|
|
|
|
Компрессор – механизм, применяемый для сжатия газа. Спектр использующихся в компрессорах газов достаточно широк – это и воздух, и применяемые в рефрижераторных установках в качестве хладагентов хлорфторуглерод, метилхлорид, аммоний, а также применяемый в промышленности органического синтеза водород, азот и пр. газы. Диапазон создаваемого давления тоже достаточно широк – от 1кг на смІ до 1,000 кг. на смІ. Для эффективной эксплуатации компрессоров в соответствии с возлагаемыми на них задачами и для увеличения срока службы механизмов проводится смазка различных подшипников и трущихся поверхностей подходящими смазочными материалами в требуемом объеме и необходимой периодичностью. Очень важны такие функции компрессорного масла как охладителя, как средства, предотвращающего утечку газа, образование ржавчины и как средства, предохраняющего износ металлических деталей за счет снижения трения между ними.
10-1 Типы компрессоров
Компрессоры подразделяются на следующие типы:
|
Вертикальные и горизонтальные (1-3-х цилиндровые) | ||
|
Одноступенчатые компрессоры |
Скоростные многоцилиндровые (V-образные и W-образные) | |
|
Компрессоры двойного действия (для сжатия используются оба поршня) |
(1) Поршневого типа:
|
Каскадные компрессоры | ||
|
Двухступенчатые компрессоры |
Двухцилиндровые (параллельные, оппозитные, V-образные) |
|
Многоступенчатые компрессоры |
( каскадные, параллельные, оппозитные) |
|
Ротационные пластинчатые компрессоры |
(2) Вращательного типа
|
Ротационные винтовые компрессоры |
|
Осевые компрессоры |
||
|
(3) Турбо |
||
|
Центробежные компрессоры |
Радиальные компрессоры Турбокомпрессоры |
10-2 Смазка компрессоров поршневого типа и необходимые требования, предъявляемые к смазочным маслам.
Смазка компрессоров поршневого типа разделяется на внутреннюю смазку системы цилиндров и на внешнюю смазку системы картера. В зависимости от объектов смазки различаются и требования, предъявляемые к смазочным маслам.
10-2-1Масла для внутренней смазки
Масла для внутренней смазки производят смазку цилиндров, поршней, клапанов и прочих участков, напрямую контактирующих со сжатым газом и выполняют функцию по предотвращению утечки сжатого газа. Масла для внутренней смазки должны обладать подходящей вязкостью для обеспечения хорошего скольжения трущихся частей поршней. Из-за того, что масла находятся в условиях высокой температуры и высокого давления, и под воздействием процессов теплового и кислотного разложения, происходит образование углеродных осадков.
Обычно масла для внутренней смазки должны отвечать следующим требованиям:
(1) Обладать подходящей степенью вязкости
(2) Обладать стабильностью к окислению
(3) Обладать стойкостью к карбонизации
(4) Обладать хорошим сцеплением с металлическими поверхностями
(5) Предотвращать образование коррозии, обладать свойствами против образования ржавчины
(6) Сохранять стабильность в отношении сжатого газа
10-2-2 Масла для внешней смазки
Масла для внешней смазки предназначаются для смазки подшипников, штифтов поршней, области вокруг коленчатых рычагов. Так как масла для внешней смазки часто применяются в продолжительном повторном режиме, они должны обладать превосходной стойкостью к окислению, а также должны отвечать следующим требованиям:
(1) Обладать подходящей степенью вязкости, иметь большой коэффициент вязкости
(2) Обладать высокой стойкостью к окислению
(3) Обладать хорошими водотделяющими свойствами
(4) Обладать свойствами против образования ржавчины
(5) Обладать малым пенообразованием.
10-3 Смазочные масла для компрессоров вращательного типа и необходимые требования, предъявляемые к смазочным маслам.
Компрессоры вращательного типа подразделяются на ротационно-пластинчатые компрессоры и ротационно-винтовые компрессоры. Для этого типа компрессоров смазочные масла выполняют 3 следующие функции:
(1) Охлаждение
Поглощает тепло, образующееся в процессе сжатия газа, затем производит теплообмен с охлаждающей жидкостью или воздухом в масляной охлаждающей системе и вторично подается в компрессор, выполняя таким образом функцию охлаждения.
(2) Эффект герметизации
Смазочные масла предотвращают утечку сжатого газа путем герметизации промежутков между ротором и кожухом, между ротором по типу «мама» и ротором по типу «папа» в компрессорах винтового типа, между ротором и оплёткой в компрессорах пластинчатого типа.
(3) Снижение трения
В компрессорах винтового типа масло смазывает подшипники, поверхности зубцов ротора, шестеренчатую передачу скорости, в компрессорах пластинчатого типа смазывает трущиеся поверхности ротора и пластин, а также трущиеся поверхности между платинами и кожухом, предотвращая тем самым износ от трения.
10-3-1 Смазочные масла для компрессоров вращательного типа
В компрессорах вращательного типа смазочное масло смешивается с поступающим воздухом, впитывает тепло, образующееся при сжатии газа, затем отдает это тепло в масляном охладителе и охлаждается. Из-за того, что масло в компрессоре циркулирует в повторном режиме « нагрев-охлаждение», оно может легко окислиться.
Дополнительно к этому фактору, на процесс окисления влияет соприкосновение с металлами, такими как медь, сталь и пр. и металлической пылью, образующейся при трении деталей. В связи с этим смазочные масла должны обладать особенно высокой стойкостью к окислению и, кроме этого, должны обладать противозадирными свойствами.
Необходимые требования, предъявляемые к смазочным маслам.
(1) Должны обладать подходящей степенью вязкости, иметь высокий индекс вязкости
(2) Обладать высокой стойкостью к окислению и термоокислению
(3) Обладать хорошими водоотделяющими свойствами
(4) Обладать свойствами против образования ржавчины
(5) Сдерживать (подавлять) воздействие металлических катализаторов окисления – стали, меди, медных сплавов
(6) Минимальное пенообразование
10-4 Подбор вязкости компрессорного масла
Выбор вязкости компрессорного масла в большинстве случаев производится опытным (пробным) путем исходя из таких показателей как диаметр цилиндров, температура, сила создаваемого давления, количество оборотов, применяемый газ.
Ниже приводится таблица соответствия вязкости масла для поршневых воздушных компрессоров.
Таблица 33. Таблица соответствия вязкости масла для поршневых воздушных компрессоров.
|
Конечное давление (кг/смІ) (кол-во ступеней сжатия) |
Внутренняя или внешняя смазка |
Способ смазки |
Вязкость @ 98.9 °С cSt |
|
Ниже 7 кг/ смІ (1-2 ступени) |
внутренняя |
Капельная, |
7-10 |
|
внешняя |
Циркуляционное разбрызгивание |
7-10 | |
|
7 –50 кг/ смІ (1-3 ступени) |
Внутренняя |
Капельная, смазка давлением и силой |
10-12 |
|
внешняя |
Циркуляционное разбрызгивание |
10-12 | |
|
7 –50 кг/ смІ (3-5 ступеней) |
Внутренняя |
Смазка давлением и силой |
12-18 |
|
внешняя |
Циркуляция |
10-12 |
Что касается выбора оптимальной вязкости масла для компрессоров вращательного типа, то для винтовых компрессоров обычен выбор масла с индексом вязкости 28-35 c ST при 40°С, а в случае с пластинчатыми компрессорами, в зависимости от материала роторов и пластин, указанными производителями индексы вязкости отличаются. Обычно выбираются масла со степенью вязкости 32- 56 c ST при температуре 40°С.
10-5 Нормы смены компрессорного масла
При дальнейшем использовании масла с ухудшившимися параметрами, образуются нагар и копоть, которые забивают масляные фильтры, поэтому необходимо производить регулярную замену масла.
В зависимости от качества используемого масла, условий эксплуатации и пр. сроки замены масла могут незначительно отличаться , но приблизительные сроки замены представлены в табл. 34
Таблица 34. Нормы замены картерного масла
|
Масло двойного предназначения – для внутренней и для внешней части |
Для внешней части | |
|
Масло для тестового запуска (после ремонта или замены цилиндров, поршней) |
Менять 1-2 раза через каждые 100 часов спустя 50 часов с момента первого заполнения |
Через каждые 200-250 часов |
|
При обычной работе |
Через каждые 500- 1000 часов |
Через каждые 2000-3000 часов |
Глава 11. Гидравлические рабочие масла
Во всевозможных механизмах, передающих энергию, и в установках с программным управлением, как правило, применяется гидравлическая система. Гидравлическая система предполагает два вида передачи энергии – в виде энергии давления и в виде энергии скорости.
При том и другом виде передачи энергии в качестве среды, создающей давление, используются жидкости; оборудование с энергией давления называется гидравлическим, применяемое в нем масло называют гидравлическим рабочим маслом (обычно просто рабочим маслом).
Принцип действия гидравлического оборудования основан на законе Паскаля, который состоит в том, что жидкость, не имея свой формы, принимает форму емкости, в которую она помещена; жидкость не сжимаема, давление на поверхность жидкости, производимое внешними силами, передается жидкостью одинаково во всех направлениях Гидравлические установки имеют широкую область применения – станки, строительное оборудование, автомобили, суда, самолеты. На эффективность их работы большое влияние оказывает правильный выбор рабочего масла, поэтому этому вопросу нужно уделять большое внимание.