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合成油在压缩机中的应用hga025手机版

来源:http://www.workrewired.com 作者:机械设备 人气:152 发布时间:2020-03-24
摘要:1、旋转式压缩机 通常压缩机采用石蜡基、环烷基矿物油作润滑剂。近年来压缩机在材料和设计方面得到很大发展,对润滑材料提供了日益苛刻的要求。由于矿物油与烃气接触时互溶造

1、旋转式压缩机

通常压缩机采用石蜡基、环烷基矿物油作润滑剂。近年来压缩机在材料和设计方面得到很大发展,对润滑材料提供了日益苛刻的要求。由于矿物油与烃气接触时 互溶造成粘度损失;化工原料气将矿物油携带入加工过程中引起催化剂中毒;矿物 油在压缩机内易形成积炭等, 矿物油已不能适应条件更苛刻的压缩机应用。合成润 滑油的性能明显优于矿物油,如高粘度指数、低倾点、防止烃稀释、低挥发性、好 的热安定性、水解安定性、抗乳化性、化学稳定性及与橡胶和金属的相容性。合成 润滑油的选择范围宽,所以必须考察各种不同的合成油的特点,为改进的压缩机正 确选择合适的润滑剂。

每种型号的压缩机对润滑油的要求都是不同的。旋转式压缩机的润滑油功能是润滑在压缩过程中滑入和滑出的叶片。润滑油也作为叶片与机架间的密封剂使用,使气体压缩成为可能。通常ISO68-150的产品满足旋转式压缩机的粘度要求。

1 压缩机的类型及其润滑要求 压缩机按压缩气体方式的不同,分为容积式和速度式两大类。容积式压缩机是 依赖气缸内作往复运动的活塞或作旋转运动的转子来改变气体容积,从而压缩气体 ,提高压力。速度式压缩机则是借助于高速旋转叶轮的作用,使气体得到很高的速 度,然后又在扩压器中急剧降速,使气体的动能变为位能,即压力能。两种压缩机 按其结构和压缩气体方式的不同,可分为以下几种型式: 压缩机棗容积式棗往复式棗活塞式 膜片式 回转式棗叶片式 螺杆式 液环式 转子式 速度式棗离心式 轴流式 此外,按压缩介质和用途不同,压缩机又可分为动力用压缩机和工艺用压缩机两种 。前者压缩介质为空气,主要用于驱动气动机械、工具和物料输送;后者压缩介质 为所有气体,用于工艺流程中气体的压缩和输送。 目前广泛应用的各种气体压缩机有离心式、活塞式、叶片式、螺杆式等几种, 由于润滑条件相对苛刻,需要使用合成油,一些以特殊气体为介质的压缩机也需要 使用具有特殊性能的合成油。

2、往复式压缩机

2 合成油的类型及其性能 酯类油(双酯和多元醇酯)、聚?烯烃(PAO)、聚烷撑二醇(PAG)和氟化硅油能满 足大多数气体压缩机的应用要求,是目前气体压缩机使用最广泛的合成润滑剂。新 近发现加氢裂解饱和烃是压缩机可接受的润滑剂。合成油具有独特的物理性能,在温 度极限、粘温特性和挥发性方面明显优于矿物油。

往复式压缩机提供了一个很大的流出压力容量范围从1bar g至1000bar g。往复式压缩机油润滑汽缸,曲轴箱部件,线圈,活塞,阀门和装填杆。曲轴箱部件包括十字头轴承,十字接头,十字头导承和曲柄销。近来的制冷应用表明,操作粘度小于10 cSt的ISO15润滑油可提供合适的润滑作用。然而,依靠气体分子量和流压操作,加工和碳氢化合物气体往复式压缩机的经典使用是ISO68-680产品。

2.1 温度极限 合成油解决的许多润滑问题与温度有关。为了防止水和其他致冷剂在压缩机系 统中冷凝,所以压缩机的工作温度较高,超过一般润滑剂的耐热能力。使用矿物油 ,由于蜡的胶凝作用和差的粘温特性,在野外或无加热条件环境中压缩机起动困难 ,选择合成油可避免这些问题。图1说明了合成油能提供的宽温使用范围。 #07:图1 矿物油和合成油的温度极限比较

在大多数往复式压缩机中,一种流体作为润滑剂使用于所有部件。较小的往复式压缩机使用喷溅润滑油。较大的装置通常使用一种油泵系统以润滑上方的曲轴箱部件。一些大型设备使用两种不同的润滑油,一种用于汽缸而另一种用于其它需润滑的部件。由于汽缸润滑油须与气体共存,故必须与向下液流过程兼容。汽缸润滑油可设计成为特殊气体或操作条件提供润滑作用。

2.2 粘温特性 图2比较了合成油与矿物油的粘温特性,说明合成油在极限温度能提供有效的润 滑。合成油的粘度指数较高,在高温运转条 图2 粘温曲线比较 件下提供较高的粘度,在低温下压缩机容易起动。运转过程中粘度较高的合成油为 螺杆式压缩机提供高的容积效率。

3、螺杆式压缩机

2.3 挥发性 合成油的挥发性低,该特性减少油的补偿,防止杂质被带入下一步骤中。合成 油的蒸汽压比矿物油的小。

螺杆式压缩机通常用来压缩烃和生产气体,流压范围从1-25 bar g。它们具有许多优点,包括改进压缩效率、低流出温度、高可靠性和由于简单的机械构造所致的较少维护。

3 合成油在压缩机中的应用 压缩机的压缩介质有空气、烃类气体、化学加工气体、惰性气体和工业气 体及致冷剂气体。现按不同压缩介质分别介绍气体压缩机用的合成油。

螺杆式气体压缩机油必须具备几种功能。它们润滑轴承,在螺杆与机架之间提供足够的密封,移去压缩过程中的热量,冲去压缩机中的任何微粒以及保护系统免于腐蚀。较低的粘度限制是10-20cSt,在对轴承的油供温度以及5cSt在流出条件下以确保合适的密封。上部的润滑油粘度取决于为轴承提供足够的润滑油的能力。典型的上部粘度限制是30-100cSt。通常ISO68-220润滑油满足螺杆式压缩机的粘度要求。准确的粘度级别依赖于操作条件和气流成分。

3.1 合成油在空气压缩机中的应用 3.1.1 离心式空气压缩机 合成和加氢裂解饱和烃用于离心式空气压缩机的密封件、齿轮和轴承的润滑。 此类压缩机使用合成油的主要目的是节能。某些工业气体生产厂中使用大功率(高达 5.88MW)离心式空气压缩机,总动力消耗达4.38万美元/月。 PAO具有长的水解安定性和优良的水分离性,使用PAO,一年的节能费用可以抵 偿9个月因使用合成油增加的费用,此外能延长换油周期,延长油过滤器的使用寿命 和检修间隔,减少停工时间。 炸药厂基于安全因素选择合成油。特殊配制的PAO化学稳定性好,可阻止硝化, 使压缩机使用安全。

由于系统的闭环设计,合成产品特别适用于螺杆式压缩机。润滑油与压缩气体进入分离器。分离的油经过一个油冷却器再回流入压缩机。在这个过程中润滑油的降解可导致如轴承故障,密封不够或腐蚀等压缩机问题。在许多应用中,合成压缩机润滑油的使用能造成有效的烃压缩和生产气体。

3.1.2 回转叶片式空气压缩机 ISO 68粘度级多元醇酯可用于高温回转叶片式空气压缩机。这类压缩机在低压 、315.6℃下连续操作。润滑油的工作温度为148.9℃。

螺杆机润滑油的选择

3.1.3 螺杆式空气压缩机 工作条件为0.689MPa、82℃的螺杆空气压缩机使用PAO优于双酯,因为PAO长期 水解安定性较好,并且与压缩机中的橡胶和塑料材料相容,与空气压缩系统配伍。 图3是注油式螺杆压缩机用的各种润滑油的加速寿命试验结果。试验使用25HP螺 杆压缩机,在104.4~110℃下操作(通常为71~82℃)。 图3 螺杆压缩机润滑油加速寿命试验 由图3所示,高粘度指数(HVI)润滑油的加速寿命和双酯相等(1800 h),大大超 过两种溶剂精制的矿物油。HVI润滑油在正常操作下(单级螺杆空气压缩机,0.689M Pa,71~82℃,相对清洁的空气)的工作寿命长得多。 用食品级PAO基础油配制与食品接

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