КОМПРЕССОРНЫЕ И ВАКУУМНЫЕ МАСЛА

Отдельно необходимо отметить смазочные материалы для использования в динамических и газовых компрессоров. Исходя из особенностей оборудования эксплуатируемого в промышленности, есть существенные различия между воздушными и газовыми компрессорами, вакуумными насосами и компрессорами для холодильных машин. И для каждого из перечисленных компрессоров предусмотрены свои уникальные масла. Рассмотрим каждый вид оборудования в отдельности.

Динамическими турбокомпрессорами называют компрессора по производству сжатого воздуха. При их работе колеса турбины ускоряют среду, которая затем внезапно тормозиться. Соответственно, что и к маслу, используемому в данном типе компрессора, предъявляются другие требования по сравнению с объемными компрессорами. Газовыми называются кислородные компрессоры, предназначенные для перекачивания кислых и инертных газов.

Турбокомпрессор превращает динамическую энергию в силу сжатия. Среда ускоряется с помощью одного или нескольких роторов. У данного типа компрессора есть неоспоримые преимущества в использовании. За счет сжатия перекачиваются крупные объемы, при допустимой минимальной вибрации и отсутствии воздуха в масле. При эксплуатации турбокомпрессоры создают для обслуживающего персонала меньше проблем, чем поршневые. Масло смазывает только подшипники, а камеры высокого давления не нуждаются в смазке.
 Компрессоры со смазываемыми камерами требуют квалифицированного обслуживающего персонала и высокой степени безопасности, если воздух или агрессивные среды контактируют со смазочным материалом. В процессе работы образуются твердые продукты распада и уплотнения масла, что может являться причиной пожаров, возникающих в смазываемых маслом компрессорах. Здесь можно провести некоторую аналогию с отложениями нагара в двигателях автомобилей.

Определить требуемое масло, подходящие конкретно каждому типу компрессора, следует из диапазона рабочего давления, температуры на выходе и типа сжимаемого воздуха (газа). Одна из главных особенностей - это повышенное требование к термической стабильности компрессорных масел, независимо импортных или отечественных, возрастают в зависимости от температуры нагнетания компрессора.

В турбокомпрессорах масло смазывает подшипники, уплотнения радиальных валов и зубчатые передачи. Используется специальный контур принудительной подачи масла. В некоторых случаях можно использовать турбинные масла с допуском по DIN 51515. Для импортного компрессорного оборудования, одним из наиболее распространённых, и часто используемых, является масло TOTAL PRESLIA с классами вязкости от 32 до 100.
В отечественном оборудовании (центробежных и турбокомпрессорных машин) применяют турбинное масло ТП-22С марка 1. В турбокомпрессорах, спаренных с высоконагруженными редукторами, условия работы предполагают использование более вязкого, специального компрессорного масла КП-8с. Но если прокачивается аммиак по трубопроводам, то необходимо использовать только масло турбинное ТП-22Б.

Компрессора для производства сжатого воздуха.

Масло, впрыскиваемое в винтовые или ротационные поршневые компрессоры, в последствии, всегда удаляют из сжатого воздуха. Особенность данного рабочего цикла состоит в том, что масло и сжатая среда хорошо перемешиваются, и поэтому в компрессорах предусматривают многоступенчатые масляные сепараторы. Перед началом процесса рециркуляции масло подвергают охлаждению и последующей фильтрации. В зависимости от специфических требований сжатый воздух подвергают ряду последующей обработки, например пропусканию через сушилки для хладагентов (для снижения уровня воды, образовавшейся вследствие влажности воздуха или газа). Если устанавливать несколько последовательных масляных сепараторов на потоке, можно достичь очень малого остаточного количества масла в воздухе.

При сжатии воздуха содержащиеся в нем водяные пары, а возможно и пыль, выдавливаются из воздуха, образуя свободную воду, которую поглощает компрессорное масло. Компрессорное масло аккумулирует эти загрязняющие вещества в масляный поддон, масляный фильтр и охладитель. Высокая температура (пар) от процесса обжатия проходит через систему фильтрации и извлекает другие загрязняющие элементы. При производстве масла в его состав добавляются специальные присадки - антиоксиданты, чтобы попытаться уменьшить разрушение смазочных свойств из-за возможных загрязнений.

Внутри компрессора смазка способствует герметизации зазоров между элементами винта, помогая с процессом обжатия. Тепло, получаемое при сжатии воздуха, поглощается маслом и далее отправляется в охладитель компрессора. В этом процессе тепло и кислород, содержащиеся в сжатом воздухе, разрушают свойства масла, вызывая избыточное старение, если превышен уровень температуры.

Технический персонал, обслуживающий оборудование, должен постоянно следить за уровнем масла, его состоянием и цветом. Масло компрессора, утрачивая свои свойства, влияет на чрезмерный износ подшипников, а также образует лак, покрывающий внутренние поверхности компрессоров. Все эти факторы снижают эффективность теплообменников, что может вызывать повреждение оборудования.

Необходимо отметить вопрос безопасной эксплуатации компрессоров. В процессе работы масло сжимается, что повышает вероятность взрывоопасности кислорода. Поэтому смазочные материалы камер высокого давления, не должны содержать в своем составе минеральные масла. Продукты на базе минеральных масел могут применяться для смазки приводных механизмов, если они не контактируют с камерами высокого давления. Следовательно, масла должны иметь следующие характеристики: низкая (малая) вспениваемость, превосходные деаэрационные свойства для отделения конденсированной воды и лучшие противоизносные свойства.

Газовые компрессоры используются при производстве аммиака, этилена, полиэтилена и его производных. Одна из разновидностей газовых компрессоров - это гиперпоршневые компрессоры для производства полиэтилена высокого давления. Газы часто содержат в своем составе «кислые компоненты» SO2 или NOx. Использование стандартных минеральных компрессорных масел приводило к чрезмерному окислению смазочного масла. Поэтому, по мере развития технологии синтетических продуктов, масло для данного типа оборудования начали изготавливать на синтетической основе ПАГ. Компоненты данного масла нейтрализуют кислотные компоненты в газе. Классификация соответствует ISO 6743-3. Масло отличается высокой вязкостью (при температуре в 40 °С = 270 ед.). Одним из самых популярных компрессорных масел для данного оборудования является масло TOTAL ORITES DS 270.

Те же правила действительны и для компрессоров для перекачки инертных газов.

  Углеводородные компрессорные масла.

Углеводороды (пропан, этан) легко растворяются в минеральном масле, а значит, что использование продуктов, произведенных на этой основе, приводит к снижению вязкости самого масла. Поэтому в поршневых компрессорах, где картеры подвергаются низкому давлению на входе (1-3 атмосферы), следует примять высоковязкие минеральные масла (пример ISO VG 100, VG 150). А в винтовых компрессорах, где давление 10 – 15 атмосфер, необходимо использовать компрессорные масла, изготовленные только на основе сложных эфиров или ПАГ, с более низкой растворяющей способностью по отношению к углеводородам (пример ISO VG 68, VG 100).

Одним из наиболее востребованных масел для использования в компрессорах по перекачки углеводородных газов является масло TOTAL DACNIS LPG 150, производимое на основе синтетических ПАГ. Масло отличается улучшенными качественными характеристиками: высокое сопротивление к разжижению углеводородными газами и препятствие к химическому воздействию.

В целом нет точного анализа, что наиболее популярно и востребовано на рынке, синтетические или минеральные компрессорные масла.

Они оба широко используются для смазки компрессоров. Основное различие между ними - это компонентный состав. Синтетический продукт обычно состоит из жидкости, основанной на синтетических эфирах и уникальным высокоэффективным пакетом присадок. Стандартное минеральное сырье содержит нефтепродукты с меньшим количеством присадок. В то же время, даже самое лучшее компрессорное масло синтетического производства имеет немного неприятный запах, в то время как стандартное масло полностью лишено запаха. Синтетическое компрессорное масло будет выгодно для специалистов (из-за его повышенного ресурса действия и способности эффективно работать при низких температурах), которые обслуживают оборудование в промышленных масштабах, по крайней мере 3 раза в неделю. К обычным минеральным маслам предъявляются меньше требований по сроку полезного использования.

Еще одной отличительной чертой является срок службы масла. Синтетические продукты позволяют продлить время между сервисными интервалами и уменьшить количество замен масла.

  Вакуумные масла.

Вакуумные насосы – это то же разновидность компрессоров. Следовательно, вакуумные масла следует рассматривать как один из видов компрессорных масел. Их особенность заключается в том, что впуск в вакуумных насосах соединен с камерой, где создается разряжение. Для создания низких вакуумов можно использовать минеральные масла с классификацией VDL. Для этого класса масел характерно использование в производстве ингибиторов коррозии, присадок, повышающих стойкость к старению, образованию отложений. Масло класса VDL обладают лучшей термоокислительной способностью и образуют меньше всего коксовых осадков. Для более высоких вакуумов требуется масло синтетическое с низким давлением насыщенных паров.

Масло вакуумного насоса служит механическим смазочным материалом и средой для улавливания молекул газа. У него химически стабильная компонентная база, что позволяет не вступать в реакцию с большинством газов и материалов, а так же имеет низкое давление пара. В процессе работы насоса повышается рабочая температура и растет давление. Постепенно давление возрастает, называемое давлением пара, и загрязняет вакуум. Некоторые вещества, такие как вода, много кипят в вакууме, другие, как стекло, кипят очень мало. Чистая вакуумная система требует, чтобы все детали, включая масло, имели давление пара 10-5 Па или ниже.

 Механический вакуумный насос оснащен клапанами и вращающимися деталями, предназначенными для перекачивания высокого атмосферного давления. Диффузионный вакуумный насос собирает молекулы газа в нагретой масляной струе. Он предназначен только для низкого давления. В этом вакуумном насосе используется силиконовое, углеводородное или перфторированное полиэфирное масло (PFPE), в зависимости от применения.
Срок полезного использования масла вакуумного насоса зависит от вида масла, частоты его использования и загрязнений, возникающих в результате использования. Механический насос имеет смотровое окно для проверки состояния масла. Если цвет стал темно-коричневым, то масло необходимо срочно заменить.
В производстве основной объем выпуска вакуумных масел занимают минеральные масла отечественного производства «Эксперт-ойл»: ВМ-1, ВМ-3, ВМ-4, ВМ-6 и импортные, например, TOTAL PV 100.
Масла на минеральной основе перекачивают нейтральные газы и влажный воздух. Для кислотных и коррозийных агрессивных газов необходимо использовать полусинтетические вакуумные масла TOTAL PV SH 100 или отечественные ВМ-1С, ВМ-5С, ВМ-11. Отличие масел между собой - это вязкость, давление насыщенных паров, предельное остаточное давление и стабильность против окисления. Если требуется перекачивать вакуумными насосами влажный воздух, то необходимо использовать масло TOTAL PV 100 PLUS.
После производства готовой продукции проводят испытания. Существует множество различных стандартизированных методов тестирования параметров масел. Большинство методов основано на воздействии кислорода или воздуха на испытуемые масла при относительно высоких температурах в присутствии металлов-катализаторов для повышения скорости окисления и уменьшения длительности периода испытания. Окислительную стабильность оценивают по результатам количественного анализа продуктов окисления и эмульгирования смазки, поглощения кислорода и по изменению вязкости и кислотности.
Вакуумные масла ВМ-3, ВМ-4, ВМ-11 являются рабочими жидкостями для высокопроизводительных паромасляных бустерных, вспомогательных пароструйных и специальных форвакуумных насосов. Масло ВМ-6 предназначено для механических вакуумных насосов, работающих при остаточном давлении до 1,3*10-1 Па.

  Важное дополнение!

При выборе масла необходимо учитывать экстрагируемую среду. Если это не воздух, а, например, хладагент, то в таких случаях требуется применение специальных масел для холодильных компрессоров.
Неправильный подбор масла, его марка приведет к рискам сокращение срока службы оборудования, образованию отложений в масляном контуре и на движущихся деталях. Масло для одного типа компрессоров может совершенно отличаться по рабочим характеристикам в другом типе, пениться, ухудшить герметизацию, вызвать коррозию металлических деталей из-за процесса окисления. Избегайте этих рисков, выбирая смазочные материалы строго соответствующие типу оборудования, чтобы исключить поломку дорогостоящего оборудования.
Подробная информация по видам компрессорных и вакуумных масел, их технических параметров, соответствия ГОСТам или ТУ, на основании которых они производятся, находится на нашем сайте в разделе Компрессорные масла.