潤滑油品質對設備運行及節能降本的影響之實踐

陳聞清

【摘 要】 潤滑工作是設備管理中的重要內容，是設備維護保養的重要環節，也是節能降耗、減少摩擦和磨損、降低備件消耗、延長設備使用壽命的重要手段。水泥行業設備節能降耗工作是一項較復雜的工程，影響因素很多。從潤滑角度分析，選擇合適的潤滑劑、合適的潤滑工藝、添加合適的潤滑劑量、定期的潤滑檢測等都可以降低能耗，達到節能效果。

【關鍵詞】 合成油 品質 設備 影響

1 前言

隨著國家關注節能環保力度的加大，對環境和能源使用的要求愈來愈高，水泥行業和企業的發展面臨著更大的挑戰，各大企業紛紛采取措施，從不同角度開展節能減排工作、降低能耗和成本。設備全面改造升級，新工藝的開發均需要大量的人力物力的投入，時間長、見效慢，而設備潤滑管理這個可以立竿見影的工作卻被人們忽視了。水泥行業設備潤滑管理比較粗放，設備運行環境灰塵較大，載荷較重，對設備進行有效的潤滑管理是水泥行業有待開發的大金礦，它可以起到以下作用：①提高設備可靠性，保障運行安全，減少停機損失和維修費用；②延長設備使用壽命，降低購置費用；③延長油品壽命，降低能源消耗。

2 背景

包括一條5000t/d新型熟料干法生產線在內，我公司共下轄有8個生產分廠，在線工作有數十臺噴油螺桿羅茨風機以及上百臺羅茨風機，所使用的原廠專用油多為礦物潤滑油，在實際生產運行過程中，經常會出現頻繁的高溫報警現象，換油周期也較短。2013年10月初，我們與潤滑行業的知名品牌埃克森美孚（ExxonMobil）公司進行了潤滑技術方面的交流。并對生產現場做了調查，根據實際情況，選取一臺羅茨風機試用合成油，試驗合成油的節能效果，為今后的油品選擇提供參考。

3 選擇潤滑油應考慮的因素

設備說明書中有關潤滑規范是設備選用油品的依據，若使用單位需自選油配時，應考慮以下一些元素：

（1）設備運行速度。高速運行設備要用黏度較低的機油，而低速運行的設備一般選用油脂。

（2）設備的承載負荷。承載負荷高的設備要用黏度高、性能好的潤滑油。

（3）工作溫度。在高溫下的運行設備，應選用黏度高、閃點高、油性和氧化安定性好、含相應添加劑的潤滑油。

（4）工作環境。室外設備沒有保溫時，應該按照季節選用更換，同一設備在夏季時要選用黏度高的油，冬季時要選用黏度低的油。

（5）摩擦副的表面溫度、精度與間隙。一般講，表面硬度高、精度高、間隙小的摩擦副，用油黏度要低。

（6）摩擦副的位置。比如，開式齒輪比齒輪箱中的摩擦副用油的黏度要高。

（7）潤滑方式。有潤滑站的設備潤滑油，有冷卻水保持潤滑溫度時，一般是用機械潤滑油；還有手工、滴油、浴油、循環式、噴霧式及噴射式等方式。

4 合成油節能原理及應用理由

4.1 分子結構與摩擦性能

同樣作為基礎油，礦物油和合成油的性能差異如圖表1所示。

分子結構的差異，使得礦物油內摩擦力比合成油大，而低的內摩擦力使得設備運行時能耗降低，如圖2所示，這就是合成油可以降低能耗的原理。

合成油與礦物油相比，其分子內摩擦小，因此運行時可減少摩擦損失，從而可節能；而在多處實際工業應用中，設備使用合成油的工作溫度，會比使用礦物油時的溫度低，在為設備提供更好保護的同時，可以減少高溫報警導致的頻繁停機；而且合成油高溫抗氧化性比礦物油優異，可以延長換油以及配件使用壽命，減少備件支出和現場員工的勞動強度。綜上所述，并按照風機制造商的油品粘度建議，我們在羅茨風機上使用美孚合成潤滑油SHC 630。

美孚SHC 630基礎油是聚a烯烴（PAO）合成油，分子結構均一精致，具有牽引系數低的特點，降低了在彈性邊界潤滑接觸區域的損失，在摩擦副之間形成的液體內摩擦較小。由于內摩擦小，則工作時產生的摩擦損失就小，工作溫度也較低，達到降低動力耗損的結果，也使得零件的壽命延長。聚a烯烴（PAO）與礦物油的比較如圖3所示。

美孚SHC 630所采用的基礎油與抗氧化添加劑配合極佳，在高溫工況下抗氧化、抗油泥形成等性質卓越，延緩油品老化，延長換油周期。

4.2 合成油節能降耗的效果

美孚合成SHC系列潤滑油在包括羅茨風機等應用領域的節能效果是明顯的。如圖4所示，其合成齒輪油的節能效果最高可達8.8%。而此次羅茨風機的合成油節能試驗，我們將節能效果保守估計為2%。

5 節能試驗

根據目前的實際情況，我們挑選7516#羅茨風機進行節能試驗。

5.1 數據收集（表2）

5.2 羅茨風機的機構簡圖（圖5）

羅茨風機的動力由一對同步齒輪來傳輸，有些羅茨風機的動力傳輸機構還帶有增速齒輪。壓縮氣室內沒有潤滑油，潤滑油存于同步齒輪的齒輪箱體內，氣室和齒輪箱由密封隔開。

5.3 羅茨風機的潤滑難點

根據羅茨風機的構造，可以了解到，羅茨風機的潤滑，實質上是對其同步齒輪（及增速齒輪）、軸承等的潤滑。該潤滑條件類似于齒輪箱潤滑，即齒間壓力較大，潤滑油特有的粘壓特性使其在齒間的粘度急劇升高，此時油膜的剪切將消耗很多能量，而合成油相對于礦物油，其內摩擦較小，因此動力傳輸中的摩擦損失較少，由此驅動系統的動力損失減少，從而實現電力以及電費的節省。同時，相對于齒輪箱，它又具有箱體空間小，潤滑油相對較少，并要求連續運行，因此運行溫度相對較高，此時就要求潤滑油具有優異的抗氧化性能和熱穩定性。合成油相對于礦物油，其碳鏈分子不飽和鍵少，因此不易與空氣（氧氣）發生氧化反應，并形成酸性油泥，合成油潤滑系統也相對于礦物油系統更潔凈，為檢修時的觀察清洗等工作帶來便利。

自10月31日開始，對7516號掃煤羅茨風機的進行了節能試驗，根據約半個月的跟蹤記錄，得到下列一組數據（表3）。

盡管該掃煤風機的載荷不穩定，且變化較多，但在額定載荷情況下載荷與能耗成線形比例，因此以每小時喂煤量所耗的電流作為節能評價的依據，根據近一個月以來的數據，去掉最高值和最低值后求平均值，由此得到計算節能比例為2.619%，并將此值代入效益計算表，來計算創造的效益（見表4）。

6 結語

由于實際情況限制，7516號掃煤風機較難保持載荷穩定，增加了不確定因素，節能的總量不容易評估。因此在條件允許的情況下，我們將選取廠內載荷更穩定的羅茨風機或空壓機進行試驗，以取得更具說服力的節能數據，為以后擴大合成油的使用范圍，在生產實踐中實現合成油技術應用達到節省噸水泥成本的總目標。

【摘 要】 潤滑工作是設備管理中的重要內容，是設備維護保養的重要環節，也是節能降耗、減少摩擦和磨損、降低備件消耗、延長設備使用壽命的重要手段。水泥行業設備節能降耗工作是一項較復雜的工程，影響因素很多。從潤滑角度分析，選擇合適的潤滑劑、合適的潤滑工藝、添加合適的潤滑劑量、定期的潤滑檢測等都可以降低能耗，達到節能效果。

【關鍵詞】 合成油 品質 設備 影響

1 前言

隨著國家關注節能環保力度的加大，對環境和能源使用的要求愈來愈高，水泥行業和企業的發展面臨著更大的挑戰，各大企業紛紛采取措施，從不同角度開展節能減排工作、降低能耗和成本。設備全面改造升級，新工藝的開發均需要大量的人力物力的投入，時間長、見效慢，而設備潤滑管理這個可以立竿見影的工作卻被人們忽視了。水泥行業設備潤滑管理比較粗放，設備運行環境灰塵較大，載荷較重，對設備進行有效的潤滑管理是水泥行業有待開發的大金礦，它可以起到以下作用：①提高設備可靠性，保障運行安全，減少停機損失和維修費用；②延長設備使用壽命，降低購置費用；③延長油品壽命，降低能源消耗。

2 背景

包括一條5000t/d新型熟料干法生產線在內，我公司共下轄有8個生產分廠，在線工作有數十臺噴油螺桿羅茨風機以及上百臺羅茨風機，所使用的原廠專用油多為礦物潤滑油，在實際生產運行過程中，經常會出現頻繁的高溫報警現象，換油周期也較短。2013年10月初，我們與潤滑行業的知名品牌埃克森美孚（ExxonMobil）公司進行了潤滑技術方面的交流。并對生產現場做了調查，根據實際情況，選取一臺羅茨風機試用合成油，試驗合成油的節能效果，為今后的油品選擇提供參考。

3 選擇潤滑油應考慮的因素

設備說明書中有關潤滑規范是設備選用油品的依據，若使用單位需自選油配時，應考慮以下一些元素：

（1）設備運行速度。高速運行設備要用黏度較低的機油，而低速運行的設備一般選用油脂。

（2）設備的承載負荷。承載負荷高的設備要用黏度高、性能好的潤滑油。

（3）工作溫度。在高溫下的運行設備，應選用黏度高、閃點高、油性和氧化安定性好、含相應添加劑的潤滑油。

（4）工作環境。室外設備沒有保溫時，應該按照季節選用更換，同一設備在夏季時要選用黏度高的油，冬季時要選用黏度低的油。

（5）摩擦副的表面溫度、精度與間隙。一般講，表面硬度高、精度高、間隙小的摩擦副，用油黏度要低。

（6）摩擦副的位置。比如，開式齒輪比齒輪箱中的摩擦副用油的黏度要高。

（7）潤滑方式。有潤滑站的設備潤滑油，有冷卻水保持潤滑溫度時，一般是用機械潤滑油；還有手工、滴油、浴油、循環式、噴霧式及噴射式等方式。

4 合成油節能原理及應用理由

4.1 分子結構與摩擦性能

同樣作為基礎油，礦物油和合成油的性能差異如圖表1所示。

分子結構的差異，使得礦物油內摩擦力比合成油大，而低的內摩擦力使得設備運行時能耗降低，如圖2所示，這就是合成油可以降低能耗的原理。

合成油與礦物油相比，其分子內摩擦小，因此運行時可減少摩擦損失，從而可節能；而在多處實際工業應用中，設備使用合成油的工作溫度，會比使用礦物油時的溫度低，在為設備提供更好保護的同時，可以減少高溫報警導致的頻繁停機；而且合成油高溫抗氧化性比礦物油優異，可以延長換油以及配件使用壽命，減少備件支出和現場員工的勞動強度。綜上所述，并按照風機制造商的油品粘度建議，我們在羅茨風機上使用美孚合成潤滑油SHC 630。

美孚SHC 630基礎油是聚a烯烴（PAO）合成油，分子結構均一精致，具有牽引系數低的特點，降低了在彈性邊界潤滑接觸區域的損失，在摩擦副之間形成的液體內摩擦較小。由于內摩擦小，則工作時產生的摩擦損失就小，工作溫度也較低，達到降低動力耗損的結果，也使得零件的壽命延長。聚a烯烴（PAO）與礦物油的比較如圖3所示。

美孚SHC 630所采用的基礎油與抗氧化添加劑配合極佳，在高溫工況下抗氧化、抗油泥形成等性質卓越，延緩油品老化，延長換油周期。

4.2 合成油節能降耗的效果

美孚合成SHC系列潤滑油在包括羅茨風機等應用領域的節能效果是明顯的。如圖4所示，其合成齒輪油的節能效果最高可達8.8%。而此次羅茨風機的合成油節能試驗，我們將節能效果保守估計為2%。

5 節能試驗

根據目前的實際情況，我們挑選7516#羅茨風機進行節能試驗。

5.1 數據收集（表2）

5.2 羅茨風機的機構簡圖（圖5）

羅茨風機的動力由一對同步齒輪來傳輸，有些羅茨風機的動力傳輸機構還帶有增速齒輪。壓縮氣室內沒有潤滑油，潤滑油存于同步齒輪的齒輪箱體內，氣室和齒輪箱由密封隔開。

5.3 羅茨風機的潤滑難點

根據羅茨風機的構造，可以了解到，羅茨風機的潤滑，實質上是對其同步齒輪（及增速齒輪）、軸承等的潤滑。該潤滑條件類似于齒輪箱潤滑，即齒間壓力較大，潤滑油特有的粘壓特性使其在齒間的粘度急劇升高，此時油膜的剪切將消耗很多能量，而合成油相對于礦物油，其內摩擦較小，因此動力傳輸中的摩擦損失較少，由此驅動系統的動力損失減少，從而實現電力以及電費的節省。同時，相對于齒輪箱，它又具有箱體空間小，潤滑油相對較少，并要求連續運行，因此運行溫度相對較高，此時就要求潤滑油具有優異的抗氧化性能和熱穩定性。合成油相對于礦物油，其碳鏈分子不飽和鍵少，因此不易與空氣（氧氣）發生氧化反應，并形成酸性油泥，合成油潤滑系統也相對于礦物油系統更潔凈，為檢修時的觀察清洗等工作帶來便利。

自10月31日開始，對7516號掃煤羅茨風機的進行了節能試驗，根據約半個月的跟蹤記錄，得到下列一組數據（表3）。

盡管該掃煤風機的載荷不穩定，且變化較多，但在額定載荷情況下載荷與能耗成線形比例，因此以每小時喂煤量所耗的電流作為節能評價的依據，根據近一個月以來的數據，去掉最高值和最低值后求平均值，由此得到計算節能比例為2.619%，并將此值代入效益計算表，來計算創造的效益（見表4）。

6 結語

由于實際情況限制，7516號掃煤風機較難保持載荷穩定，增加了不確定因素，節能的總量不容易評估。因此在條件允許的情況下，我們將選取廠內載荷更穩定的羅茨風機或空壓機進行試驗，以取得更具說服力的節能數據，為以后擴大合成油的使用范圍，在生產實踐中實現合成油技術應用達到節省噸水泥成本的總目標。

【摘 要】 潤滑工作是設備管理中的重要內容，是設備維護保養的重要環節，也是節能降耗、減少摩擦和磨損、降低備件消耗、延長設備使用壽命的重要手段。水泥行業設備節能降耗工作是一項較復雜的工程，影響因素很多。從潤滑角度分析，選擇合適的潤滑劑、合適的潤滑工藝、添加合適的潤滑劑量、定期的潤滑檢測等都可以降低能耗，達到節能效果。

【關鍵詞】 合成油 品質 設備 影響

1 前言

隨著國家關注節能環保力度的加大，對環境和能源使用的要求愈來愈高，水泥行業和企業的發展面臨著更大的挑戰，各大企業紛紛采取措施，從不同角度開展節能減排工作、降低能耗和成本。設備全面改造升級，新工藝的開發均需要大量的人力物力的投入，時間長、見效慢，而設備潤滑管理這個可以立竿見影的工作卻被人們忽視了。水泥行業設備潤滑管理比較粗放，設備運行環境灰塵較大，載荷較重，對設備進行有效的潤滑管理是水泥行業有待開發的大金礦，它可以起到以下作用：①提高設備可靠性，保障運行安全，減少停機損失和維修費用；②延長設備使用壽命，降低購置費用；③延長油品壽命，降低能源消耗。

2 背景

包括一條5000t/d新型熟料干法生產線在內，我公司共下轄有8個生產分廠，在線工作有數十臺噴油螺桿羅茨風機以及上百臺羅茨風機，所使用的原廠專用油多為礦物潤滑油，在實際生產運行過程中，經常會出現頻繁的高溫報警現象，換油周期也較短。2013年10月初，我們與潤滑行業的知名品牌埃克森美孚（ExxonMobil）公司進行了潤滑技術方面的交流。并對生產現場做了調查，根據實際情況，選取一臺羅茨風機試用合成油，試驗合成油的節能效果，為今后的油品選擇提供參考。

3 選擇潤滑油應考慮的因素

設備說明書中有關潤滑規范是設備選用油品的依據，若使用單位需自選油配時，應考慮以下一些元素：

（1）設備運行速度。高速運行設備要用黏度較低的機油，而低速運行的設備一般選用油脂。

（2）設備的承載負荷。承載負荷高的設備要用黏度高、性能好的潤滑油。

（3）工作溫度。在高溫下的運行設備，應選用黏度高、閃點高、油性和氧化安定性好、含相應添加劑的潤滑油。

（4）工作環境。室外設備沒有保溫時，應該按照季節選用更換，同一設備在夏季時要選用黏度高的油，冬季時要選用黏度低的油。

（5）摩擦副的表面溫度、精度與間隙。一般講，表面硬度高、精度高、間隙小的摩擦副，用油黏度要低。

（6）摩擦副的位置。比如，開式齒輪比齒輪箱中的摩擦副用油的黏度要高。

（7）潤滑方式。有潤滑站的設備潤滑油，有冷卻水保持潤滑溫度時，一般是用機械潤滑油；還有手工、滴油、浴油、循環式、噴霧式及噴射式等方式。

4 合成油節能原理及應用理由

4.1 分子結構與摩擦性能

同樣作為基礎油，礦物油和合成油的性能差異如圖表1所示。

分子結構的差異，使得礦物油內摩擦力比合成油大，而低的內摩擦力使得設備運行時能耗降低，如圖2所示，這就是合成油可以降低能耗的原理。

合成油與礦物油相比，其分子內摩擦小，因此運行時可減少摩擦損失，從而可節能；而在多處實際工業應用中，設備使用合成油的工作溫度，會比使用礦物油時的溫度低，在為設備提供更好保護的同時，可以減少高溫報警導致的頻繁停機；而且合成油高溫抗氧化性比礦物油優異，可以延長換油以及配件使用壽命，減少備件支出和現場員工的勞動強度。綜上所述，并按照風機制造商的油品粘度建議，我們在羅茨風機上使用美孚合成潤滑油SHC 630。

美孚SHC 630基礎油是聚a烯烴（PAO）合成油，分子結構均一精致，具有牽引系數低的特點，降低了在彈性邊界潤滑接觸區域的損失，在摩擦副之間形成的液體內摩擦較小。由于內摩擦小，則工作時產生的摩擦損失就小，工作溫度也較低，達到降低動力耗損的結果，也使得零件的壽命延長。聚a烯烴（PAO）與礦物油的比較如圖3所示。

美孚SHC 630所采用的基礎油與抗氧化添加劑配合極佳，在高溫工況下抗氧化、抗油泥形成等性質卓越，延緩油品老化，延長換油周期。

4.2 合成油節能降耗的效果

美孚合成SHC系列潤滑油在包括羅茨風機等應用領域的節能效果是明顯的。如圖4所示，其合成齒輪油的節能效果最高可達8.8%。而此次羅茨風機的合成油節能試驗，我們將節能效果保守估計為2%。

5 節能試驗

根據目前的實際情況，我們挑選7516#羅茨風機進行節能試驗。

5.1 數據收集（表2）

5.2 羅茨風機的機構簡圖（圖5）

羅茨風機的動力由一對同步齒輪來傳輸，有些羅茨風機的動力傳輸機構還帶有增速齒輪。壓縮氣室內沒有潤滑油，潤滑油存于同步齒輪的齒輪箱體內，氣室和齒輪箱由密封隔開。

5.3 羅茨風機的潤滑難點

根據羅茨風機的構造，可以了解到，羅茨風機的潤滑，實質上是對其同步齒輪（及增速齒輪）、軸承等的潤滑。該潤滑條件類似于齒輪箱潤滑，即齒間壓力較大，潤滑油特有的粘壓特性使其在齒間的粘度急劇升高，此時油膜的剪切將消耗很多能量，而合成油相對于礦物油，其內摩擦較小，因此動力傳輸中的摩擦損失較少，由此驅動系統的動力損失減少，從而實現電力以及電費的節省。同時，相對于齒輪箱，它又具有箱體空間小，潤滑油相對較少，并要求連續運行，因此運行溫度相對較高，此時就要求潤滑油具有優異的抗氧化性能和熱穩定性。合成油相對于礦物油，其碳鏈分子不飽和鍵少，因此不易與空氣（氧氣）發生氧化反應，并形成酸性油泥，合成油潤滑系統也相對于礦物油系統更潔凈，為檢修時的觀察清洗等工作帶來便利。

自10月31日開始，對7516號掃煤羅茨風機的進行了節能試驗，根據約半個月的跟蹤記錄，得到下列一組數據（表3）。

盡管該掃煤風機的載荷不穩定，且變化較多，但在額定載荷情況下載荷與能耗成線形比例，因此以每小時喂煤量所耗的電流作為節能評價的依據，根據近一個月以來的數據，去掉最高值和最低值后求平均值，由此得到計算節能比例為2.619%，并將此值代入效益計算表，來計算創造的效益（見表4）。

6 結語

由于實際情況限制，7516號掃煤風機較難保持載荷穩定，增加了不確定因素，節能的總量不容易評估。因此在條件允許的情況下，我們將選取廠內載荷更穩定的羅茨風機或空壓機進行試驗，以取得更具說服力的節能數據，為以后擴大合成油的使用范圍，在生產實踐中實現合成油技術應用達到節省噸水泥成本的總目標。