Das Öl im Luftkompressor dient hauptsächlich der Schmierung der beweglichen Teile des Kompressorzylinders und des Auslassventils und erfüllt Funktionen wie Rostschutz, Korrosionsschutz, Abdichtung und Kühlung.
Da der Luftkompressor hohen Druck-, Temperatur- und Kondenswasserbedingungen ausgesetzt ist, muss das Kompressoröl eine ausgezeichnete Oxidationsstabilität bei hohen Temperaturen, eine geringe Kohlenstoffablagerungsneigung, eine angemessene Viskosität und ein gutes Viskositäts-Temperatur-Verhalten sowie eine gute Öl-Wasser-Trennung, Rostschutz und Korrosionsbeständigkeit aufweisen.
Leistungsanforderung
1. Die Qualität des Basisöls sollte hoch sein.
Das Basisöl für Kompressorenöle lässt sich in zwei Kategorien unterteilen: Mineralöl und synthetisches Öl. Die Herstellung von Mineralöl für Kompressorenöle erfolgt in der Regel durch Raffination mit Lösungsmitteln, Entparaffinierung mit Lösungsmitteln, Hydrierung oder Tonerde-Zusatz zur Gewinnung des Basisöls. Anschließend werden verschiedene Additive hinzugefügt.
Das Basisöl des Kompressorenöls macht in der Regel über 95 % des fertigen Öls aus. Daher ist die Qualität des Basisöls direkt mit der Qualität des Kompressorenöls verknüpft, und die Qualität des Basisöls hängt wiederum direkt mit seinem Raffinationsgrad zusammen. Tief raffiniertes Basisöl weist einen geringeren Gehalt an schweren Aromaten und Harzen auf. Es hat einen niedrigen Restkohlenstoffgehalt, eine gute Antioxidantienempfindlichkeit, eine hohe Qualität, eine geringe Neigung zur Kohlenstoffablagerung im Kompressorsystem, eine gute Öl-Wasser-Trennung und eine relativ lange Lebensdauer.
Synthetisches Öl ist ein Schmieröl, das aus organischen, flüssigen Grundölen hergestellt wird. Diese werden chemisch synthetisiert und anschließend mit verschiedenen Additiven versetzt. Die meisten dieser Grundöle sind Polymere oder hochmolekulare organische Verbindungen. Es gibt viele Arten von synthetischen Ölen. Als Kompressorenöl werden hauptsächlich fünf Arten von synthetischen Kohlenwasserstoffen (Polyalphaolefinen), organischen Estern (Doppelestern), Snott-Schmierölen, Polyalkylenglykolen, Fluorsilikonölen und Phosphatestern verwendet. Synthetisches Kompressorenöl ist zwar deutlich teurer als mineralisches, bietet aber insgesamt einen höheren wirtschaftlichen Nutzen. Es ist oxidationsstabil, neigt wenig zur Kohlenstoffablagerung, kann in einem höheren Temperaturbereich als herkömmliches mineralisches Öl eingesetzt werden, hat eine lange Lebensdauer und erfüllt die Anforderungen, die für mineralisches Kompressorenöl üblicherweise nicht gelten.
2. Enge Basisölfraktionen
Die Untersuchung der Betriebsbedingungen von Kompressorenöl zeigt, dass die Verbesserung der Basisölzusammensetzung der Schlüsselfaktor für die Steigerung der Kompressorenölqualität ist. Nach der Einspritzung des aus leichten und schweren Komponenten zusammengesetzten Kompressorenöls in den Kompressorzylinder verlassen die leichten Komponenten aufgrund ihrer hohen Flüchtigkeit vorzeitig den Arbeitsbereich, was die Schmierwirkung beeinträchtigt. Die rekombinierenden Komponenten hingegen können aufgrund ihrer geringen Flüchtigkeit nach Abschluss ihrer Arbeit nicht schnell genug abgeführt werden und neigen unter dem Einfluss von Hitze und Sauerstoff langfristig zur Bildung von Kohlenstoffablagerungen. Daher sollte unter diesen Bedingungen ein Schmieröl mit enger Fraktionierung des Komponentenöls und nicht als Gemisch mehrerer Komponentenölfraktionen gewählt werden.
Kompressorenöl Nr. 19 besteht aus einem breit destillierten Öl mit hohem Anteil an Rückständen, wodurch sich im Kompressor im Betrieb große Mengen an Kohlenstoff ablagern. Um die Qualität des Kompressorenöls zu verbessern, sollten daher die Rückstände aus dem Kompressorenöl Nr. 19 entfernt und ein eng destilliertes Basisöl ausgewählt werden.
3. Die Viskosität sollte angemessen sein.
Unter dynamischen Schmierbedingungen nimmt die Dicke des Ölfilms mit steigender Ölviskosität zu, gleichzeitig steigt aber auch die Reibung. Schmieröl mit zu niedriger Viskosität bildet keinen ausreichend tragfähigen Ölfilm, was den Verschleiß beschleunigt und die Lebensdauer der Bauteile verkürzt. Ist die Viskosität hingegen zu hoch, erhöht sich die innere Reibung, die spezifische Leistung des Kompressors steigt, was zu einem höheren Energie- und Kraftstoffverbrauch führt. Zudem bilden sich Ablagerungen in den Kolbenringnuten, den Luftventilen und den Auslasskanälen. Die Wahl der richtigen Viskosität ist daher entscheidend für die korrekte Auswahl von Kompressoröl. Tests der Xi’an Jiaotong Universität haben gezeigt: Unter gleichen Testbedingungen und bei gleichem Kompressortyp kann die Verwendung von Öl mit niedrigerer Viskosität die spezifische Leistung des Kompressors im Vergleich zu Öl mit hoher Viskosität um maximal 10 % reduzieren, ohne dass sich der Verschleiß der Bauteile wesentlich unterscheidet. Daher hat die Wahl der geeigneten Viskositätsklasse des Öls, vorausgesetzt die Schmierung ist gewährleistet, einen sehr wichtigen Einfluss auf die Energieeinsparung und den zuverlässigen Betrieb des Kompressors.
Veröffentlichungsdatum: 22. Dezember 2023