Смазочная жидкость для подшипников турбомашин
Сущность изобретения: смазочная жидкость для подшипников турбомашин содержит , мас.%: триэтаноламин 0,8-1,5, натриевая соль азотной или азотистой кислоты 0,1-0,3, полиакриламид 4-5, вода - до 100. 2 табл. Ё
союз сОВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3969638/04 (22) 29.10.85 (46) 30.10.92. Бюл, Nò 40 (71) Харьковский автомобильно-дорожный институт им,Комсомола Украины и Областное обьединение "Харьковтеплокоммунэнерго" (72) В.А.Сиротенко, Э.В.Дегтярева, Я.M.Ãðèíáåðã, Е.И.Зарецкий, В.Л.Ясногородский, А.M.Õaíèí; А.Д.Кантемир, В;Н.Туз, Л.П.Сережкина и А,И,Нилицкая (56) Справочник. Товарные нефтепродукты, их свойства и применение. M.: Химия, 1971, с. 161 — 163, Ямпольский И.Д. и др. Подшипники с водяной смазкой для паровых турбин.
"Энергетическое машиностроение", НИИинформтяжмаш, 1968, N 4.
Авторское свидетельство СССР
М 168826, кл. С 10 M 173/02, 1965.
Заявка ФРГ ¹ 3123726, кл. С 10 M 3/30, 1982.
Изобретение относится к смазочным материалам на водной основе и может быть применено в машиностроении, в частности, в турбостроении для смазки подшипников скольжения турбомашин электростанций.
Цель изобретения — повышение стабильности температурно-вязкостной характеристики масла и повышение надежности работы турбомашины.
Способ получения масла включает постадийное смешивание компонентов: в водный конденсат вводят триэтаноламин, затем натриевые соли азотистой или азотной кислоты, после чего растворяют полиак„„. Ж„„1772144 А1 (si>s С 10 M 173/02//(С 10 M 173/02, 149:06, 133. 08, 125:20), С 10 N 40:0 (54) СМАЗОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ ТУРБОМАШИН (57) Сущность изобретения: смазочная жидкость для подшипников турбомашин содержит, мас.=,ь: триэтаноламин 0,8-1,5, натриевая соль азотной или азотистой кислоты 0,1 — 0,3, полиакриламид 4 — 5, вода — до
100. 2 табл. риламид. Введение полиакриламида в воду без добавок вызывает значительную его деструкцию в результате гидролиза, Предварительное растворение тризтаноламина значительно повышает вязкость раствора и снижает его деструкцию. Но недостатком такого раствора является, с одной стороны, его очень, высокая вязкость для рабогы подшипника турбомашины, с другой стороны, недостаточная стабильность ьязкостной температурной характеристики при длительном использовании масла. Введение нитрита натрия перед растворением поли-акриламида позволяет понизить вязкость
1772144 водного раствора триэтаноламина и полиакриламида, а в дальнейшем повысить стабильность вязкостной температурной характеристики.
Пример. В бак со встроенной мешалкой заливают водный конденсат в количестве 90 от требуемого количества масла, в который загружают триэтаноламин в количестве 0,8-1,5 мас. и смешивают в течение 60 мин. В полученный раствор вводят
0,1 — 0 3 мас. нитрита натрия и, после перемешивания раствора в течение 10 мин, загружают 4-5 мас. полиакриламида (ПАА) с молекулярной массой 15 10, Так как полиакриламид представляет собой густую гелеобразную массу, время его смешивания несколько больше, и до полного растворения составляет 90 мин.
Полученный продукт представляет собой прозрачную однородную маслянистую жидкость, нетоксичную, негорючую, HG взрывоопасную„со слабым запахом аммиака, Эмульсионное масло длительно сохраняет своа агрегатное состояние, не расслаивается, не образует осадка.
Сравнительные испытания масла турбинного "Л" составов масел согласно изобретению, а также масла па прототипу пооведены на специальном стенде с замкнутой системой смазки.
Стенд содержит рабочую часть., состоящую из испытуемого радиального подшипника диаметром 70 мм, длиной 80 мм, рабочая поверхность которого залита баббитом, и нагружающего гидравлическогоустройства.
Максимальная нагрузка на подшипник
850 кг (15 кгс/см ).
Максимальное число оборотов вала—
6000 об/мин (22 м/с), Снабжение подшипника смазкой осуществляют по контуру: бак — насос-охладитель — подшипник-бак, Давление смазки перед подшипником 1,0 кгс/см . Расход смазки определяют объемным способом.
Температуру баббитовой поверхности измеряют с помощью термопар ХК 0,5, установленныхых вблизи рабочей поверхности.
Давление смазки в несущем слое измеряют с помощью образцовых манометров. Потери мощности определяют по тепловому балансу.
В процессе испытаний, проводимых в одних и тех же условиях для всех составов масел, определяют их вязкость и температурно-вязкостную характеристику.
Методикой испытаний предусмотрены многократные остановки стенда для осмотра рабочей поверхности трущейся пары. Наличие рисок, натирок, задиров и других повреждений свидетельствует о недостаточной толщине несущего слоя и ненадежной работе подшипника. Составы масел приведены в табл.1, Результаты испытаний составов приведены в табл.2.
0,1-0,3;
4-5; до 100.
Как видно из данных табл.2, при увеличении концентрации ПАА свыше 5 мас.о (состав 9) или триэтаноламина свыше 1,5
10 мас.% (состав 5) вязкость масла повышается до 36-32 сст, что приводит к увеличению вибрации подшипника и значительным потерям по преодоление вязкостного трения.
При увеличении концентрации нитрита.на15 трия свыше 0,3 мас.; (состав 7) вязкость растворов сильно понижается, несмотря на значительные количества полиакриламида и этаноламина. Ниже требуемой получается вязкость масла при концентрации полиак20 риламида менее 4 мас. (состав 8) и триэтаноламина менее 0,8 мас.% (состав 4), При этом соотношении компонентов в масле на поверхности вкладыша подшипника и цапфывала появляются риски, натиры.
25 При оптимальном соотношении компонентов .вязкость масла на водной основе при 50 С обеспечивает устойчивую работу подшипника турбомашины, при этом температурно-вязкостная характеристика доста30 точно стабильна. На рабочих поверхностях подшипника и цапфы вала рисок, эадиров и других следов износа не обнаружено.
Испытания масла, приготовленного по рецепту прототипа (40% этиленгликоля, 5 0,5% полиакриламида и водный конденсат — остальное) показали, что оно имеет высокую вязкость, применяемую, по патенту
ФРГ, для смазки машинных деталей с вертикальными поверхностями или в таких ме40 стах, где нужно предотвратить скатывание масла, например, в лесопильных рамах, ткацких станках. Применение самого низковязкого масла из приведенных в патенте при испытаниях привело.к резким вибраци45 ям подшипника и прекращению испытаний.
Формула изобретения
Смазочная жидкость для подшипников турбомашин, содержащая воду, полйакриламид и добавки, отличающаяся тем, 50 что, с целью повышения стабильности вязкостно-температурных свойств жидкости, в качестве добавок она содержит триэтаноламин и натриевую соль азотной или азотистой кислоты при следующем соотношении
55 компонентов, мас. : триэтаноламин— 0,8-1,5; натриевая соль азотной или азотистой кислоты— полиакриламид— вода—
1772144
Твблица2
Количество дней испытании
Состав ,насла бязкость, ССТ, при 50 С
25 J 50 Г70
46,6 26,0 17,2
Исходное
20 ,30
Исходное
«I I
»l I
11
«I I»
«13»
Исходное !
«33»
«33»
То 13333
Исходное
53,8 32,0 23,0
Не измеряли.Исходное
50 ° 2 290 19 9
Искодное
40,8
35,7
1932
i5 0
l1>0
8,1
31,6 1910 14,8
33,8 1530 7э3
Исходное
48,8 28,0 18,1
Исходное
20>0 14,9
17,7 10,5
16,4 9,2
41,5
37,8
34,1
ЗО
41,8
40,5
40,1
39,2
64,9
55,1
52,7
52,0
5l,7
39,6
30,2
29,1
28,0
26,9
35. 1
26,3
22,8
22,6
21,6
21,0
20,5
34,0
25,0
23,7
23,6
23,4
31,0
2338
22,8
22 !0
2l 5
24,0
17,0
14,3
16 5
l6I1 . !
6,0
16!О
23,9
18,5
1638
16,7
1631
22,7
16,6
16,6
16,5 !
6,3
1237
8,3
6,5
Результаты испытаний
Состояние поверхностей подшипника и цапфы вала беэ изненений
То ще
«I I»
ll
«3 3
lI
«11»
Понищенная вязкость приводит к образованию кольцевой риски на баббитовой поверхности екладына подшипника. Испытания прекращены.
Состояние поверхностей подшипника и цапфы без изменений
Неустойчивая работа подшипника из-эа поаыненной вибрации.
Испытания прекращены
Состояние поверхностей подшипника и цапфы бвз изменени
То ще
Натиры на баббитоаой поверхности .подшипника. Испытания прекращены
Состояние поверхностей подшипника без изменений резкое снищение вязкости после работы в течем!!е 3-х суток привело K образованию подплавлеиия на баббитоаой поверхности акладына подшипника
Состояние поверхностей подшипника и цапфы без изменений .
То ще
Натиры на баббитовой поверхности вкладына подшипника. Испытания прекращены
Таблица 1
1772144
Продолжение абл, 2
Результаты испытаний
Вязкость, ССТ, лри 50 С
Количество дней нслытення
Состав ,масла
«"г-" -""! 70
"-" — т=—
25 50
Состояние поверхностей подшипника и цапФы без изменений
56,1 36,0 25,0
Исходное
Неустойчивая рвбота подшипника из-за повышенной вибрации вследствие высокой вязкости масла.
Повызенные энергетические затраты на преодоление кмдкостного трения. Испытания прекращены
Состояние поверхностей подшипника и цапФы без изменвмий
Состояние поверхностей подшипника и цапФы без изненений
То ме
«н
To we
Не определялм
1 и
Исходное
Иасло турбин" ное "Jl"
11
11
11.
23
23
23
23
109
Исходное
10 (мзвест-. ньй) Составитель Л. Иванова
Техред М,Моргентал Корректор Н. Ревская
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 3814 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., 4/5
