Funkcie a kritériá výberu maziva pre kompresory vzduchu

Vzduch olie kompresora slúži predovšetkým na mazanie pohybujúcich sa častí valcov kompresora a výfukových ventilov, zároveň poskytuje ochranu proti hrdzi, korózii, tesneniu a chladeniu. Keďže kompresory pracujú nepretržite za vysokého tlaku, vysokých teplôt a v prítomnosti kondenzácie, olej musí mať vynikajúcu oxidačnú stabilitu pri vysokých teplotách, nízku tendenciu k tvorbe uhoľných usadenín, vhodnú viskozitu a viskozno-teplotné vlastnosti, ako aj vynikajúce vlastnosti oddeľovania vody a odolnosť voči hrdzi a korózii.

I. Požiadavky na výkon

1. Kvalita základového oleja musí byť vysoká

Kompresorové oleje sa klasifikujú na minerálne a syntetické základové oleje. Kvalita základového oleja priamo určuje výkon hotového oleja (základový olej zvyčajne tvorí viac ako 95 % hotového produktu), a kvalita základového oleja úzko súvisí s stupňom rafinácie — hlbšia rafinácia vedie k nižšiemu obsahu ťažkých aromatických látok a gumy, zníženému uhlíkovému zvyšku a lepšej odozve na prísady. To má za následok zníženú tendenciu tvorby uhlíkových usadenín v kompresorových systémoch, lepšie oddeľovanie oleja od vody a predĺženú životnosť.

Minerálne oleje: Výroba zvyčajne zahŕňa rafináciu základových olejov pomocou procesov, ako je rozpúšťadlová rafinácia, rozpúšťadlové odvoseňovanie, hydrogenácia alebo dodatočná rafinácia ílovou zeminou, nasledovanú miešaním s viacerými prísadami.

Oleje na báze syntetických látok: Vyrábajú sa pomocou chemicky syntetizovaných organických kvapalných základových olejov ako surovín, ktoré sú zmiešané alebo obohatené rôznymi prísadami. Tieto základové oleje sú predovšetkým polyméry alebo organické zlúčeniny s vysokou molekulovou hmotnosťou. Súčasne používané syntetické oleje na mazanie kompresorov zahŕňajú hlavne päť kategórií: syntetické uhľovodíky (poly-α-olefíny), organické estery (diestery), SNOT mazivá, polyalkylénglykoly, fluorované silikónové oleje a fosforečnanové estery. Hoci sú syntetické kompresorové oleje výrazne drahšie než minerálne oleje, ponúkajú lepšie celkové ekonomické výhody: vysokú oxidačnú stabilitu, nízku tendenciu tvoriť uhlíkové usadeniny, schopnosť mazania v rozsahu teplôt, ktorý presahuje odolnosť bežných minerálnych olejov, predĺženú životnosť a schopnosť spĺňať náročné prevádzkové požiadavky.

2. Základové frakcie olejov musia byť úzke

Analýza prevádzkových podmienok vzduchového kompresora odhaľuje, že zloženie frakcií bázového oleja je kľúčovým faktorom ovplyvňujúcim kvalitu kompresorového oleja. Použitie olejov s širokým rozsahom frakcií – zmesi ľahkých a ťažkých zložiek – spôsobuje dva hlavné problémy pri vstrekovaní do valcov kompresora: Ľahké frakcie kvôli nadmernej letučnosti rýchlo opúšťajú pracovné povrchy predčasne, čím sa zníži účinnosť mazania; Ťažšie frakcie, ktoré majú nízku letučosť, majú problém opustiť pracovnú oblasť po splnení mazacej funkcie. Dlhodobému pôsobeniu vysokých teplôt a kyslíka napomáha tvorba uhoľných usadenín. Preto by kompresorové oleje mali využívať oleje s úzkym destilačným rozsahom namiesto zmesí s viacerými destilačnými rozsahmi.

Napríklad kompresorový olej č. 19, vyrobený zo základového oleja s širokým rozsahom obsahujúceho významné reziduálne zložky, počas prevádzky vytvára výrazne zvýšené uhlíkové usadeniny. Na zlepšenie jeho kvality je potrebné odstrániť reziduálne zložky a nahradiť ich základovým olejom s úzkym rozsahom.

3. Viskozita musí byť vhodná

Z hľadiska princípov dynamickej mazania sa hrúbka mazacej vrstvy zvyšuje so stúpajúcou viskozitou oleja, ale tiež príslušne narastá trenie. Preto je voľba viskozity kľúčovým faktorom pri výbere kompresorového oleja:

Príliš nízka viskozita: Môže vzniknúť nedostatočná pevnosť mazacej vrstvy, čo zrýchľuje opotrebovanie komponentov a skracuje životnosť;

Príliš vysoká viskozita: Zvyšuje vnútorné trenie, čím sa zvyšuje merná spotreba energie kompresora. To vedie k vyššej spotrebe energie a oleja a môže spôsobiť tvorbu usadenín v drážkach piestnych krúžkov, ventiloch a výfukových kanáloch.