Die Funktion von Schmieröl in Schraubenkompressoren

I. Kernfunktionen und Betriebsanforderungen von Kompressoröl

Luft kompressorschmieröl schmiert hauptsächlich die beweglichen Bauteile der Kompressorkolben und Auslassventile und erfüllt dabei vier kritische Aufgaben: Rostschutz, Korrosionsschutz, Abdichtung und Kühlung.

Da Luftkompressoren kontinuierlich unter Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen arbeiten, wobei im System Kondenswasser vorhanden ist, muss das Öl folgende grundlegende Leistungsanforderungen erfüllen:

Hervorragende Oxidationsstabilität bei hohen Temperaturen

Geringe Neigung zur Rußablagerung

Angemessene Viskosität und Viskositäts-Temperatur-Eigenschaften

Hervorragende Wasserabscheidefähigkeit sowie Rost-/Korrosionsschutzeigenschaften

II. Wichtige Leistungsanforderungen an Kompressoröl

1. Die Qualität des Grundöls muss hohen Standards genügen

Schmieröle für Luftkompressoren fallen in zwei Hauptkategorien: mineralisch und synthetisch. Ihre Qualität bestimmt direkt die Leistung des Endöls und macht typischerweise über 95 % der Rezeptur aus.

Mineralische Basisöle: Werden durch Verfahren wie Lösungsmittelaufarbeitung, Lösungsmittelentwachsen, Hydrierung oder zusätzliche Tonerde-Raffination hergestellt und anschließend mit mehreren Additiven verschnitten, um das Endprodukt zu bilden. Je tiefer die Raffination des Basisöls, desto geringer der Gehalt an schweren Aromaten und Harzen, desto niedriger der Kohlenstoffrückstandswert und desto besser die antioxidative Empfindlichkeit. Dies führt zu einer verringerten Neigung zur Ablagerung von Kohlenstoffablagerungen in Kompressoranlagen, einer besseren Öl-Wasser-Trennung und einer verlängerten Standzeit.

Synthetische Grundöle: Formuliert aus chemisch synthetisierten organischen Flüssigkeiten durch Mischen oder Zugabe von Additiven, wobei die Kernbestandteile Polymere oder hochmolekulare organische Verbindungen sind. Häufige Typen sind synthetische Kohlenwasserstoffe (Poly-α-Olefine), organische Ester (Diestere), SNOT-Schmierstoffe, Polyalkylenglykole, Fluorsilicate und Phosphate. Obwohl sie erheblich teurer als Mineralöle sind, bieten sie bessere gesamtwirtschaftliche Vorteile – hervorragende Oxidationsstabilität, geringe Neigung zur Rußablagerung, Schmierfähigkeit jenseits der Temperaturbereiche herkömmlicher Mineralöle, längere Einsatzdauer sowie Leistungsfähigkeit unter extremen Bedingungen, die über die Belastbarkeit von Mineralölen hinausgehen.

2. Grundöle müssen eng destillierte Fraktionen verwenden

Die Analyse der Betriebsbedingungen von Luftverdichtern zeigt, dass das Destillationsprofil der Grundöle entscheidend für die Verbesserung der Ölqualität ist. Die Verwendung breit destillierter Öle, die leichte und schwere Fraktionen mischen, führt zu zwei Hauptproblemen:

Leichte Fraktionen weisen eine übermäßige Flüchtigkeit auf, wodurch sie sich vorzeitig von den Arbeitsflächen ablösen, nachdem sie in die Zylinder eingespritzt wurden, und dadurch die Schmirkraft verringert wird;

Schwerere Fraktionen weisen eine schlechte Flüchtigkeit auf und verlassen den Arbeitsbereich nach Erfüllung ihrer Schmieraufgabe nur unzureichend. Im Laufe der Zeit sammeln sich diese Rückstände an und bilden unter Einwirkung von Wärme und Sauerstoff leicht Kohlenstoffablagerungen.

Daher sollten Druckluftkompressoröle Basisöle mit engem Destillationsbereich verwenden, anstatt Mischungen aus mehreren Destillationsfraktionen. Beispielsweise führte Kompressoröl Nr. 19, das mit einem breitdestillierenden Basisöl formuliert wurde und erhebliche Rückstandskomponenten enthält, während des Kompressorbetriebs zu deutlich erhöhten Kohlenstoffablagerungen. Der Austausch des rückstandsreichen Basisöls durch ein schmalsiedendes Basisöl reduziert die Kohlenstoffbildung erheblich.

3. Die Viskosität muss den tatsächlichen Betriebsbedingungen entsprechen

Bei der Schmierung von Kraftübertragungen nimmt die Ölfilmdicke mit steigender Viskosität zu, jedoch steigt auch die Reibung entsprechend an. Die Auswahl der Viskosität erfordert eine präzise Abstimmung:

Zu geringe Viskosität: Unzureichende Ölfilmfestigkeit beschleunigt den Verschleiß der Bauteile und verkürzt die Lebensdauer der Anlage;

Übermäßig hohe Viskosität: Erhöht die innere Reibung, wodurch der spezifische Energieverbrauch des Kompressors steigt, was zu höherem Energie- und Ölverbrauch führt. Zudem kann es zu Ablagerungen in Kolbenringnuten, Ventilen und Auslasskanälen kommen.