Funkce mazacího oleje ve šroubových kompresorech

I. Základní funkce a provozní požadavky na olej pro kompresory vzduchu

Aer olej pro kompresor primárně mazá pohyblivé části kompresorových válců a výfukových ventilů, přičemž plní čtyři klíčové role: ochrana proti rezavění, korozi, těsnění a chlazení.

Vzhledem k tomu, že kompresory vzduchu pracují nepřetržitě za vysokého tlaku a teploty a v systému dochází ke kondenzaci, musí olej splňovat následující základní požadavky na výkon:

Vynikající oxidační stabilita za vysoké teploty

Nízká tendence k tvorbě uhlíkových usazenin

Přiměřená viskozita a viskozita-teplotní charakteristiky

Vynikající schopnost oddělování vody a ochrana proti rezavění/korozí

II. Klíčové požadavky na výkon oleje pro kompresory vzduchu

1. Kvalita základového oleje musí splňovat vysoké nároky

Základní oleje pro kompresorové oleje spadají do dvou hlavních kategorií: minerální a syntetické. Jejich kvalita přímo určuje výkon hotového oleje, který obvykle tvoří více než 95 % receptury.

Minerální základní oleje: Vyrábějí se pomocí procesů, jako je rozpouštědlové rafinování, rozpouštědlové odwaxování, hydrogenace nebo dodatečné rafinování pomocí jílu, následně jsou smíchány s různými přísadami za vzniku konečného produktu. Čím hlubší rafinace základního oleje, tím nižší obsah těžkých aromatických látek a pryskyřic, nižší hodnota uhlíkového zbytku a lepší oxidační stabilita. To má za následek sníženou tendenci ke tvorbě uhlíkových usazenin v systémech kompresorů, lepší separaci oleje a vody a prodlouženou životnost.

Syntetické základové oleje: Formulované z chemicky syntetizovaných organických kapalin prostřednictvím míchání nebo přidávání aditiv, jejichž hlavními složkami jsou polymery nebo organické sloučeniny s vysokou molekulovou hmotností. Běžné typy zahrnují syntetické uhlovodíky (poly-α-olefiny), organické estery (diestery), SNOT maziva, polyalkylenglykoly, fluorokřemičitany a fosforečnany. I když jsou výrazně nákladnější než minerální oleje, nabízejí lepší celkové ekonomické výhody – vynikající oxidační stabilitu, nízkou tendenci k tvorbě uhlíkových usazenin, mazací schopnost nad rámec teplotních rozsahů standardních minerálních olejů, prodlouženou životnost a výkon za extrémních podmínek, které přesahují odolnost minerálních olejů.

2. Základové oleje musí využívat úzké destilační frakce

Analýza provozních podmínek vzduchových kompresorů ukazuje, že destilační profil základových olejů je rozhodující pro zlepšení kvality kompresorových olejů. Použití širokých destilačních olejů, které kombinují lehké a těžké frakce, vede ke dvěma hlavním problémům:

Lehké frakce vykazují nadměrnou těkavost, což způsobuje jejich předčasné oddělení od pracovních ploch po vstřiknutí do válců a snižuje účinnost mazání;

Těžší frakce vykazují špatnou těkavost a nedokáží rychle opustit pracovní oblast po dokončení mazacích úkolů. V průběhu času se tyto zbytky hromadí a pod vlivem tepla a kyslíku snadno vytvářejí uhlíkové usazeniny.

Proto by oleje pro vzduchové kompresory měly využívat základové oleje s úzkým destilačním rozsahem namísto směsí s více destilačními rozsahy. Například kompresorový olej číslo 19, vyrobený s bázovým olejem s širokým destilačním rozsahem obsahujícím významné množství zbytkových složek, vedl při provozu kompresoru k výrazně vyššímu výskytu uhlíkových usazenin. Nahrazení bohatého na zbytky bázového oleje za bázový olej s úzkým destilačním rozsahem výrazně omezuje tvorbu uhlíkových usazenin.

3. Viskozita musí odpovídat skutečným provozním podmínkám

U mazání převodů energie se tloušťka olejového filmu zvyšuje s vyšší viskozitou, ale současně stoupá i tření. Výběr viskozity vyžaduje přesné vyvážení:

Příliš nízká viskozita: Nedostatečná pevnost olejového filmu urychluje opotřebení komponent a zkracuje životnost zařízení;

Příliš vysoká viskozita: Zvyšuje vnitřní tření, čímž zvyšuje měrnou spotřebu energie kompresoru a vedle toho i energetickou a olejovou náročnost. Může také způsobit tvorbu usazenin v drážkách pístních kroužků, ventilech a výfukových cestách.