بررسی تجربی تأثیر نانوذرات تولیدی از زغال باگاس نیشکر (نانو بیوچار) بر خواص ضدسایشی روانکار مورد استفاده در هوزینگ یاتاقان پمپهای سانتریفوژ در صنعت نفت و پتروشیمی
نویسندگان
1 استادیار، مرکز تحقیقات مواد و انرژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران
2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران
3 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران
doi
10.22034/ijme.2024.428830.1884چکیده
در این پژوهش، تأثیر نانوذرات بیوچار بر خواص ضدسایشی یک روانکار صنعتی بررسی شد. در فاز اول با استفاده از دستگاه آسیای مکانیکی، نانوذرات از زغال باگاس نیشکر تولید شد. تولید نانوذرات بیوچار از محصولات پسماند نیشکر، به عنوان نانوذرات زیستی می تواند گامی در جهت کاهش مشکلات زیستمحیطی باشد. نانوذرات تولیدشده از طریق آزمون های EDS و XRD مورد ارزیابی قرار گرفتند. در فاز دوم نانوذرات بیوچار تولیدی با غلظت 5/0 درصد وزنی با روغن گلدن اسپیدی 20W-50، مورداستفاده در سیستم خنک کاری هوزینگ یاتاقان پمپ های صنعت نفت و پتروشیمی، ترکیب و خواص ضدسایشی، ضریب اصطکاک و ضریب انتقال حرارت هدایت (k) هر کدام از مخلوط ها تعیین شد. بر اساس آزمون های انجام شده و نتایج حاصل، مشخص شد افزایش ضریب هدایت حرارتی نانو روانکار با غلظت 5/0 درصد وزنی نسبت به روانکار پایه %16/9 و میزان کاهش ضریب اصطکاک آن نسبت به روغن پایه در سرعت های خطی 15/0، 2/0 و m/s 3/0 به ترتیب 67/26، 3/32 و %87/27 میباشد؛ بنابراین در فاز سوم، برای بررسی میدانی نقش نانوذرات بیوچار در هوزینگ یاتاقان پمپ ها از مخلوط نانو روانکار استفاده می شود. نتایج آنالیز عنصری نشان می دهد عناصر فرسایشی آهن، کروم، آلومینیم، قلع، مس و سرب مربوط به مخلوط نانو روانکار زیستی در مقایسه با روغن معمول، کاهش داشته است. بنابراین کاربرد نانوذرات بیوچار در ترکیب با روغن مورداستفاده در هوزینگ یاتاقان پمپ های صنایع پتروشیمی تأثیر مثبتی در بهبود عملکرد آن دارد.