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鑫钻小知识 | 空气压缩机换机油有大学问(1)

来源: | 发布日期:2022-05-01

        空压机换机油 鑫钻股份

      润滑油寿命主要取决压缩机使用环境,空气中的水分和含尘是关键因素,油滤器的过滤精度一般不小于15微米,就是说小于15微米的灰尘是会伴随润滑油循环的 ,当15微米以下尘埃浓度过大时必须换油。压缩空气中的水分导致润滑油乳化,失去润滑效果。水分造成的金属锈蚀,大量小于15微米的锈蚀物也伴随润滑油循环。换油如同肾病患者的透析,是保持压缩机寿命的重要手段,使用更换周期短的润滑油更有利于机器寿命。

压缩机换油的必要性

压缩机油在使用过程中,受到加热、氧化、高速剪切、灰尘污染和有害气体的作用。氧气和润滑油中的碳氢化合物进行反应,使油慢慢氧化、颜色变黑、黏度上升,最后可能严重到氧化物不能溶解于油中,而是以棕色黏液层沉积在系统某处,极易堵塞元件中的控制油道,使滚珠轴承、阀芯等摩损加剧,影响系统正常运行。氧化还会产生腐蚀及酸化。氧化过程开始是慢慢地进行的,累积的沉淀物和酸值增多,粘度增加,到一定程度时,就应该换油了。否则,氧化继续进行,氧化速度逐渐加快,黏度会跟着上升,结果导致工作油温升高。随着氧化的持续强化,压缩机油的粘度会出现明显升高的趋势。当氧化的速率从线性转到次方曲线后,粘度上升更快,可能就要出现人们不愿意看到的结果。


2压缩机油的温度


在常温常压下,润滑油的氧化过程非常缓慢,所以在储运中,润滑油不易氧化变质。但是当润滑油的温度或氧气压力提高时,润滑油氧化速度迅速增加。


活塞压缩机的循环润滑油和离心压缩机的润滑油温度与被压缩气体的温度关系不大,而喷油螺杆压缩机则不同,其压缩机油温度在压缩机的排气温度和润滑油冷却后温度之间变化着。在大部分时间,压缩机油的温度等于和接近于主机排气温度。喷油螺杆压缩机油的寿命受到热氧化的作用要强烈得多。


3压缩机油的真实寿命


螺杆空压机油的使用寿命应是正常工况下的最低使用寿命,准确测定润滑油的使用周期是很难的,各个厂家规定的也不一样,一般的规定是:Ⅰ类矿物油为2000小时,Ⅱ类矿物油可到4000(后来降低到2000)小时,Ⅲ类矿物油可到6000(后来降低到4000)小时,PAO可到8000(也有认为是6000)小时,多元醇酯可到12000(也有认为是8000)小时。


压缩机油的寿命是润滑油制造商规定的,用旋转氧弹法测定的氧化安定性小于50min,低于50min氧化速度就开始加快(换油标准一般为60min),则认为压缩机油的寿命终结。不同种类的压缩机油寿命差异颇大,其氧化安定性取决于基础油的性质和配方。


好的Ⅲ类油加部分PAO、酯类油的压缩机油寿命可达5000~6000小时(空压机排气压力为0.7~0.8 MPa),其酸值达到2.0mgKOH/g的时间≥10000小时,旋转氧弹值可达1500~2000min。请注意这里“寿命可达5000~6000小时”和“≥10000小时”两个数据,看起来视乎有些矛盾,后面将会进一步讨论。


3.1 压缩机油种类


现在压缩机油的名堂更多,仅压缩机油的基础油就有:矿物油、二次加氢矿物油、加氢异构Ⅲ类基础油、天然气合成Ⅲ类基础油、PAO、聚醚、酯类油包括(双酯和多元醇酯)、硅油等等。


在售的压缩机油有普通压缩机油(以矿物油为基础油)、合成油和半合成油。其中合成油较为混乱,合成油是通过化学合成方法获得的基础油,shell把加氢异构的Ⅲ类基础油称为:XHVI超高粘度指数的合成油,这种基础油是矿物油深度精炼加工得到的,更加精彩的是用天然气合成的GTLⅢ类基础油。


至于半合成压缩机油就有些混乱,半合成油的出现是针对单纯矿物油脂难以满足压缩机的工况条件,通过加入部分特殊结构的合成油有针对性地提高其某些方面的功能,是一种既保证性能而又尽量减少成本增加的技术解决方案。半合成油的性能不是合成油与矿物油性能的简单平均,选择合理的半合成油调配方案有时可以得到意想不到的性能体现。


问题在于半合成油中,矿物油基础油的含量是多少?合成油的种类和含量又是多少?由于Ⅲ类基础油属于非常规基础油,一部分Ⅲ类基础油是矿物油经加氢异构形成的,一部分是用天然气合成的GTLⅢ类基础油。近几年,人们把Ⅲ类基础油与矿物油、其它合成油区别开来,就叫Ⅲ类油,这个叫法显得恰如其分,合情合理,内涵清楚。


3.2 压缩机油的真实寿命与压缩机关系很大


由于润滑油制造商宣传的结果,用户不大了解压缩机本身对压缩机油特别是喷油螺杆空压机油真实寿命的影响,真实情况是:即使是同一种压缩机油用在不同的类型、不同参数、不同压缩介质和不同工况的压缩机上,真实寿命也迥然不同。见下列分析:


1)若喷油螺杆空压机的排气温度降低8~10℃的话,压缩机油的寿命会增加一倍左右;


2)单级喷油螺杆压缩机的排气压力从0.3~1.3 MPa,由于排气温度和氧气分压不同,空压机油的氧化速度迥异,排气压力为0.3 MPa的低压空压机的润滑油真实寿命要比排气压力为1.3MPa空压机增加3~5倍;


3)氮气压缩机的润滑油不受氧气的作用真实寿命比同类型空压机的增加很多;


4)压缩CO2气的同类螺杆压缩机油酸值容易超标,真实寿命短;


5)两级压缩的常压喷油螺杆空压机因为各级氧气分压低,排气温度低不仅能效高,而且润滑油真实寿命比单级同类型空压机增加2倍左右;


6)压缩比高的单级螺杆空压机压缩机油寿命短;


7)变频喷油螺杆空压机由于在变频期间排气温度低,压缩机对润滑油的剪切作用比普通容调空压机轻,润滑油真实寿命长,变频时间和变频深度不同,润滑油的真实寿命不同;


8)有些空压机制造商和用户为了提高能效,加大了风冷喷油螺杆空压机的风扇,降低了螺杆压缩机的排气温度,这样不仅降低了电耗,而且延长了压缩机油的使用寿命,达到一石两鸟的效果;


9)离心压缩机油和活塞压缩机油的真实寿命比喷油螺杆空压机长得多。


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