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压缩机(分为空气压缩机、各种气体压缩机

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压缩机(分为空气压缩机、各种气体压缩机)、冷冻机和真空泵(主要指机械真空泵),从压缩生压、压缩膨胀制冷、法压缩抽空等基本动作和对润滑要求来说,有较大的相似之处。例如都要在润滑作用处(即润滑气缸、活塞、阀、轴承、滑板等),承担活塞与气缸壁间压缩气体的密封作用,还要具有不和压缩气体起作用的性能。一、 压缩机油的使用特点1、 高温氧化:压缩机运转时,进入气缸中的润滑油与高温气体和高温金属表面接触,如果气体中的温度越高,润滑油的氧化速度就越快。实验证明,当油温升高10℃,油的吸氧速度增高1.5倍。润滑油在高温下剧烈氧化(对于活塞式空气压缩机的压缩室中的润滑油主要是薄层氧化)变质很快,在排气阀和其他排气系统管壁上生成积炭沉淀物。2、 高的氧气分压:润滑油氧化速度不仅与氧化温度和时间成正比,而且还与氧的浓度成正比。润滑油在空气中的氧化速度仅为氧气中的1/5,同时在0.1Mpa压力下空气中氧化速度大致相同。3、 油成雾沫状:在活塞式压缩机中,润滑油是靠曲轴箱飞溅法泼到气缸下部,再由活塞环带入气缸上部(对于无十字头的压缩机),或靠压力给油法进入气缸的(对于有十字头的压缩机)。在回转式压缩机中,油是直接喷入气缸中的。随气体一起进入内部润滑系统的油滴在不同部位经受着高速气流脉冲的冲击被粉碎成油雾,虽然油雾能均匀的分布在各运动部件上起良好的润滑作用和有效的冷却高温气体,但因油雾表面积大,增加了与高温气体接触的机会,这就增加了润滑油的氧化速度。另一方面,由于气流速度达,延缓了油雾沉积成油滴的过程而导致降低压缩机排气系统中油气分离器的油气分离效率,使排出气体中含油量增大,同时也使油耗量增加和空气污染严重。4、 循环油量大:在喷油内冷回转式压缩机中油沫与气体接触的温度虽然不像在活塞式压缩机中那样高,在压缩过程中油气化变成油蒸气的比例小,但对于工作条件苛刻的一级油冷滑片压缩机中排气温度有时也可高达120℃左右。对于喷油内冷回转式压缩机的另一个工作特点是循环油量大,润滑油又不断地在气腔中被高温气体加热和冷却器中被冷却,同时又反复地与金属表面接触受金属的催化作用,所以加速了润滑油的氧化催化作用,使油迅速老化,缩短了换油周期。5、 冷凝液:空气中有一定量的水蒸汽,它随空气或其他气体进入压缩机气腔,受冷而冷凝成水滴留在机件上或混入油中,使机件生锈和油乳化变质。6、 污染气体:压缩机除用于压缩空气外,还压缩其他气体,如氢、氧、石油化工气、天然气、燃气和其他酸性气体等。这些气体中混入腐蚀性物质时都会对接触压缩机机件的金属表面有不同程度侵蚀。同时,大气中悬浮尘埃颗粒不断进入压缩机中,这些杂质常是强烈的氧化催化剂,不仅使润滑油迅速的老化变质,促使排气系统积炭的生成和气缸及后冷器的污染,而且还会增加机件的磨损。二、 压缩机油的基本质量要求1、 粘度:适当的粘度,是保证润滑和压缩气缸密封的必要条件。粘度不是越高越好,一般是根据压缩压力及活塞速度、负荷与工作温度而定的。如果年度过高,不但增加油膜剪切力,浪费功率,而且,由于摩擦面上的油膜恢复速度慢而增加磨损,易于生成油泥和积炭。2、 抗氧化安定性和热安定性:良好的抗氧化安定性和热安定性是保证润滑油在压缩机运转中较少生成油泥和积炭的重要条件。由于压缩机油的工作温度高,特别是空气压缩机压缩气的氧分压较大,更容易促进有氧化变质,生成油泥积炭,因而,影响压缩机正常运转。3、 残炭:残炭是影响压缩机润滑油在试用中产生积炭多少和性质如何的重要指标。粘度低的润滑油残炭低,积炭倾向小;较深度精制的基础油老化后残炭低,对添加剂的感受性好,所以,采用较深度精制的基础油能使压缩机油积炭倾向小。加无灰剂的油比加有灰剂的油残炭低,积炭倾向小,压缩机油中应加入无灰添加剂。4、 闪点:闪点是关系到压缩机油工作安全的质量指标。压缩机润滑油要求在压缩机排气的最高温度下,不致达到闪火状态,因而,闪点低是不允许的。但闪点也不宜过高。5、 燃点:燃点是关系安全的指标。润滑油的燃点,在高压空气中比在常压空气中降低很多,因而要选用燃点较高的润滑油。6、 防锈性:防锈性也是压缩机油要求的质量标准,因压缩气体的水分在压缩过程中凝缩在气缸里和阀件上,尤其是压缩空气,氧气单位容积浓度提高,从而促进氧化、生锈,在时开时停的压缩机气缸中,不可避免地存有水分,必然会造成气缸、阀、活塞、及活塞环的锈蚀,因而要求压缩机油有较好的防锈性,一般加入适当的防锈剂。三、 各类气体(非空气)压缩机对润滑油的特殊要求1、 氮和氢气压缩机:对润滑油抗氧化性无特殊要求,但仍要求油具有良好的热安定性,一般不需加添加剂。2、 氧气压缩机:氧气与石油或石油热分解而产生的游离氢,会发生反应以致爆炸。一般采用无油润滑活塞环或用中性肥皂水或甘油水润滑。(编著:此法事实不可取,国际上一般采用氟油润滑,既不会发生反应,又满足了润滑要求。)3、 氯气压缩机:不用矿物型润滑油,常用甘油或胶体石墨润滑油。(编著:此法也不可取,也应采用氟油润滑。)4、 烃类气体压缩机:石油气和天然气加工使用较多的压缩机是压缩烃类气体,烃类气体的物化性质和空气不同。烃类气体对油有很大的亲和力,会溶解油,使油的粘度下降。因而需用粘度较大,油性和粘附性较好的含油脂润滑油。四、 压缩机油的选用1、 品种的选择:1) 根据压缩介质:A:空气: 根据空气压缩机的设计、环境和操作条件选择合适的活塞式或喷油回转式空气压缩机油。B:气体:氨(NH3):对于合成氨工业中压缩氨气的透平机型压缩机可选用DGA油(深度精制矿物油,用于小于10KPa下的氨气)或DGC油(合成油,用于大于104Kpa下的氨气)。?氮(N2)、氖(Ar)、氢(H2):氮和氢气的化学性质很安定,对任何润滑油不发生作用。氢气在常温下也不与矿物油发生反应。这类惰性气体一般可用深度精制矿物油,而充灯泡用的氮和氢气不得用矿物油,可用挥发性极小的硅油或采用膜片式压缩机供气。?天然气:压缩天然气的压缩机可使用精制纯矿物油,油的粘度应比压缩一般气体要大。对于压缩贫气(可凝物含量为13-14mL/m3)和湿气(可凝物含量在20-54mL/m3)时要在油中加入3.5%的脂肪油。湿度大时要掺10-20%的脂肪油,以防凝聚物的液体冲洗油膜。?煤气:压缩焦炉气和城市煤气的压缩机可以用一般精制矿物油。由于煤气中带焦油和胶质以及气体溶解油而降低油的粘度,所以应使用粘度较高的油,并应在油中加入清净分散剂。一般可选内燃机油代用。?石油气:石油裂解气和液化石油气等C3以上的烃类气体要降低油的粘度,其中含有腐蚀性物质要腐蚀金属和含有烯烃及芳烃要叠合生成胶质,所以要求压缩式油气的压缩机用油具有良好的油性、酸中和性和清净分散性。?二氧化碳(CO2):在尿素合成,CO2的液化工艺中,CO2的化学性质很稳定,不自燃也不助燃。当CO2用于食品工业时,考虑到食品有可能被污染,因此必须选用食品级白油。?聚乙烯:高压聚乙烯装置中超高压压缩机的内部润滑油,由于考虑到又要混在聚乙烯中有可能污染食品,所以要求使用食品级白油为基础油制得的聚乙烯超高压压缩机专用油,或聚醚型合成压缩机油。?腐蚀性气体:SO2气虽不和矿物油反应,但遇水要生成亚硫酸,它和油中极性物质和芳烃等反应生成油泥和胶质,使油的使用性能变坏。HCL和CL2气对金属还有腐蚀作用。HCL和CL2气要和矿物油发生化学反应。?2) 根据设计要求:对容积型活塞式和滴油滑片式压缩机内部润滑系统要与压缩气体直接接触,应先选用空气压缩机和气体压缩机专用油?对于速度型压缩机,由于内部不用油,压缩气体不与外部润滑系统中用油直接接触,所以外部用油可根据轴承润滑理论来选用合适的其他工业润滑油。当由于气体泄漏而影响外部用油时也应选用专用压缩机油。当附带有增速齿轮时,则齿轮箱用油应选用具有一定抗磨性的润滑油。?对有十字头的活塞式压缩机,内部润滑系统应用专用压缩机油,外部曲轴箱系统可选用一般精制的矿物油。?对无十字头的活塞式压缩机,选择内部润滑系统用油和外部润滑系统用油时,应以内部润滑阿系统的要求为准。对膜片(隔膜)式压缩机,由于气体不与润滑油直接接触,可以不用压缩机专用油。考虑到促使膜片往复运动的高压润滑油是由高压油泵供给的,所以常选用具有抗磨性的工业润滑油?对喷油内冷回转(滑片和螺杆)式空气压缩机,应选用专用润滑油。。?3) 根据操作条件:根据ISO 6743/3A中规定的压缩机负荷的三个参数(排气压力、排气温度、段压比)和间断或连续运转等因素选择合适的专用空气压缩机油。但对于轻负荷空气压缩机,也可以选用汽轮机油、液压油、内燃机油(多级机油除外)。4) 根据环境条件:对于在室外0℃以下使用的空气压缩机,应选用DAC和DAF合成油,必要时也可用冷冻机油代用,吸入气体湿度较大的压缩机应选用油水分离性能好的压缩机油。2、 粘度的选择:1) 往复式压缩机内部和外部润滑系统合用时,主要应考虑内部润滑系统用油的粘度,内外部润滑系统分开时,应分别予以考虑,次是外部润滑阿系统一般可选用ISO VG68或100油。内部润滑系统应按典型的粘度公式计算后,再经实际台架进行验证。2) 喷油内冷回转式压缩机喷油回转式空压机一般可选用ISO VG 32油,装有金属滑片的压缩机要比装有塑料滑片式的用油粘度大。单级压缩机要比多级压缩机用油粘度大。但喷油回转式压缩机用油粘度不应大于ISO VG 100。3) 速度型压缩机主要考虑轴承、增速齿轮和油封的因素,一般可选用ISO VG32或46油。如果用电动机带动,主轴油泵直接靠主齿轮驱动,此时可选用ISO VG68油。如果用汽轮机带动,主轴油泵靠汽轮机轴延伸部分驱动,又没有齿轮箱,此时可用 ISO VG32或46油。滚动轴承则用锥入度265/340的锂基脂或复合钙基润滑脂。现在冷冻油油的趋势逐渐合成油如美国CPI润滑油在中国

压缩机(分为空气压缩机、各种气体压缩机)、冷冻机和真空泵(主要指机械真空泵),从压缩生压、压缩膨胀制冷、法压缩抽空等基本动作和对润滑要求来说,有较大的相似之处。例如都要在润滑作用处(即润滑气缸、活塞、阀、轴承、滑板等),承担活塞与气缸壁间压缩气体的密封作用,还要具有不和压缩气体起作用的性能。一、 压缩机油的使用特点1、 高温氧化:压缩机运转时,进入气缸中的润滑油与高温气体和高温金属表面接触,如果气体中的温度越高,润滑油的氧化速度就越快。实验证明,当油温升高10℃,油的吸氧速度增高1.5倍。润滑油在高温下剧烈氧化(对于活塞式空气压缩机的压缩室中的润滑油主要是薄层氧化)变质很快,在排气阀和其他排气系统管壁上生成积炭沉淀物。2、 高的氧气分压:润滑油氧化速度不仅与氧化温度和时间成正比,而且还与氧的浓度成正比。润滑油在空气中的氧化速度仅为氧气中的1/5,同时在0.1Mpa压力下空气中氧化速度大致相同。3、 油成雾沫状:在活塞式压缩机中,润滑油是靠曲轴箱飞溅法泼到气缸下部,再由活塞环带入气缸上部(对于无十字头的压缩机),或靠压力给油法进入气缸的(对于有十字头的压缩机)。在回转式压缩机中,油是直接喷入气缸中的。随气体一起进入内部润滑系统的油滴在不同部位经受着高速气流脉冲的冲击被粉碎成油雾,虽然油雾能均匀的分布在各运动部件上起良好的润滑作用和有效的冷却高温气体,但因油雾表面积大,增加了与高温气体接触的机会,这就增加了润滑油的氧化速度。另一方面,由于气流速度达,延缓了油雾沉积成油滴的过程而导致降低压缩机排气系统中油气分离器的油气分离效率,使排出气体中含油量增大,同时也使油耗量增加和空气污染严重。4、 循环油量大:在喷油内冷回转式压缩机中油沫与气体接触的温度虽然不像在活塞式压缩机中那样高,在压缩过程中油气化变成油蒸气的比例小,但对于工作条件苛刻的一级油冷滑片压缩机中排气温度有时也可高达120℃左右。对于喷油内冷回转式压缩机的另一个工作特点是循环油量大,润滑油又不断地在气腔中被高温气体加热和冷却器中被冷却,同时又反复地与金属表面接触受金属的催化作用,所以加速了润滑油的氧化催化作用,使油迅速老化,缩短了换油周期。5、 冷凝液:空气中有一定量的水蒸汽,它随空气或其他气体进入压缩机气腔,受冷而冷凝成水滴留在机件上或混入油中,使机件生锈和油乳化变质。6、 污染气体:压缩机除用于压缩空气外,还压缩其他气体,如氢、氧、石油化工气、天然气、燃气和其他酸性气体等。这些气体中混入腐蚀性物质时都会对接触压缩机机件的金属表面有不同程度侵蚀。同时,大气中悬浮尘埃颗粒不断进入压缩机中,这些杂质常是强烈的氧化催化剂,不仅使润滑油迅速的老化变质,促使排气系统积炭的生成和气缸及后冷器的污染,而且还会增加机件的磨损。二、 压缩机油的基本质量要求1、 粘度:适当的粘度,是保证润滑和压缩气缸密封的必要条件。粘度不是越高越好,一般是根据压缩压力及活塞速度、负荷与工作温度而定的。如果年度过高,不但增加油膜剪切力,浪费功率,而且,由于摩擦面上的油膜恢复速度慢而增加磨损,易于生成油泥和积炭。2、 抗氧化安定性和热安定性:良好的抗氧化安定性和热安定性是保证润滑油在压缩机运转中较少生成油泥和积炭的重要条件。由于压缩机油的工作温度高,特别是空气压缩机压缩气的氧分压较大,更容易促进有氧化变质,生成油泥积炭,因而,影响压缩机正常运转。3、 残炭:残炭是影响压缩机润滑油在试用中产生积炭多少和性质如何的重要指标。粘度低的润滑油残炭低,积炭倾向小;较深度精制的基础油老化后残炭低,对添加剂的感受性好,所以,采用较深度精制的基础油能使压缩机油积炭倾向小。加无灰剂的油比加有灰剂的油残炭低,积炭倾向小,压缩机油中应加入无灰添加剂。4、 闪点:闪点是关系到压缩机油工作安全的质量指标。压缩机润滑油要求在压缩机排气的最高温度下,不致达到闪火状态,因而,闪点低是不允许的。但闪点也不宜过高。5、 燃点:燃点是关系安全的指标。润滑油的燃点,在高压空气中比在常压空气中降低很多,因而要选用燃点较高的润滑油。6、 防锈性:防锈性也是压缩机油要求的质量标准,因压缩气体的水分在压缩过程中凝缩在气缸里和阀件上,尤其是压缩空气,氧气单位容积浓度提高,从而促进氧化、生锈,在时开时停的压缩机气缸中,不可避免地存有水分,必然会造成气缸、阀、活塞、及活塞环的锈蚀,因而要求压缩机油有较好的防锈性,一般加入适当的防锈剂。三、 各类气体(非空气)压缩机对润滑油的特殊要求1、 氮和氢气压缩机:对润滑油抗氧化性无特殊要求,但仍要求油具有良好的热安定性,一般不需加添加剂。2、 氧气压缩机:氧气与石油或石油热分解而产生的游离氢,会发生反应以致爆炸。一般采用无油润滑活塞环或用中性肥皂水或甘油水润滑。(编著:此法事实不可取,国际上一般采用氟油润滑,既不会发生反应,又满足了润滑要求。)3、 氯气压缩机:不用矿物型润滑油,常用甘油或胶体石墨润滑油。(编著:此法也不可取,也应采用氟油润滑。)4、 烃类气体压缩机:石油气和天然气加工使用较多的压缩机是压缩烃类气体,烃类气体的物化性质和空气不同。烃类气体对油有很大的亲和力,会溶解油,使油的粘度下降。因而需用粘度较大,油性和粘附性较好的含油脂润滑油。四、 压缩机油的选用1、 品种的选择:1) 根据压缩介质:A:空气: 根据空气压缩机的设计、环境和操作条件选择合适的活塞式或喷油回转式空气压缩机油。B:气体:氨(NH3):对于合成氨工业中压缩氨气的透平机型压缩机可选用DGA油(深度精制矿物油,用于小于10KPa下的氨气)或DGC油(合成油,用于大于104Kpa下的氨气)。?氮(N2)、氖(Ar)、氢(H2):氮和氢气的化学性质很安定,对任何润滑油不发生作用。氢气在常温下也不与矿物油发生反应。这类惰性气体一般可用深度精制矿物油,而充灯泡用的氮和氢气不得用矿物油,可用挥发性极小的硅油或采用膜片式压缩机供气。?天然气:压缩天然气的压缩机可使用精制纯矿物油,油的粘度应比压缩一般气体要大。对于压缩贫气(可凝物含量为13-14mL/m3)和湿气(可凝物含量在20-54mL/m3)时要在油中加入3.5%的脂肪油。湿度大时要掺10-20%的脂肪油,以防凝聚物的液体冲洗油膜。?煤气:压缩焦炉气和城市煤气的压缩机可以用一般精制矿物油。由于煤气中带焦油和胶质以及气体溶解油而降低油的粘度,所以应使用粘度较高的油,并应在油中加入清净分散剂。一般可选内燃机油代用。?石油气:石油裂解气和液化石油气等C3以上的烃类气体要降低油的粘度,其中含有腐蚀性物质要腐蚀金属和含有烯烃及芳烃要叠合生成胶质,所以要求压缩式油气的压缩机用油具有良好的油性、酸中和性和清净分散性。?二氧化碳(CO2):在尿素合成,CO2的液化工艺中,CO2的化学性质很稳定,不自燃也不助燃。当CO2用于食品工业时,考虑到食品有可能被污染,因此必须选用食品级白油。?聚乙烯:高压聚乙烯装置中超高压压缩机的内部润滑油,由于考虑到又要混在聚乙烯中有可能污染食品,所以要求使用食品级白油为基础油制得的聚乙烯超高压压缩机专用油,或聚醚型合成压缩机油。?腐蚀性气体:SO2气虽不和矿物油反应,但遇水要生成亚硫酸,它和油中极性物质和芳烃等反应生成油泥和胶质,使油的使用性能变坏。HCL和CL2气对金属还有腐蚀作用。HCL和CL2气要和矿物油发生化学反应。?2) 根据设计要求:对容积型活塞式和滴油滑片式压缩机内部润滑系统要与压缩气体直接接触,应先选用空气压缩机和气体压缩机专用油?对于速度型压缩机,由于内部不用油,压缩气体不与外部润滑系统中用油直接接触,所以外部用油可根据轴承润滑理论来选用合适的其他工业润滑油。当由于气体泄漏而影响外部用油时也应选用专用压缩机油。当附带有增速齿轮时,则齿轮箱用油应选用具有一定抗磨性的润滑油。?对有十字头的活塞式压缩机,内部润滑系统应用专用压缩机油,外部曲轴箱系统可选用一般精制的矿物油。?对无十字头的活塞式压缩机,选择内部润滑系统用油和外部润滑系统用油时,应以内部润滑阿系统的要求为准。对膜片(隔膜)式压缩机,由于气体不与润滑油直接接触,可以不用压缩机专用油。考虑到促使膜片往复运动的高压润滑油是由高压油泵供给的,所以常选用具有抗磨性的工业润滑油?对喷油内冷回转(滑片和螺杆)式空气压缩机,应选用专用润滑油。。?3) 根据操作条件:根据ISO 6743/3A中规定的压缩机负荷的三个参数(排气压力、排气温度、段压比)和间断或连续运转等因素选择合适的专用空气压缩机油。但对于轻负荷空气压缩机,也可以选用汽轮机油、液压油、内燃机油(多级机油除外)。4) 根据环境条件:对于在室外0℃以下使用的空气压缩机,应选用DAC和DAF合成油,必要时也可用冷冻机油代用,吸入气体湿度较大的压缩机应选用油水分离性能好的压缩机油。2、 粘度的选择:1) 往复式压缩机内部和外部润滑系统合用时,主要应考虑内部润滑系统用油的粘度,内外部润滑系统分开时,应分别予以考虑,次是外部润滑阿系统一般可选用ISO VG68或100油。内部润滑系统应按典型的粘度公式计算后,再经实际台架进行验证。2) 喷油内冷回转式压缩机喷油回转式空压机一般可选用ISO VG 32油,装有金属滑片的压缩机要比装有塑料滑片式的用油粘度大。单级压缩机要比多级压缩机用油粘度大。但喷油回转式压缩机用油粘度不应大于ISO VG 100。3) 速度型压缩机主要考虑轴承、增速齿轮和油封的因素,一般可选用ISO VG32或46油。如果用电动机带动,主轴油泵直接靠主齿轮驱动,此时可选用ISO VG68油。如果用汽轮机带动,主轴油泵靠汽轮机轴延伸部分驱动,又没有齿轮箱,此时可用 ISO VG32或46油。滚动轴承则用锥入度265/340的锂基脂或复合钙基润滑脂。现在冷冻油油的趋势逐渐合成油如美国CPI润滑油在中国
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