从人体关节到机械轴承,凡有运动部件之处皆需润滑,以保障运行通畅并延长使用寿命。工业压缩机亦不例外,其整体性能与可靠性高度依赖于运动部件的状态,而实现压缩机高可靠性与长使用寿命的关键,就在于适当的润滑。
如今的新型压缩机普遍采用合成润滑油,如二酯、聚乙二醇(PAG)、聚α烯烃(PAO)、多元醇酯(POE)和硅基润滑油。这类润滑油具有更宽泛的温度适应范围和更高的闪点,能显著提升运行效率、冷却效果及整机寿命。无论选择何种润滑油,其性能必须与应用工况、主机运动部件及压缩机密封系统相匹配。
一、 润滑油的多重功能
在螺杆式空气压缩机的运行过程中,润滑油扮演着多重关键角色:既是转子、轴承等运动部件的润滑剂,也是压缩腔的密封剂,更是吸收压缩热的冷却剂。压缩时,气体温度随着压力升高而急剧上升,这对润滑油提出了严苛的要求。优质润滑油与劣质品的核心差异体现在以下四个方面,直接决定了压缩机的性能表现和使用寿命:
1. 卓越的氧气稳定性:高品质(非食品级)润滑油能在正常工况下维持8000至16000小时的稳定性能,有效延缓老化,保障压缩机长期高效运行。
2. 优异的防磨损保护:有效保护核心运动部件,尤其是转子和轴承,减少因摩擦导致的损耗。
3. 可靠的防腐蚀保护:防止内部主机部件和润滑系统受水分或酸性物质侵蚀。
4. 空气和水的良好兼容性:润滑油与压缩空气及系统中可能存在的水分的相互作用直接影响运行稳定性和部件寿命,良好的兼容性是维持设备整体性能的基础。
二、 润滑油对压缩机部件的关键影响
优质润滑油能在部件表面形成有效保护膜,确保顺畅运行,同时显著抑制漆膜生成,从而提升设备的可靠性和耐久性。英格索兰Ultra Coolant是优质润滑油的典范,不仅实现无漆膜运行,还能溶解其他劣质润滑油残留的漆膜。其高导热系数可高效吸收压缩热和轴承摩擦热,即使在高温工况下,也能助力压缩机实现更低温和更高效的运行。
在螺杆式压缩机的工作流程中,润滑油被注入压缩腔,润滑啮合转子及轴承,并带走大量压缩热,同时在转子和壳体间起到密封作用。微油螺杆压缩机通常利用主机排气压力推动润滑油循环,经过冷却器和过滤器后重新注入压缩腔;部分压缩机则采用油泵,实现润滑油循环。转子端部的轴承承受径向与轴向载荷,依靠过滤后的润滑油进行直接润滑,内置螺旋和旋转阀也采用类似润滑方式,实现精准的容量控制。因此,定期维护润滑油是保护运动部件、密封件和轴承免受高温、摩擦和腐蚀损害的关键所在。
润滑油在压缩腔内与吸入空气混合,吸收压缩循环所产生的热量。必须严格控制喷油温度及后续的排气温度,确保其高于压力露点,以防止冷凝水混入油中。恒温旁通阀通过调节润滑油流经或旁通冷却器,可在宽泛的环境温度范围内维持油温在最佳区间。
为达到理想润滑密封效果并避免油底壳冷凝水产生,需要保持适宜的润滑油温度与粘度。除了油冷却器,系统通常还配备空气后冷却器来冷却排气并去除水分。在许多应用场景中,压缩热还可回收利用于供暖或其他能源回收目的。
三、 润滑油的维护与监控
实施科学的日常维护计划是保障压缩机稳定运行并更大化润滑油效能的基础。核心措施包括:
1. 定期油液分析:监测润滑油中的金属磨损颗粒、添加剂含量、酸值及水分含量至关重要。指标异常升高是早期故障的信号,需及时采取纠正措施。
2. 关键部件检查与更换:监控机油滤芯压差并及时更换;检查管路和接头密封性,杜绝泄露;严格遵循换油周期,在油品寿命耗尽前更换。
3. 油品添加规范:添加润滑油时,严禁混用不同基础油化学成分的产品,必须使用与现有润滑油质量相匹配的油品。
油液分析是主动维护的核心环节,能有效提升压缩机的可靠性,并在问题引发系统故障前将其识别。英格索兰提供的专业油品分析项目,可对各种类型压缩机的油品进行全面检测。
四、 低价润滑油的隐性高成本
优质非食品级润滑油的设计使用寿命通常可达8000小时或两年(具体取决于工况与维护)。虽然低价润滑油初始购置成本较低,但长期综合成本往往更高——许多低质油的更换频率可达优质油的八倍之多。例如英格索兰Ultra Extended Life (EL)润滑油寿命长达16000小时,是普通旋转润滑油的两倍,换油频率减半,最终显著降低使用成本。要知道,低价往往意味着低质。在关乎压缩机使用年限的润滑环节妥协,将导致一系列问题:油品寿命锐减、部件过早损坏、运行温度提升、效率降低,最终大幅缩短压缩机的整体生命周期。
低价油成本高昂,还有其他原因。首先,优质油能够减少油泥残留,避免劣质油必然带来的额外维护和更高能耗成本。此外,案例表明使用低价油形成的漆膜会堵塞冷却器、分离器油箱和滤芯,最终导致主机受损。顾客每月节省几百美元油费,最终却需支付2.5万美元更换主机。
五、 润滑油分级与选择
润滑油的质量是决定压缩机性能和寿命的关键。优质润滑油能确保螺杆式压缩机在各种温度下保持理想状态。选择润滑油时需综合考虑其特性、防腐性能及使用寿命。以下是保护主机和润滑系统的三种不同级别的润滑油介绍。
1. 标准润滑油
标准润滑油的使用寿命约为8000小时或两年,与矿物油和聚α烯烃(PAO)相比,残留物减少约50%;高导热性有助于维持适宜工作温度,提升压缩机性能。
2. 长效润滑油
长效润滑油的使用寿命可达 16,000 小时或三年,专为高强度、多班次运行而配制。使用此类润滑油不仅降低换油频率,减少处理成本,还能强力抑制漆膜的形成,避免部件的早期故障和冷凝水排水口堵塞。此外,其强大的冷却能力保障压缩机在高温环境下高效安全运行。长效润滑油通常含有高效防腐和抗氧化添加剂,闪电至少为262℃(505℉),倾点至少为 -30℃( -53℉)。
3. 食品级润滑油
人们对食品安全的关注空前高涨,食品安全标准也日益严格。英格索兰Ultra FG 食品级润滑油采用先进技术,不仅符合视频接触行业的严苛要求,还能有效延长润滑油使用寿命。根据润滑油与产品的接触程度,食品加工和制药行业将润滑油分为H1至H3不同等级。作为烷基萘基润滑油,Ultra FG具备优异的温度稳定性、清洁性和稳定性,能够防止油品分解,酸值升高及沉积物形成。与许多食品级润滑油不同,英格索兰Ultra FG 具有抗菌添加剂,不仅能抑制已形成的细菌、酵母或霉菌菌落的生长,还能提供优异的中和性能,防止菌落滋生。食品级润滑油的使用寿命可达 6000 小时(具体取决于应用场景和操作条件),并能有效防止泡沫、油泥、漆膜和腐蚀性酸的形成。其闪点至少为262℃(505℉),倾点为-30℃( -53℉)。
六、优质润滑,长效价值
为了维持压缩空气系统的理想性能,选用经过严格测试和验证的优质润滑油是明智的长远之选。当您追求设备的可靠性和持久性能时,优质润滑油就是您最可靠的投资之一——有效降低综合用油成本,提升设备运行效率,并显著延长压缩机的使用寿命。反之,为短期节省成本而使用低质润滑油,可能导致压缩机故障、工厂停机等严重后果,造成的损失远超前期节省的费用。
