Как выбрать масло для винтового компрессора
Масло выполняет множество важных функций: снижает трение между подвижными элементами, способствует эффективному охлаждению, герметизирует зазоры и предотвращает коррозионное разрушение деталей. Подбор подходящего масла определяется конструктивными особенностями компрессора, условиями эксплуатации и рекомендациями производителя
Виды компрессорных масел
Выбор компрессорного масла должен учитывать условия эксплуатации, рабочие температуры, уровень нагрузки и требования производителя. Качественное масло с правильными характеристиками обеспечит долговечность компрессора, снизит риск поломок и повысит его эффективность
Помимо этих ключевых характеристик, важно учитывать условия эксплуатации масла, его виды и область применения.
- Производятся из очищенных нефтяных фракций
- Оптимальны для эксплуатации в стандартных условиях
- Имеют среднюю термостабильность и требуют частой замены
- Основаны на полиальфаолефинах (PAO), полигликолях (PAG) или сложных эфирах
- Обеспечивают отличную термостойкость и устойчивость к окислению
- Продлевают срок службы компрессора за счет превосходных смазывающих свойств
- Сочетают преимущества минеральных и синтетических базовых масел
- Демонстрируют повышенную устойчивость к нагрузкам и температурным перепадам
- Обладают большей долговечностью, чем минеральные, но стоят дешевле синтетических
- Разрабатываются для работы в экстремальных температурах или агрессивных средах
- Гарантируют антикоррозийную защиту и совместимость с различными материалами
Принцип работы винтовых компрессоров и роль масла
Винтовые компрессоры оснащены двумя роторами (шнеками), вращающимися в противоположных направлениях. Один ротор является ведущим, второй – ведомым, оба располагаются в едином корпусе. Рабочий процесс основан на объемном вытеснении:
Схема винтового компрессора
- Впускная зона имеет увеличенное поперечное сечение
- По мере вращения валов объем сжимаемой среды уменьшается
- Сжатый газ выталкивается через выпускное отверстие
Один из роторов обладает выпуклым спиралевидным профилем, второй – вогнутым. В компрессорах с масляной смазкой роторы и подшипники постоянно подвергаются механическим и температурным нагрузкам
Функции масла в винтовых компрессорах
В компрессорах с впрыском масла оно выполняет несколько задач:
Смазка – снижает износ роторов и подшипников Герметизация – уменьшает зазоры между ротором и корпусом Охлаждение – отводит тепло и предотвращает перегрев Фильтрация – позволяет поддерживать чистоту внутри системы компрессора
Масло впрыскивается в зону высокого давления под 3–4 бара, контактируя с нагретым сжатым воздухом (75–90°C), формируя гидродинамическую и гидростатическую пленку
- Поглощение и рассеивание тепла через радиаторную систему
- Очистка от загрязнений путем деаэрации, фильтрации и охлаждения до 50°C
- Повторное использование за счет рециркуляции при давлении до 8 бар
Использование качественных масел от проверенных производителей обеспечивает
- Высокую стойкость к окислению
- Защиту от преждевременного старения
- Надежную антикоррозийную защиту
- Минеральные масла – с присадками для повышения эксплуатационных характеристик
- Синтетические масла – обладают повышенной термостойкостью и долговечностью, но имеют более высокую стоимость
Доступные варианты
Синтетические масла предпочтительны при работе в сложных условиях, так как обеспечивает надежную защиту оборудования и увеличивает срок его службы.
Значение вязкости и маркировка масел
Вязкость масла играет ключевую роль в эластогидродинамической смазке, обеспечивая стабильность масляной пленки. Выбор вязкости зависит от условий запуска и нормального рабочего режима компрессора
Параметры вязкости изменяются с температурой, поэтому рекомендации производителя компрессора могут корректироваться в зависимости от фактических условий эксплуатации. Оптимальный подбор осуществляется по температуре впрыска
VG32 – для турбокомпрессоров и винтовых компрессоров с масляным впрыском VG46 – аналогичен VG32, но с повышенной вязкостью VG68 – универсальное масло для большинства компрессоров VG100 – для поршневых компрессоров с повышенной нагрузкой VG150 – предназначено для поршневых компрессоров, работающих в тяжелых условиях
Производители могут использовать различные обозначения вязкости, включая ISO, VG или числовые индексы, однако цифровые значения остаются неизменными
Обычно масла класса ISO VG 46 соответствуют требованиям производителей компрессоров по предельной вязкости: более 10 мм²/с при рабочей температуре и около 500 мм²/с при запуске. Этот диапазон подходит для большинства эксплуатационных условий в Восточной Европе
Для предприятий с высокой температурой окружающей среды используются более вязкие масла – ISO VG 68, а также синтетические масла на основе сложных эфиров PAG или ПАО. В последние годы все большую популярность приобретают гидрокрекинговые масла (группа III), обладающие улучшенной термостабильностью и стойкостью к окислению
Если компрессор работает длительное время при очень низком числе оборотов (когда окружная скорость главного ротора менее 15 м/с), рекомендуется использовать масло с вязкостью на одну ступень выше, чем указано в стандартных классификациях
Классификация компрессорных масел по ГОСТ и DIN
В России компрессорные масла классифицируются по стандарту ГОСТ, а также имеют международные аналоги. В системе ГОСТ маркировка представлена, например, как КС-19, Кп-8С, К4-20, где:
По ГОСТ
- К – обозначает компрессорное масло
- п – наличие присадок
- С – производство из сернистых нефтепродуктов
- Первая цифра – указывает на группу масла
- Цифра после дефиса – обозначает вязкость при 100°C
По DIN
Анализ причин отказов насосного оборудования показывает, что в 39 % случаев неисправность связана с повреждением торцевого уплотнения вала
- VB – масла для температур до 140°C
- VC – масла для температур до 160°C
- VD – масла для температур до 220°C
Группы масел по температуре нагнетаемого газа
Анализ причин отказов насосного оборудования показывает, что в 39 % случаев неисправность связана с повреждением торцевого уплотнения вала
- Умеренные нагрузки – до 160°C
- Средние нагрузки – до 180°C
- Высокие нагрузки – до 200°C
- Экстремальные условия – до 200°C
При выборе масла важно учитывать рекомендации производителя компрессора и реальные условия эксплуатации
Выбор масла для винтовых компрессоров: важные критерии
При подборе масла с особыми эксплуатационными требованиями необходимо учитывать не только его вязкость, но и ряд дополнительных характеристик:
Низкая вспениваемость – предотвращает образование пузырьков, улучшающих работу масляной системы Высокая деаэрационная способность – способствует быстрому удалению воздуха из масла Отличные деэмульгирующие свойства – обеспечивают эффективное отделение конденсированной воды
Для защиты подшипников качения и элементов привода следует выбирать масла с минимальной зольностью и противоизносными присадками, обеспечивающими FZG ≥ 11. Это необходимо для предотвращения задиров, образования отложений и защиты от коррозии
Рассмотрим примеры компрессорных масел от Atlas Copco, которые широко используются в промышленности
| Наименование | Обслуживание |
| Roto Inject Fluid NDURANCE – минеральное компрессорное масло для винтовых компрессоров GA – GX | интервалы обслуживания: 4000 ч или 1 год; рабочая среда: диапазон температуры окружающей среды от 0 до +30 °C |
| Roto Synthetic Fluid Foodgrade – синтетическое пищевое масло используемых в фармацевтической, упаковочной и пищевой промышленности для винтовых компрессоров GA – GX | интервалы обслуживания: 4000 ч или 1 год; рабочая среда: диапазон температуры окружающей среды от 0 до +35 °C |
| Roto Synthetic Fluid ULTRA – синтетическое компрессорное масло для компрессоров GA – GX – GN – GR | интервалы обслуживания: 4000 ч или 2 года; рабочая среда: диапазон температуры окружающей среды от 0 до +40 °C |
| Roto Synthetic Fluid Xtend Duty – синтетическое компрессорное масло для винтовых компрессоров GA – GX – GN – GR | интервалы обслуживания: 8000 ч или 2 года; рабочая среда: диапазон температуры окружающей среды от 0 до +46 °C |
| Roto Z Foodgrade – полусинтетическое пищевое масло, используемых в фармацевтической, упаковочной и пищевой промышленности, для безмасляных винтовых и зубчатых компрессоров ZR – ZT – ZA – ZE | интервалы обслуживания: 4000 ч < 55 кВт, 8 000 ч > 55 кВт (или 2 года); рабочая среда: диапазон температуры окружающей среды от 0 до +50 °C |
| Paroil Extra 5W40 – высококачественное синтетическое моторное масло предназначенное для смазки дизельных двигателей, используемых с компрессорами и генераторами Atlas Copco | интервалы обслуживания: 4000 ч |
| Paroil E 15W40 – высококачественное минеральное моторное масло предназначенное для смазки дизельных двигателей, используемых с компрессорами, генераторами и запчастями Atlas Copco | интервалы обслуживания: 4000 ч |
Факторы, влияющие на деградацию масла в компрессоре
Правильный выбор и контроль состояния масла – важнейшее условие долговечной работы компрессора. Снижение качества масла происходит под воздействием следующих процессов:
Процесс загустения масла и образования нагара возникает при контакте с кислородом и усиливается с ростом температуры
Последствия
- Ухудшение смазывающих и охлаждающих свойств
- Повышение зольности и появление коксующихся отложений
- Ускоренный износ компрессора
Температурные факторы
- Производители рекомендуют замену масла при 82–85°C, но рабочая температура может достигать 90–92°C, а в неблагоприятных условиях – 100°C и выше
- Если температура винтового блока превышает 92°C, то выброс масла через воздушно-масляный сепаратор возрастает в геометрической прогрессии
- В таких условиях требуется более частая замена масла и фильтров
- Синтетические масла могут выдерживать температуру до 105°C, но перегрев компрессора все равно ускоряет их износ
Последствия
- Приводит к пробоям масляной пленки и недостаточной смазке
- Возникает из-за выпадения конденсата при перепадах температур
- В нормальных условиях небольшое количество влаги быстро испаряется
- При коротких рабочих циклах или низкой нагрузке конденсат не успевает испаряться, что приводит к заводнению масла, коррозии и выходу компрессора из строя
Как предотвратить проблему
- Использовать масла с низкой вспениваемостью и хорошими деэмульгирующими свойствами
- Если компрессор работает в холодном помещении, запускать его на нагрев до 78°C не реже 1 раза в неделю
- По возможности увеличить загрузку компрессора и удлинить рабочие циклы
Причины
- Возникает из-за окисления масла и попадания частиц из воздуха
- Мелкие загрязнения (цементная пыль, краска, металл, сажа) превращают масло в абразивную смесь, ускоряя износ деталей
Как снизить загрязнения
- Установить всасывающие фильтры с более высокой степенью очистки
- Регулярно менять воздушные и масляные фильтры
Причины
- Компрессоры, работающие на химических производствах, кожевенных фабриках или вблизи морского климата, подвергаются воздействию агрессивных сред
- Химические примеси могут изменить состав масла и ухудшить его свойства
Рекомендации
- Единственное решение – регулярный анализ масла и сокращенные интервалы замены
Общие рекомендации и выводы
Стабильная работа винтового компрессора зависит от качества используемого масла. Чтобы продлить срок службы оборудования:
Используйте только масло, соответствующее указанным требованиям!
Минеральное с синтетическими добавками – срок службы до 4000 часов Синтетическое – срок службы до 8000 часов Осуществляйте мониторинг масла каждые 500 часов и заменяйте при необходимости заранее
- Масляный фильтр – не реже каждые 2000 часов
- Воздушный фильтр – по степени загрязнения, но не реже 2000 часов
- Поддерживайте компрессор и рабочее помещение в чистом и исправном состоянии
- Выбирайте масло с низкой вспениваемостью, высокой термостойкостью и хорошими деэмульгирующими свойствами
- Контролируйте температуру масла и избегайте перегрева винтового блока
- Проводите регулярный технический осмотр и замену фильтров
- Следите за образованием конденсата и при необходимости прогревайте компрессор
- Для работы в агрессивных средах используйте масла с повышенной химической стойкостью и сокращайте интервалы замены
Правильный выбор масла и его регулярная замена продлевает срок службы компрессора, снижает риски аварий и сокращает расходы на ремонт. Регулярное обслуживание не только повышает надежность оборудования, но и обеспечивает максимальную эффективность компрессора, снижая расход масла, затраты на электроэнергию и техническое обслуживание