Lograr tanto “oro y plata” como “agua verde y montañas verdes” se ha convertido en el objetivo de las empresas manufactureras. Para optimizar el ahorro energético y la reducción de emisiones, las empresas no solo necesitan equipos más eficientes y respetuosos con el medio ambiente, sino también incorporar lubricantes de alto rendimiento a dichos equipos. Esto no solo reduce los costos energéticos, sino también las emisiones de carbono.
Compresor de aireEs un dispositivo que convierte la energía mecánica en energía de presión de gas. Genera presión de aire comprimido y se utiliza en diversas aplicaciones, como el suministro de aire comprimido, el control de dispositivos de automatización y la ventilación de pasajes subterráneos. Su uso está muy extendido en la minería, la industria textil, la metalurgia, la fabricación de maquinaria, la ingeniería civil, la petroquímica y otros sectores. Es un equipo clave e indispensable para la producción y el funcionamiento de numerosas empresas.
La función decompresor de aireEs muy potente y puede considerarse un elemento clave en la producción empresarial, pero su consumo energético no debe subestimarse. Según estudios, el consumo de energía del sistema de compresor de aire puede representar entre el 15 % y el 35 % del consumo total de energía de las empresas que utilizan gas; en el coste total del ciclo de vida del compresor, el consumo energético supone aproximadamente tres cuartas partes. Por lo tanto, la mejora de la eficiencia energética del compresor de aire es fundamental para la conservación de la energía y la reducción de las emisiones de carbono en las empresas.
Analicemos los beneficios económicos del ahorro energético del compresor mediante un cálculo sencillo: Tomemos un compresor de 132 kW.compresor de aire de tornilloPor ejemplo, si funciona a plena carga, 132 kW equivalen a 132 grados de electricidad por hora. El consumo eléctrico durante un día de funcionamiento a plena carga es de 132 grados multiplicados por 24 horas, lo que da como resultado 3168 grados. El consumo eléctrico durante un año es de 1156320 grados. Calculamos con base en 1 yuan por kilovatio-hora, y el consumo eléctrico de un compresor de aire de tornillo de 132 kW funcionando a plena carga durante un año es de 1156320 yuanes. Si el ahorro energético es del 1%, se pueden ahorrar 11563,2 yuanes en un año; si el ahorro energético es del 5%, se pueden ahorrar 57816 yuanes en un año.
Como elemento vital para el funcionamiento de los equipos mecánicos, el aceite lubricante puede contribuir al ahorro energético al mejorar su rendimiento, lo cual se ha comprobado en motores de combustión interna. Mediante la lubricación, el consumo de combustible de estos motores puede reducirse eficazmente entre un 5 % y un 10 % por cada 100 kilómetros. Diversos estudios han demostrado que más del 80 % del desgaste y la pérdida de eficiencia energética de los equipos mecánicos se producen durante los arranques y paradas frecuentes, así como en el funcionamiento continuo a altas y bajas temperaturas. El autor considera que, para reducir el desgaste y mejorar la eficiencia energética mediante la lubricación, es necesario partir de estos tres aspectos clave.
Actualmente, cada fabricante de equipos originales (OEM) cuenta con su propio banco de pruebas, que permite simular de forma más precisa las condiciones de funcionamiento reales del equipo. La reducción del desgaste y el ahorro energético evaluados mediante estas pruebas se aproximan más a las condiciones de trabajo reales. Sin embargo, las pruebas de banco suelen ser costosas, por lo que el autor considera que si la evaluación de la reducción del desgaste y el ahorro energético se traslada a la fase de laboratorio, se podrán reducir aún más los costes y mejorar la eficiencia de las pruebas de banco de los OEM.
Sin embargo, en la industria no existe un método específico para evaluar el efecto de ahorro de energía del aceite para compresores, pero el autor cree que, con la ayuda de los resultados de muchos años de investigación sobre el aceite para motores de combustión interna, el efecto de ahorro de energía del aceite para compresores en la etapa de laboratorio puede evaluarse mediante los siguientes experimentos.
1. Evaluación de la viscosidad
La viscosidad es un indicador crucial del aceite lubricante, y existen muchas maneras de expresarla.
La viscosidad cinemática es la viscosidad más común, un indicador que refleja la fluidez y las características de fricción interna del fluido. Su medición permite evaluar la fluidez y el rendimiento de lubricación a diferentes temperaturas.
La viscosidad rotacional de Brookfield es un método de medición de viscosidad rotacional desarrollado por la familia Brookfield en Estados Unidos, de donde proviene su nombre. Este método utiliza la relación única entre el esfuerzo cortante y la resistencia generados entre el rotor y el fluido para obtener el valor de viscosidad, evalúa la viscosidad rotacional del aceite a diferentes temperaturas y es un indicador común del aceite de transmisión.
La viscosidad aparente a baja temperatura se refiere al cociente que se obtiene al dividir la tensión de cizallamiento correspondiente entre la velocidad de cizallamiento bajo un gradiente de velocidad determinado. Este es un indicador común de evaluación de la viscosidad en aceites de motor, que presenta una buena correlación con el arranque en frío del motor y puede predecir fallas causadas por un rendimiento de bombeo insuficiente del aceite en condiciones de baja temperatura.
La viscosidad de bombeo a baja temperatura permite evaluar la capacidad de la bomba de aceite para bombear a cada superficie de fricción en condiciones de baja temperatura. Es un indicador común de la viscosidad en los aceites de motor y guarda una relación directa con el rendimiento en el arranque en frío, el desgaste durante el arranque y el consumo de energía durante el proceso de arranque del motor.
2. Evaluación del desgaste
La lubricación y la reducción de la fricción son propiedades fundamentales del aceite lubricante. La evaluación del desgaste es también la forma más directa de determinar el rendimiento antidesgaste de los productos derivados del aceite. El método de evaluación más común es el probador de fricción de cuatro bolas.
El probador de fricción de cuatro bolas evalúa la capacidad de carga de los lubricantes mediante fricción por deslizamiento bajo presión puntual, incluyendo la carga máxima sin agarrotamiento PB, la carga de sinterización PD y el valor de desgaste integral ZMZ; o bien, realiza pruebas de desgaste a largo plazo, mide la fricción, calcula coeficientes de fricción, tamaños de puntos de desgaste, etc. Con accesorios especiales, también se pueden realizar pruebas de desgaste de extremos y pruebas de desgaste simuladas de materiales. El probador de fricción de cuatro bolas es un indicador clave e intuitivo para evaluar el rendimiento antidesgaste de los productos de aceite. Se puede utilizar para evaluar diversos aceites industriales, aceites de transmisión y aceites para el trabajo de metales. También se pueden seleccionar diferentes indicadores de evaluación según los distintos usos de los aceites lubricantes. Además de proporcionar datos directos de antidesgaste y presión extrema, la estabilidad, uniformidad y continuidad de la película de aceite también se pueden evaluar intuitivamente observando la tendencia y el tipo de línea de la curva de fricción durante el experimento.
Además, las pruebas de desgaste por micromovimiento, las pruebas antimicropitting y las pruebas de desgaste de engranajes y bombas son todos métodos eficaces para evaluar el rendimiento antidesgaste de los productos derivados del petróleo.
Mediante diferentes pruebas de rendimiento antidesgaste, se puede reflejar directamente la capacidad de reducción del desgaste del aceite, lo que también constituye la retroalimentación más directa para evaluar el efecto de ahorro de energía del aceite lubricante.
Fecha de publicación: 1 de julio de 2024
