کاهش هزینه های نیروگاه‌های برق با نانو فیلترهای محققان کشور
یکی از شرکت‌های مستقر در پارک علم و فناوری خراسان رضوی با استفاده از فناوری نانو فیلترهای سلولزی عمقی تدریجی و سیستم‌های فیلتراسیون برای کاربردهای نیروگاهی تولید کرده است که به گفته آنها استفاده از این فیلتر می‌تواند هزینه نیروگاه‌های برق را کاهش دهد.
به گزارش ایسنا، یکی از شرکت‌های دانش بنیان مستقر در پارک فناوری خراسان رضوی فعالیت خود را از سال 1392 با مشارکت گروهی دیگر از فارغ التحصیلان دانشگاه صنعتی شریف پایهگذاری شد و این تیم تحقیقاتی با توجه به مشکلات عدیده و هزینه‌های سنگینی که عدم پایش منظم و فیلتراسیون کارامد روغن به بخش نیروگاهی و پالایشگاهی کشور تحمیل می کند، استفاده از شیوههای به روز و کارآمد و مقرون به صرفه در تولید سیستم‌های فیلتراسیون را از اهداف ابتدایی تاسیس این شرکت در نظر گرفتند.
این محققان پس از انجام تحقیقات گسترده استفاده از فیلترهای سلولزی عمقی به عنوان کارآمدترین شیوه موفق به تولید فیلترهای سلولزی عمقی و سیستم‌های فیلتراسیون مرتبط شدند و در حال حاضر تولید فیلترهای سلولزی عمقی و دستگاه‌های فیلتراسیون مرتبط با استفاده از تکنولوژی نانو برای حذف ذرات زیر یک میکرون، آب و "وارنیش" از روغن‌های صنعتی برای افزایش طول عمر روغن و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری از مهمترین زمینه‌های کاری این شرکت به شمار می‌رود. به گفته آنها با استفاده از این فیلتر نانویی می‌توان هزینه نیروگاه‌های برق را کاهش داد.
عدم پایش منظم و فیلتراسیون کارآمد روغن، هزینه‌های سنگینی به بخش نیروگاهی و پالایشگاهی کشورآن تحمیل می‌کند که دلیل آن عدم فیلتراسیون کارآمد، عدم حذف آب به شکل مؤثر و به موقع، عدم حذف ذرات زیر یک میکرون و عدم حذف وارنیش از روغن است. علاوه بر آن تخریب اکسایشی، تخریب حرارتی در اثر تماس روغن با سطوح داغ و افزایش دمای حباب‌های گاز موجود در روغن در اثر افزایش فشار و تخلیه الکتریکی در فیلتر و نیز آلوده شدن روغن به خاطر وجود آب و ذرات فلز به عنوان کاتالیزور اکسایش روغن و ترکیب روغن‌های غیر سازگار از مهمترین عوامل شناخته شده کاهش کیفیت روغن است.
90 درصد از آلودگی‌های روغن توربین کارکرده را ذراتی عمدتاً با ماهیت فلزی و وارنیش نامحلول با سایز زیر 5 میکرون و 70 درصد از این آلاینده‌ها را ذراتی با سایز زیر یک میکرون تشکیل می‌دهند. در صورت کنترل مؤثر این عوامل می‌توان عمر روغن و تجهیزات را به میزان قابل توجهی افزایش داد. این امر زمینه کاهش قابل ملاحظه هزینه‌های مجتمع‌های صنعتی از جمله هزینه‌های مربوط به توقف جریان تولید، منابع انسانی، تعمیر و نگهداری، جایگزینی و تعویض قطعات و غیره را فراهم می‌آورد.
روغن توربین یک روانکار گردشی است که وظایفی از جمله روانکاری یاتاقان، چرخ‌دنده‌ها و کوپلینگ‌ها، انتقال حرارت و خنک‌کاری در یاتاقان‌ها، بهبود عملکرد هیدرولیکی و محافظت در برابر زنگ‌زدگی و سایش را برعهده دارد.
ممانعت از اکسیداسیون و خوردگی، جداپذیری از آب و هوا و عدم کف کردن از جمله خواص فیزیکی و شیمیایی مهمی است که روغن توربین باید داشته باشد. وارنیش از ذرات نامحلول و بعضا محلول ارگانیک مانند اکسیدهای چسبناک و مواد کربن‌دار موجود در روغن ایجاد می‌شود. در اثر کاهش دمای روغن به کمتر از 50 درجه سانتی‌گراد و همچنین متراکم شدن این ذرات محلول و نامحلول، رسوبات قهوه‌ای رنگ که سخت و نازک هستند تشکیل می‌شود که وارنیش نام دارد. وجود وارنیش در روغن موجب گرفتگی فیلتر، آلودگی روغن نو، انتقال حرارت ضعیف در کولر روغن، افزایش دمای یاتاقان‌های توربین و مقاومت در برابر سیلان روغن برگشتی و نشت روغن می‌شود.
به منظور کنترل کیفیت روغن، از فیلتراسیون استفاده می‌شود. فیلترها به دو صورت عمقی و سطحی تولید می‌شوند و فیلترهای سلولزی عمقی از جمله فیلترهای مرسوم در تصفیه روغن توربین هستند؛ چرا که وجود نانوالیاف در این فیلترها موجب بهبود بازده حذف وارنیش از روغن می‌شود و با توجه به اینکه فیلترهای موجود از کاغذ ساخته شده، فیلتر سلولزی در مصرف کاغذ نیز صرفه‌جویی می‌کند.
فیلترهای رایج که در بهترین حالت تنها قابلیت حذف ذرات بزرگتر از 3 میکرون را دارند ولی طراحی و تولید نانو فیلترهای سلولزی این شرکت به گونه‌ای است که قادر به حذف ذرات بزرگتر از 3 میکرون است ضمن آنکه افزایش طول عمر روغن و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری از طریق حذف آب، وارنیش و ذرات زیر یک میکرون را در پی دارد.
در این میان فیلترهای بهپال وارنیش که در تولید آنها از فناوری نانو بهره گرفته شده، به منظور حذف وارنیش و در نتیجه کاهش عدد اسیدی روغن و همچنین افزایش طول عمر روغن طراحی شده‌اند.
در ساخت این نوع فیلترها از ترکیبات شیمیایی جاذب، خاک رنگ‌بر استفاده نشده و این قابلیت صرفاً توسط دقت فیلتراسیون منحصربه‌فرد این نوع فیلترها در نتیجه استفاده ویژه از میکرو و نانوسلولز حاصل می‌شود. در نتیجه این فیلتر تأثیری بر افزودنی‌های محلول و یا مایع در روغن نخواهد داشت.
این فیلترها از درجه فیلتراسیون میکرون مطلق برخوردار هستند و می‌توانند همه ذرات بالاتر از 4 میکرون در هر دور عبور از فیلتر را حذف کنند. همچنین ظرفیت جذب آلودگی این فیلتر 8.1 لیتر از جامدات یکنواخت است. همچنین این فیلتر توانایی جذب بالقوه آب حدود 50 درصد ظرفیت کل نگهداری آلودگی روغن را دارد.
از این فیلترها می‌توان برای فیلتراسیون روغن‌های با پایه نفتی یا سنتزی، مانند روغن‌های هیدرولیک، روغن‌های روانکار توربین، روغن‌های دنده و روغن‌های ترانسفورماتور استفاده کرد.
