หน้าที่ของน้ำมันหล่อลื่นในเครื่องอัดอากาศแบบสกรู

I. หน้าที่หลักและข้อกำหนดในการทำงานของน้ำมันเครื่องอัดอากาศ

อากาศ น้ำมันเครื่องอัดอากาศ หล่อลื่นชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวภายในกระบอกสูบและวาล์วไอเสียของคอมเพรสเซอร์เป็นหลัก พร้อมทั้งทำหน้าที่สำคัญอีกสี่ประการ ได้แก่ การป้องกันสนิม การป้องกันการกัดกร่อน การปิดผนึก และการระบายความร้อน

เนื่องจากเครื่องอัดอากาศทำงานต่อเนื่องภายใต้สภาวะแรงดันสูง อุณหภูมิสูง และมีการควบแน่นเกิดขึ้นภายในระบบ น้ำมันจึงต้องตอบสนองข้อกำหนดด้านสมรรถนะหลักดังต่อไปนี้:

มีความคงตัวต่อการออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม

มีแนวโน้มการเกิดคราบคาร์บอนต่ำ

มีค่าความหนืดและความสัมพันธ์ระหว่างความหนืดกับอุณหภูมิที่เหมาะสม

มีความสามารถในการแยกน้ำได้ดีเยี่ยม พร้อมทั้งป้องกันสนิมและการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

II. ข้อกำหนดด้านสมรรถนะหลักสำหรับน้ำมันเครื่องอัดอากาศ

1. คุณภาพน้ำมันพื้นฐานต้องเป็นไปตามมาตรฐานสูง

น้ำมันหล่อลื่นคอมเพรสเซอร์อากาศแบ่งตามกลุ่มน้ำมันพื้นฐานออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ น้ำมันพื้นฐานจากแร่ธรรมชาติ และน้ำมันพื้นฐานสังเคราะห์ คุณภาพของน้ำมันพื้นฐานเหล่านี้กำหนดสมรรถนะของน้ำมันสำเร็จรูปโดยตรง โดยทั่วไปมีสัดส่วนมากกว่า 95% ของสูตรผสม

น้ำมันพื้นฐานจากแร่ธรรมชาติ: ผลิตขึ้นผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การกลั่นด้วยตัวทำละลาย การกำจัดแว๊กซ์ด้วยตัวทำละลาย การเติมไฮโดรเจน หรือการกลั่นเสริมด้วยดินเหนียว จากนั้นจึงผสมกับสารเติมแต่งหลายชนิดเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สุดท้าย ยิ่งน้ำมันพื้นฐานผ่านการกลั่นอย่างลึกซึ้งเท่าไร ก็ยิ่งมีปริมาณสารอะโรมาติกหนักและยางไม้ต่ำลง ค่าคาร์บอนเรซิดิวจะต่ำลง และความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระดีขึ้น ส่งผลให้มีแนวโน้มการเกิดคราบคาร์บอนในระบบคอมเพรสเซอร์ลดลง การแยกน้ำมันกับน้ำมีประสิทธิภาพดีขึ้น และอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

น้ำมันหล่อลื่นสังเคราะห์: สูตรที่พัฒนาจากของเหลวอินทรีย์ที่สังเคราะห์ทางเคมี โดยการผสมหรือเติมสารเติมแต่ง เนื้อหาหลักคือโพลิเมอร์หรือสารอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง ประเภทที่พบบ่อย ได้แก่ ไฮโดรคาร์บอนสังเคราะห์ (พอลิ-แอลฟา-โอเลฟิน), เอสเตอร์อินทรีย์ (ไดเอสเตอร์), สารหล่อลื่น SNOT, พอลิอัลไคลีนไกลคอล, ฟลูออรีนซิลิเกต และฟอสเฟต แม้ว่าจะมีราคาแพงกว่าน้ำมันแร่มาก แต่ก็ให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจโดยรวมที่ดีกว่า—มีความเสถียรภาพต่อการออกซิเดชันที่ยอดเยี่ยม แนวโน้มการสะสมคาร์บอนต่ำ ความสามารถในการหล่อลื่นที่เหนือกว่าน้ำมันแร่ในช่วงอุณหภูมิทั่วไป อายุการใช้งานยาวนานขึ้น และประสิทธิภาพการทำงานในสภาวะที่รุนแรงเกินกว่าที่น้ำมันแร่จะทนได้

2. น้ำมันพื้นฐานต้องใช้ส่วนกลั่นแคบ

การวิเคราะห์สภาพการทำงานของเครื่องอัดอากาศแสดงให้เห็นว่า โพรไฟล์การกลั่นของน้ำมันพื้นฐานมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการยกระดับคุณภาพน้ำมันหล่อลื่นคอมเพรสเซอร์ การใช้น้ำมันกลั่นกว้างที่ผสมระหว่างส่วนกลั่นเบาและหนัก จะนำไปสู่ปัญหาหลักสองประการ:

ส่วนประกอบที่เบาก่อให้เกิดการระเหยมากเกินไป ทำให้แยกตัวออกจากพื้นผิวการทำงานก่อนเวลาอันควรหลังจากถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบ และลดประสิทธิภาพในการหล่อลื่นลงได้

ส่วนประกอบที่หนักมีค่าระเหยต่ำ ไม่สามารถระเหยออกจากรอบๆ พื้นที่ทำงานได้อย่างรวดเร็วหลังจากเสร็จสิ้นหน้าที่การหล่อลื่น ซึ่งในระยะยาว สิ่งตกค้างเหล่านี้จะสะสมตัวและเกิดคราบคาร์บอนได้อย่างง่ายดายภายใต้อิทธิพลของความร้อนและออกซิเจน

ดังนั้น น้ำมันคอมเพรสเซอร์อากาศควรใช้น้ำมันพื้นฐานที่มีช่วงกลั่นแคบ แทนที่จะใช้ส่วนผสมน้ำมันที่มีหลายช่วงกลั่น ตัวอย่างเช่น น้ำมันคอมเพรสเซอร์เบอร์ 19 ที่สูตรขึ้นจากน้ำมันพื้นฐานช่วงกลั่นกว้าง ซึ่งมีส่วนประกอบของกากตกค้างจำนวนมาก ทำให้เกิดคราบคาร์บอนสะสมสูงอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการทำงานของคอมเพรสเซอร์ การเปลี่ยนน้ำมันพื้นฐานที่มีกากตกค้างสูงนี้ ด้วยน้ำมันพื้นฐานช่วงกลั่นแคบ สามารถลดการสะสมของคราบคาร์บอนได้อย่างมาก

3. ความหนืดต้องสอดคล้องกับเงื่อนไขการปฏิบัติงานจริง

ในระบบหล่อลื่นการส่งกำลัง ความหนาของฟิล์มน้ำมันจะเพิ่มขึ้นเมื่อความหนืดสูงขึ้น แต่แรงเสียดทานก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย การเลือกความหนืดจึงต้องมีการถ่วงดุลอย่างแม่นยำ:

ความหนืดต่ำเกินไป: ความแข็งแรงของฟิล์มน้ำมันไม่เพียงพอ ทำให้ชิ้นส่วนสึกหรอเร็วขึ้นและอายุการใช้งานของอุปกรณ์สั้นลง;

ความหนืดสูงเกินไป: เพิ่มแรงเสียดทานภายใน ทำให้คอมเพรสเซอร์ใช้พลังงานจำเพาะมากขึ้น ส่งผลให้การใช้พลังงานและน้ำมันเพิ่มสูงขึ้น นอกจากนี้อาจก่อให้เกิดคราบตะกอนสะสมในร่องแหวนลูกสูบ วาล์ว และทางไอเสีย