Các chức năng và tiêu chí lựa chọn dầu bôi trơn máy nén khí

Không khí dầu Máy Nén chủ yếu được dùng để bôi trơn các bộ phận chuyển động của xi-lanh và van xả của máy nén, đồng thời cung cấp các chức năng chống gỉ, bảo vệ ăn mòn, làm kín và làm mát. Do máy nén khí hoạt động liên tục trong điều kiện áp suất cao, nhiệt độ cao và có ngưng tụ, dầu phải có tính ổn định oxy hóa ở nhiệt độ cao vượt trội, ít tạo cặn carbon, độ nhớt phù hợp và đặc tính độ nhớt - nhiệt độ tốt, cũng như khả năng tách nước ưu việt và khả năng chống gỉ/ăn mòn.

I. Yêu cầu về hiệu suất

1. Chất lượng dầu gốc phải vượt trội

Dầu nén được phân loại thành dầu gốc khoáng và dầu gốc tổng hợp. Chất lượng của dầu gốc trực tiếp quyết định hiệu suất của dầu thành phẩm (dầu gốc thường chiếm hơn 95% sản phẩm hoàn chỉnh), và chất lượng dầu gốc có liên quan mật thiết đến mức độ tinh luyện — — Độ tinh luyện cao hơn sẽ làm giảm hàm lượng aromatics nặng và nhựa, giảm cặn carbon, đồng thời cải thiện khả năng phản ứng với các phụ gia. Điều này dẫn đến giảm xu hướng tạo cặn carbon trong hệ thống máy nén, khả năng tách dầu - nước tốt hơn và tuổi thọ sử dụng kéo dài hơn.

Dầu gốc khoáng: Quy trình sản xuất thường bao gồm việc tinh chế dầu gốc thông qua các quá trình như tinh chế bằng dung môi, tẩy sáp bằng dung môi, hydro hóa hoặc tinh chế bổ sung bằng đất sét, sau đó pha trộn với nhiều loại phụ gia khác nhau.

Dầu gốc tổng hợp: Được sản xuất bằng cách sử dụng các loại dầu gốc lỏng hữu cơ được tổng hợp hóa học làm nguyên liệu, sau đó pha trộn hoặc tăng cường với nhiều loại phụ gia khác nhau. Các loại dầu gốc này chủ yếu là các polymer hoặc hợp chất hữu cơ có trọng lượng phân tử cao. Hiện nay, dầu tổng hợp dùng để bôi trơn máy nén chủ yếu bao gồm năm nhóm: hydrocarbon tổng hợp (poly-α-olefin), este hữu cơ (diester), chất bôi trơn SNOT, polyalkylene glycol, dầu silicone fluorinated và este phosphate. Mặc dù dầu máy nén tổng hợp đắt hơn đáng kể so với dầu khoáng, nhưng chúng mang lại lợi ích kinh tế tổng thể vượt trội: độ ổn định oxy hóa tốt, khả năng tạo cặn cacbon thấp, khả năng bôi trơn trong dải nhiệt độ vượt quá giới hạn chịu đựng của dầu khoáng thông thường, tuổi thọ sử dụng dài hơn và khả năng đáp ứng các yêu cầu vận hành khắt khe.

2. Các phân đoạn dầu gốc phải hẹp

Phân tích điều kiện vận hành của máy nén khí cho thấy thành phần phân đoạn của dầu gốc là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng dầu máy nén. Việc sử dụng các loại dầu có phân đoạn rộng—hỗn hợp của các thành phần nhẹ và nặng—sẽ gây ra hai vấn đề chính khi được phun vào buồng máy nén: Các phân đoạn nhẹ, do độ bay hơi quá cao, dễ tách khỏi bề mặt làm việc một cách sớm, làm giảm hiệu quả bôi trơn; Các phân đoạn nặng hơn, với độ bay hơi thấp, khó thoát khỏi khu vực làm việc sau khi hoàn thành nhiệm vụ bôi trơn. Việc tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ cao và oxy thúc đẩy sự hình thành cặn carbon. Do đó, dầu máy nén nên sử dụng các loại dầu chưng cất hẹp thay vì hỗn hợp nhiều phân đoạn chưng cất.

Ví dụ, Dầu nén số 19, được pha chế từ dầu gốc dải rộng chứa nhiều thành phần cặn, sẽ tạo ra lượng cặn cacbon đáng kể trong quá trình vận hành. Để nâng cao chất lượng, cần loại bỏ các thành phần cặn và thay thế bằng dầu gốc dải hẹp.

3. Độ nhớt phải phù hợp

Xét theo nguyên lý bôi trơn động học, độ dày màng dầu tăng khi độ nhớt dầu tăng, nhưng ma sát cũng tăng tương ứng. Do đó, việc lựa chọn độ nhớt là yếu tố cốt lõi khi chọn dầu nén:

Độ nhớt quá thấp: Có thể hình thành màng dầu không đủ bền, làm tăng mài mòn các chi tiết và rút ngắn tuổi thọ sử dụng;

Độ nhớt quá cao: Làm tăng ma sát nội tại, dẫn đến tiêu hao công suất riêng của máy nén tăng lên. Điều này gây ra mức tiêu thụ năng lượng và dầu cao hơn, đồng thời có khả năng tạo thành cặn trong rãnh séc-măng, van và đường xả.