文档介绍：空压机润滑油替代分析
空压机润滑油替代分析
某厂引进德国5台螺杆空压机组,为纺丝装置提供稳定的压缩空气,压缩机轴承、螺杆的润滑油,使用国内经销商提供的随机配套专用空压机油。按照制造厂商提供的设备运行说明,该空压机运行4000h以上才需更换空压机油。但自2000年设备投入运行以来,因其专用空压机油结胶、积炭严重,油品质量下降,导致空压机相继发生多次严重故障,致使3台机组更换机头;设备最高连续运行时间2717h,最低运行时间827h,因润滑油性能下降被迫换油。由于空压机油更换频繁(每升润滑油80元,~),机组检修费用居高不下(),给企业造成巨大损失。
由于供应商拒绝提供专用空压机油的性能参数及理化指标,只能委托权威机构对专用空压机油进行了理化分析。分析结果为其基础油是矿物油,主要组分有烷烃、环烷烃、芳烃等,同时含有极少量的氮、硫、氧的化合物。烃在100℃以上的温度,特别是有金属接触下,抗氧化性能下降,很容易生成氧化物和脂肪类产物,并进一步缩合成胶质、青质等。这些产物与吸入气中的机械杂质和空压机内金属磨屑混在一起,沉积在机件表面上,被进一步加热生成积炭。由于螺杆空压机的特殊工况,矿物型专用油不可避免地出现氧化、积炭现象。具体的氧化过程影响因素如下:
(1)高温温度是引起油品氧化的主要因素,温度每升高10℃,氧化速度增加一倍,空压机运转时,空压机油不仅需收机件的摩擦热,还要吸收压缩气体产生的压缩热,因而空压机油长期处于高温下。在螺杆空压机组中,从喷入气缸压缩腔到分离器与压缩气分离前,空压机油基本以雾状存在,其表面积大大增加,与热的压缩气充分混合,温度迅速上升。
(2)高的氧分压氧分压即气体总压力与气体中氧的体积百分数之积≌压机油的氧化速度与氧分压成正比,因而空压机运转时,空压机油比在大气中更易氧化。
(3)冷凝水及金属的氧化催化水分和金属都是润滑油氧化的催化剂,两者同时存在对油品的氧化有更为显著的加速作用。
(4)残炭在螺杆空压机中,空压机油反复地经受加热和冷却,因此易老化变质,最终生成残炭。
空压机油中的残炭会影响压缩机的正常操作,不仅造成压缩腔和排气阀的磨损,还会使排气阀失灵,残炭也会增加金属的热阻,引起局部过热。除造成空压机机械故障外,残炭还会引起空压机着火爆炸。据统计,空压机着火爆炸的事故中,有40%是由残炭引起的。所以要保证空压机安全运转,就必须提高空压机油的氧化安定性,以减少残炭。
合成空压机油正是为满足这一需要而发展起来的。近年来,合成空压机油不仅成功地用于回转式空压机的润滑,而且用于往复式空压机的润滑。用作空压机油的合成油种类较多,表2列出了常用的合成空压机油种类及其主要优缺点。
表2用作空压机油的合成油
美国坦纳克化学1976年开始研制双醋合成压缩机油,在100多台滑片、螺杆和往复式空压机上的使用结果表明,双酯型空压机油具有如下优点:
(1)氧化安定性好,残炭少,换油期延长8倍(滑片式从500h延长到4000h,螺杆和往复式都从1000h延长到4000h)。
(2)挥发性低,因而耗油量少。对双动往复式空压机和螺杆空压机,耗油量减少30%,仅为矿物空压机油1/8。
由于耗油量少,同时减少了储备油品和处理废油的费用。
(3)极性较大,因而摩擦因数较低,液膜强度较高,测得低粘度双醋承载能力是同粘度矿物空压机油的两倍。
(4)导热系数较高,其热传导率比矿物油高15%,且比热较大,热容量比矿物空压机油大5%~10%,因而使用双酯不仅延长了换油周期,还可降低油箱温度。
(5)抗乳化能力较高,空气中带入的凝结水易从油箱中放出。