Функция смазочного масла в винтовых компрессорах

I. Основные функции и эксплуатационные требования масла для воздушных компрессоров

Воздух масло для компрессора в первую очередь смазывает движущиеся части компрессорных цилиндров и выпускных клапанов, одновременно выполняя четыре ключевые функции: предотвращение ржавчины, защиту от коррозии, герметизацию и охлаждение.

Поскольку воздушные компрессоры работают непрерывно в условиях высокого давления и высокой температуры, а в системе присутствует конденсат, масло должно соответствовать следующим основным требованиям к эксплуатационным характеристикам:

Высокая стабильность при высоких температурах и устойчивость к окислению

Низкая склонность к образованию углеродистых отложений

Подходящая вязкость и вязкостно-температурные характеристики

Высокая способность к отделению воды и защита от ржавчины/коррозии

II. Ключевые требования к эксплуатационным характеристикам масла для воздушных компрессоров

1. Качество базового масла должно соответствовать высоким стандартам

Масла-основы для компрессорных масел делятся на две основные категории: минеральные и синтетические. Их качество напрямую определяет эксплуатационные характеристики готового масла, как правило, составляя более 95 % от всей формулы.

Минеральные масла-основы: получают путем таких процессов, как растворительная очистка, депарафинизация растворителем, гидрирование или дополнительная очистка глиной, после чего смешиваются с несколькими присадками для получения конечного продукта. Чем глубже очистка базового масла, тем ниже содержание тяжелых ароматических соединений и смол, ниже значение углеродного остатка и лучше антиокислительная стабильность. Это приводит к снижению склонности к образованию углеродистых отложений в компрессорных системах, улучшает разделение масла и воды и продлевает срок службы.

Синтетические базовые масла: разработаны на основе химически синтезированных органических жидкостей путем смешивания или добавления присадок, основными компонентами являются полимеры или органические соединения с высокой молекулярной массой. Распространённые типы включают синтетические углеводороды (поли-α-олефины), органические эфиры (диэфиры), смазочные материалы SNOT, полиалкиленгликоли, фторсиликаты и фосфаты. Несмотря на значительно более высокую стоимость по сравнению с минеральными маслами, они обеспечивают превосходные экономические преимущества — отличную стабильность к окислению, низкую склонность к образованию углеродистых отложений, способность к смазыванию за пределами стандартных температурных диапазонов минеральных масел, увеличенный срок службы и работоспособность в экстремальных условиях, недоступных для минеральных масел.

2. Базовые масла должны использовать узкие дистилляционные фракции

Анализ условий эксплуатации воздушных компрессоров показывает, что дистилляционный состав базовых масел имеет важнейшее значение для повышения качества компрессорных масел. Использование широких дистилляционных масел, представляющих собой смесь лёгких и тяжёлых фракций, приводит к двум основным проблемам:

Легкие фракции обладают чрезмерной летучестью, из-за чего преждевременно испаряются с рабочих поверхностей после впрыска в цилиндры, снижая эффективность смазки;

Тяжелые фракции обладают низкой летучестью и не способны быстро покинуть рабочую зону после выполнения смазочных функций. Со временем эти остатки накапливаются и легко образуют углеродистые отложения под воздействием тепла и кислорода.

Поэтому для воздушных компрессоров следует использовать базовые масла с узким диапазоном фракционирования, а не многокомпонентные смеси. Например, компрессорное масло № 19, изготовленное на основе масла с широким диапазоном фракционирования и значительным содержанием остаточных компонентов, привело к существенному увеличению образования углеродистых отложений при работе компрессора. Замена базового масла, богатого остатками, на масло с узким диапазоном фракционирования значительно снижает образование углеродистых отложений.

3. Вязкость должна соответствовать фактическим условиям эксплуатации

В смазке систем передачи энергии толщина масляной пленки увеличивается с ростом вязкости, но при этом соответственно возрастает и трение. Выбор вязкости требует точного баланса:

Слишком низкая вязкость: недостаточная прочность масляной пленки ускоряет износ компонентов и сокращает срок службы оборудования;

Чрезмерно высокая вязкость: увеличивает внутреннее трение, повышая удельное энергопотребление компрессора, что приводит к росту расхода энергии и масла. Это также может вызвать образование отложений в канавках поршневых колец, клапанах и выхлопных патрубках.