Воздушные компрессоры: выбор оптимальных смазок для долговечности и эффективности

Стив Габауэр

Точные воздушные компрессоры и газовые компрессоры зависят от тщательного обслуживания и правильной смазки для достижения пиковой производительности.

Смазка выполняет три основные функции: снижение трения, уплотнение критических компонентов и отвод тепла. Компрессорные масла постоянно подвергаются высоким температурам, сжатию реактивных газов, разбавлению, конденсации и абразивным загрязнителям, поэтому жидкость должна иметь правильный состав и добавки для обеспечения долгой жизни и плавной работы.

Использование синтетических углеводородов, силиконов или полигликольных масел может значительно продлить срок службы компрессора. Их преимущества включают высокую окислительную стойкость, высокий натуральный вязкостной индекс, низкую точку застывания, увеличенную прочность пленки, низкую летучесть и сниженную склонность к коксообразованию.

Хорошие компрессорные смазки зависят от выбора подходящего базового стока и добавок, правильного применения и тщательного мониторинга, объяснила Инга Куксис, специалист по продуктам и жидкостям в Petro-Canada Lubricants Inc. на заседании Общества трибологов и инженеров по смазке (STLE) в Торонто.

Срок службы влияет состав, рабочие температуры, толщина пленки, вязкость, летучесть и сдвиговая способность. Минеральные масла, отвечающие этим требованиям, включают базовые масла, такие как полиальфаолефины (PAO), полиалкиленгликоль (PAG), эфиры промышленного сжатия газа, полиоловые эфиры и силиконовые диэфиры. Фосфатные эфиры часто добавляют для огнестойкости. Требования к окислительной стабильности растут по мере расширения операций завода, с более горячими температурами выпуска и более высокими требованиями к охлаждению, в то время как высокие температуры окружающего воздуха снижают способность масла к охлаждению.

Контроль коррозии и разделение воды также критичны, а совместимость масел — ключевое соображение. Многие компрессорные жидкости совместимы, сказал Рой Хоппе, технический советник по топливу и смазке в Shell Canada Products. Минеральные масла совместимы с PAO и диэфирными синтетическими жидкостями, но добавление минерального масла может деградировать производительность синтетических жидкостей. Минеральные масла и PAO синтетические жидкости несовместимы с PAG и силиконовыми жидкостями. Тщательная очистка перед сменой масла или добавлением новой смазки необходима.

Различные лабораторные тесты проверяют, что компрессорные масла совместимы и соответствуют высоким стандартам. Эти тесты оценивают точку застывания, сдвиговую стабильность, антиизносные свойства, летучесть, точку вспышки и коррозионную стойкость. Горячие стендовые тесты и полевые испытания также доступны. Разумно запрашивать список результатов тестов перед покупкой компрессорных масел.

Добавки — химически активные или инертные — придают или усиливают желательные свойства в смазке. Поскольку они влияют на производительность, тщательный выбор необходим.

В недавнем выступлении перед STLE в Гамильтоне Дон Джонстон, региональный менеджер Lubrizol Canada, описал функции девяти наиболее распространенных масляных добавок: моющие, диспергирующие, антиизносные, экстремального давления, пеноимитаторы, модификаторы трения, антиоксиданты, коррозионные ингибиторы и модификаторы вязкости.

Моющие добавки очищают внутренние детали двигателя, нейтрализуют кислоты сгорания и ингибируют коррозию и окисление. Они содержат металлы, дающие золу, и основаны на различных субстратах. Некоторые моющие добавки реагируют с водой или кислотными загрязнителями, вызывая загустевание масла и в конечном счете гелеобразование.

Поддержание чистоты деталей

Дисперганты стабилизируют коллоидные дисперсии, предотвращая их агломерацию и выход из масла как грязи. Они также помогают держать детали чистыми при более низких температурах и защищают от роста загрязняющих частиц. Однако дисперганты взаимодействуют с другими добавками и могут влиять на вязкостные метрики масла, затрудняя выполнение специфических низкотемпературных критериев.

Антиизносные и добавки экстремального давления эффективны при смешанной и граничной смазке. Они создают сдвиговую граничную пленку на металлических поверхностях, предотвращая заклинивание при высокой температуре, тяжелой нагрузке или длительной работе. Поскольку они обычно содержат фосфор, серу, хлор или бор, они могут корродировать мягкие металлы, такие как медь или свинец.

Антиоксиданты повышают производительность, предотвращая окислительную деградацию, в то время как коррозионные ингибиторы смягчают ферритусную, желтометаллическую и свинцовую коррозию, защищая компоненты, такие как подшипники и уплотнения.

Пеноимитаторы слабо растворимы в масле. Они разрушают пузыри пены, адсорбируясь на поверхности пузыря и меняя поверхностное натяжение.

Модификаторы трения снижают тепло и высокое энергопотребление. Они не устраняют трение полностью, а снижают его адсорбируясь на металлических поверхностях, а не реагируя химически, тем самым поддерживая прочную антикомпрессионную пленку и удаляя тепло из зон металл-металл контакта.

Модификаторы вязкости загущают масло при высоких температурах и разжижают при низких, позволяя формулировать многосезонные масла.

Выбор правильной компрессорной жидкости — сложное решение. Плавная работа воздушных компрессоров вашего завода требует осознанных выборов по смазкам и добавкам.

Стив Габауэр — инженер и торонто-основанный свободный писатель, бывший инженерный редактор PLANT и регулярный контрибьютинг-редактор. E-mail gahbauer@rogers.com.

Оригинальная статья на сайте PLANT