Масла для воздушных компрессоров

Основная задача масла в компрессорах состоит в уменьшении потерь на трение и износа трущихся поверхностей, отводе теплоты от пар трения и повышении уплотняющего действия поршневых колец и сальников. При выборе вязкости масла нужно иметь в виду, что высоковязкие масла отличаются слабой испаряемостью, но более склонны к окислению и образованию лаков и нагаров. Нагарообразование ухудшает работу поршневых колец, способствует износу деталей ЦПГ, прорыву сжимаемого воздуха в картер и забросу масла в камеру сжатия, что в свою очередь приводит к увеличению расхода масла и нагарообразованию не только на поршнях, но и на клапанах. Это влечет за собой потерю ими герметичности и снижению подачи воздуха компрессором.

Масла для воздушных компрессоров в рабочих условиях подвергаются воздействию температур до 250 °С и давлению до 20 МПа, поэтому они должны удовлетворять следующим требованиям: обладать достаточно высокой вязкостью при высоких температурах (от вязкости зависят смазывающие свойства и способность масла уплотнять зазоры); противостоять окислению в среде воздуха, сжимаемого до высоких давлений и температур (обладать высокой термоокислительной стабильностью); иметь высокие температуры вспышки и воспламенения; быть совместимыми с конструкционными и уплотняющими материалами.

Классификация масел. Согласно классификации масла разделяют на четыре группы:

1 – для компрессоров, работающих при умеренных режимах, сжимающих воздух и другие нерастворимые в масле газы при температуре нагнетания ниже 160 °С;

2 – то же, при температуре нагнетания ниже 180 °С;

3 – для компрессоров, работающих в тяжелых условиях при температуре нагнетания ниже 200 °С;

4 – для компрессоров высокого давления, работающих в особо тяжелых условиях при температуре нагнетания выше 200 °С.

В соответствии с классификацией масла маркируются следующим образом. Буква «К» означает принадлежность к компрессорным маслам. Группа масла указывается цифрой после «К», за исключением первой группы. Затем после дефиса следует цифра, соответствующая кинематической вязкости при 100°С.

Примеры обозначений: масло К-12 – компрессорное, относится к первой группе классификации, вязкостью 12 мм²/с при 100 °С; К4-20 – масло компрессорное, относится к четвертой группе классификации, вязкостью 20 мм²/с при 100°С.

Рекомендуемые сорта масел:

- компрессорное масло без присадок КС-19 (ГОСТ 9243-75), полученное из сернистых парафинистых нефтей методом селективной очистки. Обладает хорошей термической и химической стабильностью. Рекомендуется для поршневых, в том числе многоступенчатых и ротационных компрессоров и воздуходувок при температуре воздуха на выходе не более 180°С;

- компрессорное масло КС-19п (ТУ 38.4011055-97), полученное из сернистых парафинистых нефтей методом селективной очистки. Содержит антиокислительную присадку ионол. Предназначено для смазывания поршневых компрессоров среднего и высокого давления.

Другие масла общего назначения приведены в таблице 3.6.

Таблица 3.7 – Компрессорные масла общего назначения

Следует учитывать, что маловязкие масла обладают высокой летучестью, поэтому при рабочих температурах 150…250 °С их легкие фракции испаряются и попадают в сжимаемый воздух. При концентрации паров масла в воздухе более 0,05 мг/м³ его необходимо очищать, иначе возможно образование взрывоопасной смеси. Улетучивание легких фракций из масла с течением времени приводит к утяжелению его состава и росту вязкости.

Особый класс компрессорных масел составляют синтетические масла. В отличие от масел, приготовленных на нефтяной основе, они обладают значительно меньшей испаряемостью, более высоким индексом вязкости, сохраняют свои свойства при значительно более высоких температурах, практически не дают нагарных отложений и обладают в несколько раз более высоким сроком службы. Их единственный недостаток - более высокая стоимость.

Рекомендации по эксплуатации масел в турбокомпрессорах. Учитывая относительно небольшую массу находящегося в турбокомпрессоре масла, рекомендуется заменять его через 1000 ч. В случае же работы дизеля в основном на нагрузках около 70%, допускается смена через 1500 ч. Если проверка качества масла в лаборатории покажет, что вязкость его не изменилась и кислотное число не превышает 2 мг КОН/г, срок службы масла может быть продлен до 2000 ч.

В России турбинные масла выпускают как с присадками (ТП22, ТП30, ТП46), так и без присадок (Т30, Т46, Т57). Цифры в маркировке означают вязкость масла при 50 °С. Число деэмульсации масел ТП и Т не более 5 минут, температура вспышки не ниже 190…195 °С, температура застывания не выше минус 10 °С. Наиболее распространены масла:

- ТП22с (ТУ 38.101821-83) - предназначено для высокооборотных паровых турбин, а также центробежных и турбокомпрессоров в тех случаях, когда вязкость масла обеспечивает необходимые противоизносные свойства. Является наиболее распространенным турбинным маслом;

- ТП22Б (ТУ 38.401-58-48-92) - по сравнению с маслом ТП22с обладает усиленными антиокислительными свойствами, большим сроком службы, меньшей склонностью к осадкообразованию при работе в оборудовании;

- ТП30 (ГОСТ 9972-74) - применяют для гидротурбин, некоторых турбо- и центробежных компрессоров;

- ТП46 (ГОСТ 9972-74) - для судовых паросиловых установок с тяжелонагруженными редукторами и вспомогательных механизмов.

Из зарубежных турбинных масел рекомендуется использовать масла: ВР Энергол ТНВ68 с ресурсом 1000 часов и синтетическое масло ТС-S68 с ресурсом 5000 часов, где цифра «68» означает вязкость 68 сСт при 40 °С.

Классификация вязкости индустриальных масел ISO 3448.

Классификация ISO 3448 состоит из 18 классов вязкости. Величина (2…1500) указывает кинематическую вязкость при 40°С в мм²/с (сСт). Допустимое колебание вязкости от номинальной ±10%. Номер после названия индустриального масла характеризует класс вязкости ISO VG продукта.

Таблица 3.8 – Классификация вязкости индустриальных масел ISO 3448