Trong lĩnh vực bôi trơn, cũng như nhiều khía cạnh khác của kỹ thuật, “quá nhiều” đôi khi lại gây hại như “quá ít”.
Điều này đặc biệt đúng với quá trình lọc dầu.
Lọc dầu bôi trơn tinh đến mức nào là hợp lý?
Để trả lời câu hỏi này, cần xem xét nhiều yếu tố. Trước hết, hãy cùng làm rõ và bác bỏ một số ngộ nhận thường gặp về lọc dầu tinh và những vấn đề tưởng chừng nó có thể gây ra.
Ngộ nhận 1: “Báo cáo phân tích dầu cho thấy hàm lượng phụ gia giảm mạnh sau khi lắp bộ lọc tinh hơn.”
Thực tế, việc lắp bộ lọc tinh không loại bỏ gói phụ gia. Trước khi lọc, nhiều chất rắn như kim loại mài mòn và phụ gia đã suy giảm trước đó bám vào các hạt trong dầu. Phân tích quang phổ sẽ phát hiện ra các nguyên tố này ngay cả khi chất phụ gia không còn tác dụng. Sau khi lắp đặt bộ lọc tinh hơn, các hạt (particulates) này bị loại bỏ và không còn được phát hiện trong mẫu dầu, giúp kết quả phân tích phản ánh chính xác hơn mức phụ gia còn hữu hiệu. Tuy nhiên, vẫn có những trường hợp cần thận trọng, đặc biệt với ba loại phụ gia sau. Theo thứ tự giảm dần mức độ nguy hiểm::
- Phụ gia EP dạng rắn (như Molybdenum Disulphide hoặc graphite, kích thước tới 40µm), thường chỉ dùng trong dầu hộp số và trong những trường hợp này, việc lọc thường không được áp dụng. Nhà sản xuất dầu thường cảnh báo rõ trong tài liệu sản phẩm.
- Chất chống tạo bọt (defoamant), hoạt động ở nhiều dạng khác nhau đặc biệt silicon ở trạng thái bão hòa quá mức, dưới dạng các giọt siêu nhỏ, có thể có kích thước lên đến 10µm, dễ bị ảnh hưởng trong hệ thống thủy lực vốn thường dùng hệ thống lọc rất tinh.
- Phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt (VI improvers) có thể trương nở khi dầu nóng lên và bị giữ lại trong bộ lọc. Tuy nhiên, do bản chất mềm, chúng thường vẫn đi qua được.
Nhìn chung, phụ gia dễ bị suy thoái hơn do nước, nhiệt, oxy, kim loại mài mòn hoặc do bảo quản kém trong điều kiện khắc nghiệt.
Ngộ nhận 2: “Việc lắp bộ lọc tinh hơn chỉ làm giảm tuổi thọ lõi lọc và chi phí tăng cao.”
Đúng là ban đầu bộ lọc tinh phải làm việc nhiều hơn. Nhưng sau giai đoạn làm sạch, lượng hạt rắn sẽ giảm đi, tốc độ mài mòn máy móc thấp hơn, nên bộ lọc thực tế lại ít phải gánh tải. Ngoài ra, lõi lọc chất lượng cao thường dùng sợi tổng hợp, có khả năng giữ bụi bẩn lớn hơn so với lõi lọc rẻ tiền có độ lọc thô hơn.
Tuy nhiên, không có ý nghĩa gì khi nâng cấp hệ thống lọc mà không kiểm soát nguồn bẩn xâm nhập của chất rắn trước tiên: Chẳng hạn như cần cải thiện phớt, gioăng, nâng cấp bộ thở hút ẩm, cũng như quy trình lưu trữ và nạp dầu. Giữ cho bụi bẩn không vào dầu luôn dễ hơn là loại bỏ nó sau đó.
Ngộ nhận 3: “Chắc chắn việc lắp bộ lọc tinh hơn sẽ ảnh hưởng đến áp suất của hệ thống cho máy móc.”
Rõ ràng, việc đánh giá độ sụt áp qua bộ lọc là rất cần thiết. Trong một số trường hợp, có thể cần phải tăng kích thước vỏ bộ lọc hoặc lắp song song hai bộ lọc để duy trì áp suất chênh lệch chính xác. Tuy nhiên, như đã đề cập ở trên, các lõi lọc hệ thống chất lượng tốt hơn với sợi tổng hợp nhỏ hơn so với các lõi lọc rẻ tiền sẽ ít gây cản trở dòng chảy dầu hơn. Do đó, độ sụt áp sẽ ít bị ảnh hưởng hơn.
Những yếu tố quyết định khi nào bộ lọc là “quá tinh”
Để đạt độ tin cậy mong muốn, cần cân nhắc:
- Loại máy: khe hở và độ nhạy với hạt rắn.
- Điều kiện môi trường: môi trường có nhiều bụi không, không chỉ từ quá trình sản xuất mà còn do vị trí địa lý, thời tiết và gió.
- Loại dầu: đặc biệt liên quan đến gói phụ gia.
Các yếu tố cần xem xét đối với từng loại máy móc
- Hộp số: ít nhạy cảm nhất nhờ bề mặt tôi cứng và dầu nhớt đặc hơn. Bộ Lọc cực tinh thường không cần thiết, ß10 > 1.000 là đủ.
- Động cơ: được hưởng lợi từ dầu sạch hơn so với dầu hộp số, nhưng lại có thêm áp lực từ muội than (soot) tích tụ. Nếu được phân tán đúng cách, muội than khó có thể gây vấn đề cho bộ lọc vì kích thước của nó nhỏ hơn 1µm. Tuy nhiên, khi gói phụ gia phân tán thất bại, có thể dẫn đến hỏng bộ lọc sớm.. có thể dùng lọc by-pass để tăng hiệu quả, ß15 > 1.000 là mức tối thiểu,.
- Dầu ổ trục: phải sạch tuyệt đối để tránh mài mòn và mỏi vật liệu, đặc biệt với ổ đỡ lăn có màng dầu mỏng chỉ 1µm. Đối với tuabin có ổ đỡ trượt, thì hệ số lọc ß7 > 1.000 có lẽ là phù hợp. Nên cân nhắc việc sử dụng bộ lọc ngoại tuyến (off-line) hợp lý, vì nó mang lại lợi ích là lưu lượng thấp hơn với độ rung tối thiểu, và hệ thống không cần phải dừng lại để thay bộ lọc.
- Hệ thống thủy lực: có lẽ là phức tạp nhất về yêu cầu độ sạch, với bơm và van khe hở rất nhỏ. Dầu thường có phụ gia chống tạo bọt, Tùy thuộc vào độ phức tạp, đó có thể là một bộ lọc đường hồi đơn giản, nhưng các hệ thống phức tạp hơn cũng sẽ có, hoặc thay thế bằng, một bộ lọc đường áp suất. Nói chung, giới hạn về lọc dầu thủy lực là khoảng ß5 > 1.000.
Micron có đủ để đánh giá bộ lọc?
Một sai lầm phổ biến là chỉ nói về kích thước micron mà bỏ qua tỷ số Beta (ß) hoặc hiệu suất giữ hạt. Ví dụ, ß = 1.000 tương đương hiệu suất 99,9%, cao gấp ba lần so với ß = 10 (90%). Do đó, ß3 > 10 không hề kém hơn ß5 > 1.000. Ba bộ lọc cùng chặn hạt 10µm có thể có hiệu suất rất khác nhau. Vì vậy, cần chỉ rõ cả micron và hiệu suất.
Kết luận
Không có giới hạn tuyệt đối cho độ tinh của lọc dầu. Quyết định phụ thuộc vào loại máy, môi trường, dầu sử dụng và chi phí đầu tư. Điều quan trọng là đạt được sự cân bằng giữa độ sạch cần thiết, độ tin cậy và hiệu quả kinh tế. Nói cách khác, câu trả lời cho “lọc mịn đến mức nào là hợp lý” không bao giờ đơn giản.
Xem thêm các giải pháp bôi trơn tự động hữu ích và giúp quản lý bôi trơn trong nhà máy
Cách Nhận Biết và Ngăn Ngừa ô Nhiễm Dầu Bôi Trơn chủ động
Khám phá Hệ Thống Bôi Trơn Tự Động Đơn Điểm Perma
Hệ thống bôi trơn tự động đa điểm Perma giải pháp hữu ích cho các nhà máy