Откуда появляется эмульсия в масле насоса: три источника и критерии замены масла

Если открыть смотровое окно и увидеть, что масло стало молочно-белым, или заметить, что уровень масла стал заметно выше прошлой отметки, — это одна из самых частых проблем маслозаполненного пластинчато-роторного насоса. Само эмульгирование несложно, но оно постепенно ухудшает предельный вакуум и в итоге приводит к задирам пластин.

Первое. Суть эмульгирования

В масло насоса попадает вода; пластины перемешивают её и дробят на мелкие капли, которые распределяются в масле, образуя эмульсию. Когда содержание воды в масле превышает определённую долю, смазывающие свойства заметно снижаются, несущая способность масляной плёнки ухудшается, и между пластинами и полостью насоса начинает возникать сухое трение.

У масла с эмульсией есть несколько признаков: цвет становится беловатым или сероватым, прозрачность снижается, после отстаивания появляется расслоение, вязкость изменяется. На фильтровальной бумаге вода распространяется наружу, образуя заметное водяное кольцо.

Второе. Три источника

Источник первый: технологический газ сам содержит водяной пар. При варке пищевых продуктов, сушке, вакуумировании после мойки, дегазации влажных материалов парциальное давление водяного пара в таком газе высокое. В процессе сжатия в насосе водяной пар сжимается выше точки насыщения и конденсируется.

Источник второй: среды на основе растворителей. Растворители из процессов печати, нанесения покрытий и обезжиривания попадают в полость насоса: часть уносится с выхлопом, часть растворяется в масле насоса. Растворитель не обязательно делает масло белым, но снижает вязкость и температуру вспышки, ухудшает смазывающую способность масла и одновременно агрессивно воздействует на уплотнения.

Источник третий: обратный поток и конденсация при остановке. После остановки насоса температура снижается, водяной пар в трубопроводе и полости насоса конденсируется и через впускное отверстие возвращается в масло. Это часто встречается в сырой сезон и в цехах с большим перепадом дневных и ночных температур, особенно в насосах, которые перед остановкой не работали несколько минут с включённым газобалластом.

Третье. Включение газобалласта — правильное решение для водяного пара

Газобалласт подмешивает небольшое количество воздуха на стадии сжатия, снижая парциальное давление конденсируемых газов ниже точки насыщения, благодаря чему они выводятся в газообразном состоянии. Цена — ухудшение предельного вакуума:

Модель	Предельный вакуум при выключенном газобалласте	Предельный вакуум при включённом газобалласте
V0040A / V0063 / V0100	0.1 mbar	0.5 mbar
V0025A	0.5 mbar	—
V0630B	0.1 mbar; одна ступень 0.8 mbar; две ступени 2 mbar	три ступени регулировки

Поэтому вывод ясен: если технологический процесс требует предельного вакуума 0.1 mbar, нельзя длительно держать газобалласт включённым; если же в режиме преобладает водяной пар, масло будет постоянно эмульгироваться. Этот конфликт можно решить только с помощью предварительного конденсатора, газожидкостного сепаратора или выбора другого типа насоса; частой заменой масла проблему не устранить.

Четвёртое. Замена масла и восстановление

Для насоса, масло которого уже эмульгировалось, замену масла нужно выполнять тщательно:

Включить газобалласт и работать 20~30 минут, чтобы максимально вывести влагу из полости насоса;
Остановить насос, слить масло и проверить наличие заметного расслоения и осадка;
Залить небольшое количество нового масла для промывки, провернуть вал вручную и слить;
Залить новое масло до средней отметки смотрового окна, после работы повторно проверить смотровое окно;
Через неделю повторно проверить пробу масла; если она снова побелела, значит источник проблемы не устранён.

Пятое. Избегать проблем на этапе подбора

Уточнить долю водяного пара в технологическом газе; при необходимости предусмотреть газожидкостный сепаратор или предварительный конденсатор;
Для работы с растворителями выбирать стойкие к растворителям уплотнения и проверять совместимость масла насоса с рабочей средой;
При высокой влажности и больших перепадах температуры на объекте внести в регламент пункт «перед остановкой работать с включённым газобалластом 5 минут»;
Непрерывная работа предпочтительнее частых пусков и остановок: чем больше пусков и остановок, тем больше возможностей для конденсации.