4.Поверхность выбора режима фильтрации

го Н о/и 1» га 13 зг £¿11?3

При лабораторно-производствешшх исследованиях установки ыикрофильтрации регенерировали отработанное моторное масло М-ЮГг, отработавшее 480 мото-часов в тракторах ШЗ-6, в объеме 650 л,, с- вводом композиции присадок ВНШШ-ЗбО и КОД.

Физико-химические показатели регенерированного масла в смеси с композицией присадок соответствуют требованиям ГОСТа на данный

вид масла.

Производственные испытания регенерированного масла на полноразмерных двигателях тракторов Т-40АМ показал, что динамика изменения физико-химических показателей смеси фильтрата и свежего масла соответствует динамике свежего масла, однако наблюдается снижение концентрации продуктов износа в смеси фильтрата и свежего масла (рис. 5,6).

Рис.5. Накопление продуктов износа в тракторе Т-40АМ

- Ре ;----Си; - - - - СГ; — - - РЬ

* - товарное масло; о - смесь: товарное-к^мьтра?

Сравнительные лабораторные исследования свеяего масла и фильтрата на машине трения (камера "кольцо-кольцо", сталь 45, НЕС 19, Р - 3000 м, V - 0,5 м/с) на износ в режиме граничной смазка показам: коэффшдаент трения у фильтрата масла на 7% ниже, чем у свежего, износ деталей в фильтрате масла в 2 раза ниже чем в свежем масле. Исследования масел на холодный задир при тех же параметрах испытаний указывают на повышение прочности масляной -1 зенки у фильтратов масел на 11Х чем у свежих. Выполненные исследования

Таблица

Результаты спектрального анализа масел М- ЮГг

-1-----—

Вид пасла | Общая концентрация продуктов износа и загрязнений

(г/т)

1 1 Ре | | 1 I | | СГ | 1 РЬ | А1 ( Си 1

Отработка

Ы-10Г2 480

«ото-часов 22,61 0,8435 0,9490 102,2 0,8020 52,60

Очищенное

СУШ-1 8 часов

очистки • 16,60 0,4215 0,4048 71,39 0,3369 36,85

Фильтрат очи-

щенного масла 8,77 0,0244 0,0797 4,28 0,0488 3,33

(керамич.фильтр)

Смесь фильтрата

95,52 + 3,0Х

ВНИИНП-350+1,5Х

НМД 10,33 0,0380 0,1238 4,43 0,1243 3,87

Товарное масло

Ы-ЮГг 2,29 0,0530 0,1451 0,823 0,1543 0,215

Концентрат

(остаток после 41,25 0,9299 4,8991 132,4 1,4282 60,49

ыикрофильтрации)

процесса ыикрофильтрации подтверждают, что наличие в фильтратах масел высокодисперсных механических примесей в небольших концентрациях, смол и других продуктов окисления значительно улучшают их йротивоианосные свойства.

В пятой главе приведен расчет годового экономического эффекта от внедрения установки микрофидьтрации очищенных отработанных моторных масел в условиях с.-х. предприятий на сопоставлении приведенных затрат по базовой и новой технологиям. В качестве базового варианта принималось приобретение свежего масла.

Годовой экономический эффект составил 11637,8 тыс.руб. (в ценах октября 1994 года).

масел в тракторе Т-40АМ

- вязкость; - - - т-ра вспышки;

-----щелочное число;--содержание

мех.примесей; * - товарное масло; о -смесь: товарное+фильтраг

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В народном хозяйстве применяется ряд зффективныхъ технологических процессов и технических средств для восстановления эксплуатационных свойств отработанных масел, но большинство из них имеет целевое назначение, рассчитано на крупномасштабное производство и разработано для нужд предприятий промышленности. Для предприятий и хозяйств АПК наиболее рациональным методом суперочистки масла является их микрофильтрование через пслуг.роницаемыэ мембраны.

2. Критериальная зависимость Еи* и БЬ", Рг (разделения системы "масло-микропримеси") определяет функциональную связь между параметрами процесса микрорфильтрации и качеством получаемого продукта, позволяет определить рациональный технологический регламент процесса.

3. Лабораторно-производственные иследования режимов ;гзботы керамических микрофильтров на фильтрации очищенного отработанного

масла М-10Г2 позволили установить рациональный режим процесса: температура масла - 80°С, перепад давления на перегородке - О.Ь Ша ресурс фильтра - 12,4 ч, удельная производительность -о,7-Ю"6 ITWtj.

4. Исследования противоизносных свойств фильтратов масел на машине трения показало, что коэффициент трения у фильтратов масел на 72 ниже чем у свежих, износ деталей ниже более чем в 2 раза, а прочность масляной пленки фильтрата масла на ИХ выше чем у свежего масла.

5. Разработанная технология микрофильтрации масел позволяет снизить содержание механических примесей в масле в 3-6 раз по сравнению с частично очищенным маслом, а по содержанию компонентов износа (AI. Pb, Fe. Si, Си) в 3-14 раз.

6. На основе теоретического обоснования и экспериментальных данных разработана и изготовлена экспериментальная установка микрофильтрации отработанных моторных масел. Микрофильтрация масел осуществляется через керамические стержни общей площадью 8 м2. Производительность установи 20 л/ч, еыход фильтрата масла - 702, коэффициент использования времени смены - 0,9.

7. Эксплуатационные испытания фильтрата масел на тракторах Т-40АМ в совхозе "Манычский" подтвердили их работоспособность на уровне свежих масел и полную идентичность по физико-химическим показателям.

8. Расчетный экономический эффект от снижения годовых приведенных затрат, рассчитанный на одну установку при годовой программе 28,9 т,составляет 11637,8 тыс.руб.Стоимость непосредственно фильтрата одной тонны масел составляет 23-442 от стоимости свежих масел. Расход свежих масел может быть уменьшен на 30-402, -а срок службы масел увеличивается в 1,5-2 раза.

Основные положения диссертации отражены б следующих опубликованных работах:

1. Осветление масел суперочисткой//Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1991.-Н 7.(соавторы - Бутов Н.П., Чуп-ринш Н И., Камбулов С.И.).

2. Стационарная установка для очистки масел//Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1991.- N 12.(соавторы - Бутов Н.П., Лимарев В.Я.).

3. К оценке противоизносных сеойств счищенных отработанных масел и присадок на малаше трения 21б8Ж1//Исследования и разра-

ботка средств механизации технологических процессов в полеводстве: Сб.науч.тр.-Зерноград: ВНЖГПШЗСХ, 1993.- с. 168-173. (соавторы - Бутов Н.П., Камбулов С.И.).

4. Эксплуатационные и товарные свойства очищенных автотракторных масел/Производственная и техническая эксплуатация техники в растениеводстве: Сб. науч. тр. - Зерноград: ВНШТИМЗСХ, 1992.-с.154-158.(соавтор Бутов Н.П.).

5. Обоснование и разработка конструктивно-технологической схемы передвикной наслоочистительной установки/йсследовгниз п разработка средств механизации технических процессов в полеводстве: Сб.науч.тр.-Зерноград: ВНШГОМЗСХ, 1993.- с.160-168. (соавторы Бутов Н.П., Чупршшн Н.И.).

Подписано к печати 10.11.95 г. Формат 60x84 I/I6. Объем I п.л. Т-рал 100 экз. Заказ 2t - 55г. Печа тно-унс-" тат ьна я группа ЫГТПТ?1.13,ЗХ