1. WPROWADZENIE
1.1. Pojęcia ogólne
Środkiem smarnym nazywa się każdą substancje, którą stosuje się w celu zmniejszenia oporów tarcia. Środkiem smarnym może być olej lub inna ciecz, smar plastyczny, gaz albo ciało stałe (np. grafit lub dwusiarczek molibdenu) o budowie płytkowej.
Przy rozpatrywaniu zagadnień eksploatacyjnych maszyn i urządzeń, olej należy traktować jako jeden z elementów konstrukcji.
Znajomość własności charakteryzujących energetyczne oleje smarowe oraz ich powiązania z funkcjami eksploatacyjnymi, pozwala na właściwy ich dobór do maszyn i urządzeń energetycznych oraz poprawne ich użytkowanie. Elementami weryfikującymi jakość stosowanych olejów energetycznych są specyficzne warunki pracy urządzeń energetycznych, takich jak turbiny, pompy wody zasilającej, młyny, sprężarki, itp.
Ogólnie można przyjąć, że:
OLEJ SMAROWY = OLEJ BAZOWY + DODATKI USZLACHETNIAJĄCE
Ilość, rodzaj i wzajemne proporcje komponentów decydują o parametrach fizykochemicznych i jakości oleju smarowego.
Rolę dodatków uszlachetniających spełniają związki organiczne lub nieorganiczne, których zawartość w oleju smarnym wynosi od 0,1 -f 30 % objętości. Spełniają one następujące funkcje:
- wzmacniają istniejące właściwości oleju bazowego (antyutleniacze, inhibitory, środki antypienne, deemulgatory),
- poprawiają niekorzystne własności oleju bazowego (depresatory, wsikozatory),
- wprowadzają nowe własności do olejów bazowych (dodatki EP (extra-pressure), AW (anti-wear), detergenty, deaktywatory metali, zagęszczacze).
Olejem bazowym może być:
- olej organiczny (mineralny), pozyskiwany z przeróbki ropy naftowej poprzez destylację1 2 lub rektyfikację , złożony jest z wielu związków chemicznych, które nie są idealnie czyste, ale za to tanie i łatwo dostępne,
2
Destylacja jest operacją wykonywana jednokrotnie, której celem jest rozdzielenie mieszaniny cieczy na jej składniki. Polega ona na odparowaniu cieczy, odebraniu i skropleniu powstałych par. Ciecz skroplona bogatsza w składnik lotniejszy nazywana jest destylatem, natomiast pozostałość nieodparowana nazywa się cieczą wyczerpaną (pogonem). Podstawę rozdziału stanowi tutaj różnica w lotności składników. Efektywność rozdzielania na drodze destylacji jest w wielu przypadkach niewystarczająca (np. dwa lub więcej składników mieszaniny wrze w podobnej temperaturze), gdyż powstaje kilka frakcji pośrednich zawierających co najmniej dwa składniki. W takim przypadku stosuje się rektyfikację na kolumnach rektyfikacyjnych, w których zachodzi kilkanaście następujących po sobie destylacji. Aby otrzymać czyste składniki konieczne jest wtedy wielokrotne odparowanie cieczy i skroplenie par.
Destylacja i jej specyficzna odmiana - rektyfikacja - są operacjami, które pozwalają na rozdzielanie ciekłych surowców naturalnych, mieszanin poreakcyjnych dwu- i wieloskładnikowych. Otrzymywane produkty charakteryzują się wysokim stopniem czystości. Wielokrotne odparowanie cieczy i skroplenie par można uzyskać albo powtarzając wielokrotnie destylację lub przeprowadzając jedną operację nazywaną rektyfikacją.
Destylacja prosta polega na stałym odprowadzaniu oparów znad cieczy. W miarę trwania destylacji opary zmieniają swój skład. Wobec odparowywania przede wszystkim składnika lotniejszego w destylowanej cieczy zmniejsza się jego stężenie. W rezultacie, kolejne partie destylatu zawierają coraz mniej składnika lotniejszego. Po zakończeniu procesu skład cieczy wyczerpanej nie jest więc w równowadze ze składem całości otrzymanego destylatu, lecz z jego ostatnią frakcją.
Przykładem tego typu destylacji jest destylacja w kolbie z ciągłym odbieraniem oparów.
Rektyfikacja polega na przeciwprądowym zetknięciu się cieczy i par z jednoczesną wymianą masy i ciepła. W trakcie procesu, podczas kontaktu unoszących się par ze spływającą cieczą, z par wykropleniu ulega mieszanina zubożona o składnik lotny, z cieczy zaś odparowuje mieszanina wzbogacona o składnik lotny. Jednocześnie wydzielone ciepło kondensacji frakcji wykraplającej się z oparów