Smarowanie maszyn, a oszczędność energetyczna w cementowniach

Lepsze smarowanie może prowadzić do znacznych oszczędności energii i poprawy wyników finansowych zakładów przemysłowych. Powinno to zainteresować każdego kierownika cementowni, który poszukuje sposobów na redukcję kosztów operacyjnych, co jest szczególnie ważne w czasie zaostrzających się przepisów środowiskowych. Rozwiązaniem problemów z energochłonnymi maszynami jest niezawodne smarowanie. Nasz artykuł opisuje, w jaki sposób cementownie mogą stosować najlepsze praktyki właśnie w zakresie niezawodności smarowania, aby jednocześnie zmniejszyć zużycie energii, emisję i koszty operacyjne.

Artykuł na podstawie treści autorstwa John Sander, wiceprezes ds. technologii firmy Lubrication Engineers, Inc. (USA), pod tytułem: Lowering Energy Consumption Using Lubricants.

Obniżanie zużycia energii przez smary w cementowniach

Zużycie energii jest fundamentem współczesnego społeczeństwa. Rozwój gospodarczy i polepszanie standardów życia zależą od poziomu jej konsumpcji, a  według raportu „The Outlook for Energy: A View to 2030” firmy ExxonMobil, zużycie energii na osobę różni się znacznie na świecie.  Średnio wynosi 200 000 Btu dziennie, czyli 15 miliardów Btu na sekundę. Badanie wskazują zatem, że każdy człowiek ma bezpośrednie i pośrednie zapotrzebowanie na energię. Bezpośrednie zużycie to energia napędzająca pojazdy osobiste i zasilająca domy, natomiast pośrednie to energia ogrzewająca i chłodząca budynki, wytwarzająca moc, produkująca dobra i usługi oraz obsługująca masowy transport ludzi i towarów.

Poprawa programu niezawodności smarowania 

W miarę modernizacji mniej rozwiniętych regionów światowych, ich potrzeba energii wzrośnie, co podniesie ceny paliw globalnie. Jednocześnie wiele rządów wprowadza ostrzejsze normy dotyczące czystości powietrza i wody, toksycznych odpadów, pestycydów oraz ochrony gatunków zagrożonych. Te czynniki, wraz z trudnościami gospodarczymi, stanowią wyzwanie dla kierowników cementowni, którzy muszą ograniczać koszty operacyjne — często robiąc więcej przy mniejszych zasobach.

Jednym ze sposobów na zmniejszenie kosztów jest redukcja zużycia energii. Modernizacja sprzętu cementowni na bardziej energo,oszczędny może pomóc obniżyć koszty, lecz w trudnej gospodarce brakuje często kapitału na inwestycje. Proste zmiany w nawykach mogą przynieść znaczące oszczędności. Jedną z takich zmian jest poprawa programu niezawodności smarowania. 

Peter Thorpe, specjalista ds. aplikacji produktów Shell South Africa, podkreśla, że z punktu widzenia kosztów smary stanowią niewielki wydatek w porównaniu do kosztów energii, nawet nie licząc efektywności produkcyjnej zaawansowanych środków. Tym samym rachunki za energię elektryczną są zwykle znacznie większe niż koszty utrzymania czy smarów, choć wszystkie trzy składniki występują w procesach produkcji cementu. To właśnie dlatego ważne jest ograniczanie zużycia energii elektrycznej. 

Warto zatem podkreślić, że istnieją ogromne możliwości korzystania z programów niezawodności smarowania do zmniejszania zużycia energii i zwiększania rentowności zakładów cementowych.

Smarowanie maszyn a energia – o czym warto wiedzieć? 

Podczas przekształcania energii z jednej formy w inną, część energii użytecznej jest tracona. Takie straty są kosztowne dla społeczeństwa. Fizyka pokazuje, że smarowanie odgrywa rolę w ograniczaniu tych strat przez redukcję tarcia. Smar umieszczony między dwoma ruchomymi powierzchniami obniża współczynnik tarcia, co naturalnie powoduje mniejsze zużycie energii przez urządzenie.

Smar, smarowi nierówny! 

Popularne jest powiedzenie „olej to olej, po prostu wlej go”, lecz jest to dalekie od prawdy. Smar składa się z bazy (bazowego oleju) i dodatków, które producenci formułują według unikalnych receptur do konkretnych zastosowań. Smary dzieli się na różne typy według chemii produktu.

Formulacje mogą być skomplikowane, a wybór najlepszego smaru do minimalizacji strat energii przez tarcie często oznacza zasadę „dostajesz to, za co zapłaciłeś”. Tanie smary mogą wymagać wyższego zużycia energii, prowadząc do wyższych kosztów niż w przypadku lepszych, droższych smarów. Jednak samo kupno drogiego smaru nie gwarantuje maksymalnej efektywności – ważne jest, aby smar był odpowiedni do zastosowania i utrzymany przez właściwe przechowywanie, filtrację, analizę oleju i szkolenia.

Utrzymanie sprzętu dzięki smarom ograniczającym tarcie 

Wszystkie urządzenia elektromechaniczne wymagają okresowej konserwacji, by działać efektywnie i unikać nieplanowanych przestojów. Niewłaściwa konserwacja powoduje wzrost zużycia energii, wyższe temperatury pracy, gorszą kontrolę wilgoci, nadmierne zanieczyszczenie i niebezpieczne warunki pracy. Konserwacja może obejmować wymianę filtrów i płynów, inspekcje, regulacje i naprawy. 

W przemyśle cementowym, gdzie proces produkcyjny trwa nieprzerwanie przez całą dobę, wszelkie przestoje są niedopuszczalne, a ewentualne awarie generują ogromne koszty. To właśnie dlatego odpowiednie smarowanie maszyn jest kluczowe dla wysokiej niezawodności i długotrwałej ochrony urządzeń. Specjalistyczne środki smarne stosowane w cementowniach cechują się wysoką wydajnością w ekstremalnych warunkach pracy oraz doskonałą ochroną przed zużyciem i awariami. Są one jednym z najważniejszych elementów, dzięki którym można optymalizować niezawodność maszyn i zminimalizować ryzyko kosztownych przestojów.

Właściwie dobrane i stosowane smary, w tym smary kompleksowo-litowe z dodatkami przeciwzużyciowymi (EP) oraz smary syntetyczne o podwyższonej stabilności termicznej, pozwalają na ochronę łożysk, przekładni, łańcuchów i innych elementów narażonych na duże obciążenia i wysokie temperatury. Przykładowo, smary te poprawiają przyczepność, wypierają wodę, chronią przed korozją oraz ograniczają tarcie nawet w wymagających warunkach pracy, co przekłada się na obniżenie temperatury pracy maszyn i zmniejszenie zużycia energii.

Ponadto programy utrzymania ruchu w zakładach przemysłowych obejmują stosowanie nie tylko smarów, ale również innych środków eksploatacyjnych, takich jak oleje, kleje, uszczelniacze oraz środki czyszczące i antykorozyjne, które wspólnie zapewniają płynne i bezawaryjne działanie maszyn oraz urządzeń. Nowoczesne rozwiązania w zakresie smarowania są wspierane przez usługi monitoringu stanu technicznego, co pozwala na predykcyjną konserwację i jeszcze lepszą optymalizację kosztów eksploatacji.

Pamiętaj! 

Odpowiednie utrzymanie sprzętu dzięki zastosowaniu wysokiej jakości smarów i środków konserwacji jest kluczowe dla ograniczania tarcia, zmniejszania zużycia energii, minimalizowania ryzyka awarii oraz podnoszenia efektywności operacyjnej zakładów przemysłowych, w tym cementowni.

Partnerstwo w niezawodności smarowania

Aby wiedzieć, co robić, użytkownik końcowy powinien znaleźć partnera do opracowania kompleksowego programu niezawodności smarowania, obejmującego dobór, ochronę i utrzymanie smarów. Może to być konsultant, dystrybutor lub producent smarów oferujący spersonalizowane rozwiązania.

Oszczędności energii dzięki smarom

Oszczędności energii można mierzyć na różne sposoby, w tym:

• wydajność produkcji: większa produkcja przy tym samym czasie oznacza lepszą efektywność energetyczną; ważne, by zmienić tylko smar; 
• zmiany temperatury: wyższe tarcie podnosi temperaturę pracy urządzenia, co zwiększa zużycie energii; termografia pozwala wykrywać miejsca przegrzewania; 
• zużycie energii elektrycznej: mierzone w kWh; zmiany smaru mogą zmniejszyć pobór prądu.

Przykłady z praktyki

1. Cementownia Lafarge w Alabamie zmieniła smar na Duolec Vari-Purpose Gear Lubricant, co spowodowało spadek temperatury skrzyni biegów o maksymalnie 14°C i znacznie poprawiło warunki pracy. 
2. Firma odlewająca beton w Pensylwanii zaobserwowała spadek poboru prądu miksera z 24 do 19 amperów, co oznaczało 21% oszczędności energii. 
3. Oczyszczalnia ścieków w Dakocie Południowej zmieniła smary na wysokiej jakości i zmniejszyła pobór prądu wentylatorów z 50 do 38 amperów, oszczędzając ponad 8900 dolarów rocznie.

Duolec Vari-Purpose Gear Lubricant: czym wyróżnia się ten smar? 

Duolec Vari-Purpose Gear Lubricant to wysokowydajny olej przekładniowy przemysłowy i motoryzacyjny, który wyróżnia się wśród standardowych smarów dzięki rewolucyjnej technologii addytywnej firmy Lubrication Engineers. Produkt ten oferuje zakres lepkości od ISO VG 46 do 1500, co czyni go uniwersalnym rozwiązaniem do różnorodnych zastosowań przemysłowych, szczególnie w wymagających warunkach cementowni. 

Unikalna technologia Duolec

Sercem tego smaru jest opatentowany dodatek Duolec, komponent, który zapewnia jednocześnie ochronę przeciwzużyciową (AW) i przeciwciśnieniową (EP). W przeciwieństwie do konwencjonalnych smarów, Duolec zwiększa wytrzymałość filmu olejowego i jest aktywowany temperaturowo, tworząc warstwę ochronną, która wygładza powierzchnie metalowe i minimalizuje skutki kontaktu bezpośredniego. Dzięki temu znacząco redukuje tarcie i zapobiega zużyciu powierzchni.

Kluczowe właściwości w kontekście cementowni

1. Stabilność termiczna i wydajność w ekstremalnych warunkach. Smar charakteryzuje się wysoką wytrzymałością filmu olejowego i pozostaje stabilny pomimo wysokich temperatur pracy, co jest kluczowe w przemyśle cementowym. Opiera się utlenianiu i tworzeniu osadów, zapewniając długotrwałą ochronę przekładni pracujących w trudnych warunkach.
2. Przyczepność do metalu. Zawiera stabilny na ścinanie zagęszczacz, który pozwala olejowi przywierać do elementów metalowych i pozostawać lepkim podczas pracy przy wysokich naprężeniach ścinających. Ta właściwość jest szczególnie ważna w przekładniach cementowni, gdzie występują duże obciążenia i wibracje.
3. Odporność na wilgoć. Smar łatwo oddziela się od wody, kontynuując zapewnianie skutecznego smarowania, podczas gdy zwykłe oleje przekładniowe emulgują i pieniają się, powodując zwiększone tarcie i słabe smarowanie. Ta cecha jest nieoceniona w środowisku cementowni, gdzie wilgoć jest częstym problemem. 

Korzyści dla przemysłu cementowego

Zastosowanie Duolec Vari-Purpose Gear Lubricant w cementowniach przynosi następujące korzyści:

• Redukcja zużycia energii przez zmniejszenie tarcia w przekładniach.
• Wydłużenie żywotności urządzeń dzięki lepszej ochronie przeciwzużyciowej.
• Zmniejszenie przestojów przez poprawę niezawodności maszyn.
• Oszczędności kosztów eksploatacji wynikające z mniejszej częstotliwości wymian oleju.
• Lepsza separacja wody w trudnych warunkach środowiskowych cementowni.

Duolec Vari-Purpose Gear Lubricant reprezentuje nowoczesne podejście do smarowania przemysłowego, gdzie zaawansowana technologia dodatków uszlachetniających przekłada się na wymierne korzyści operacyjne, szczególnie w wymagających zastosowaniach przemysłu cementowego.

Podsumowanie – ograniczanie energii dzięki wydajnymu smarowaniu maszyn 

Ograniczanie zużycia energii jest ważne z wielu powodów: oszczędzania zasobów naturalnych, redukcji emisji i poprawy rentowności. Przemysł, w tym cementownie, jest największym konsumentem energii, stąd największym źródłem potencjalnych oszczędności. Można to osiągnąć przez zmniejszenie tarcia, stosując najlepsze praktyki smarowania i wysokiej jakości smary oraz znajdując partnera oferującego kompleksowe rozwiązania niezawodności smarowania. Warto stosować też kilka cennych wskazówek inżynierów i ekspertów smarowania: 

1. Dobór odpowiedniego środka smarnego. Wybieraj smary i oleje przeznaczone do konkretnego zastosowania, np. smary z dodatkami przeciwzużyciowymi lub smary syntetyczne o wysokiej stabilności termicznej, aby skuteczniej zredukować tarcie i zużycie energii.
2. Utrzymanie prawidłowej ilości smaru. Nadmiar lub niedobór smaru powoduje wzrost tarcia i zużycia energii, dlatego kluczowe jest właściwe dozowanie środka smarnego zgodnie z wymaganiami producenta.
3. Regularna konserwacja i monitorowanie. Systematyczne kontrole stanu smaru i urządzeń pozwalają wykryć i usunąć problemy powodujące nadmierne tarcie i zwiększone zużycie energii.
4. Wdrożenie automatycznych systemów smarowania. Automatyczne smarownice zapewniają ciągłe, precyzyjne i odpowiednie dozowanie smaru, eliminując błędy operatora i gwarantując optymalną ochronę maszyn.
5. Zastosowanie centralnych systemów smarowania. Centralne układy smarowania umożliwiają odpowiednie zasilanie wielu punktów smarowania, co poprawia higienę smarowania, redukuje straty i ogranicza przestoje.
6. Ograniczanie zanieczyszczeń w smarze. Zanieczyszczenia zwiększają tarcie i powodują szybkie zużycie maszyn, dlatego ważne jest stosowanie filtracji, odpowiedniego przechowywania i ochrony smarów przed zanieczyszczeniami.
7. Optymalizacja warunków pracy maszyn. Kontrola temperatury pracy i wilgotności otoczenia wpływa na skuteczność smarów oraz minimalizuje straty energii związane z nadmiernym tarciem.
8. Szkolenia personelu. Wiedza operatorów o właściwej technice smarowania oraz monitorowanie procesów smarowniczych podnosi efektywność i ogranicza błędy prowadzące do nadmiernego zużycia energii.
9. Stosowanie wysokowydajnych smarów syntetycznych. Smary nowej generacji oferują lepsze właściwości smarne, większą odporność na temperaturę i ciśnienie, co przekłada się na mniejsze tarcie i niższe zużycie prądu.
10. Regularny audyt smarowania i optymalizacja programów. Przeprowadzanie audytów smarowania pozwala wykryć słabe punkty i wdrożyć optymalizacje, które skutkują mniejszym zużyciem energii i dłuższą żywotnością sprzętu.