壓縮機(jī)油性能及合理選用.pdf

64 壓縮機(jī)技術(shù)2007年第 4期 總 204期 收稿日期 2007 03 28 綜 述 文章編號 1006 2971 2007 04 0064 05 壓縮機(jī)油性能及合理選用 高 鋒 1 劉 暉1 樊玉光1 景軍軍2 11西安石油大學(xué) 陜西 西安 710065 21長慶油田第二采氣廠 陜西 榆林 719000 摘 要 簡述了對壓縮機(jī)潤滑油性能要求 詳細(xì)論述了目前國內(nèi)空壓機(jī)油和氣體壓縮機(jī)油分類 選用條 件和選用方法 給出了往復(fù)活塞式和回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)推薦用油 關(guān)鍵詞 壓縮機(jī)油 潤滑 粘度 中圖分類號 TH45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A Performances of LubricantO ils for Compressors and Reasonable Selection GAO Feng 1 LI U Hui1 Fan Yu guang 1 JING Jun jun2 11X i an Shiyou University Xi an 710065 21N o 2 GasProduction PlantChangqing O ilfield Company Yulin 719000 Abstract This paper in detail elaborates the perfor mances of lubricant oil for co mpressors and their classifica tion and discusses the selectingmethod ofpresentdo mestic lubricant oils of co mpressors F inally the recommen dation has been given out for selecting lubricant oils for both reciprocating co mpressors and rotating compres sors K ey words co mpressor lubricant oi l lubrication viscosity 1 前言 壓縮機(jī)油是一種專用潤滑油 它主要用于壓縮 機(jī)的活塞和氣缸的摩擦部位以及進(jìn) 排氣閥和主軸 承 連桿軸承等傳動(dòng)件的潤滑 同時(shí)還起到冷卻運(yùn)動(dòng) 機(jī)件的摩擦表面以及密封氣體壓縮的工作容積的作 用 通常所說的壓縮機(jī)油僅是指用于往復(fù)式和回轉(zhuǎn) 式壓縮機(jī)氣缸潤滑的潤滑油 合理選擇壓縮機(jī)油對 延長設(shè)備的使用壽命 提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性和可 靠性 防止事故的發(fā)生均有直接影響 必須給于足夠 重視 2 國內(nèi)外現(xiàn)狀 1981年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 提出了壓縮機(jī)油 的分類方法 將壓縮機(jī)油分為空氣壓縮機(jī)油和氣體 壓縮機(jī)油兩大類 國際 上較 有影 響的 壓縮 機(jī)油 規(guī) 格是 德國 DI N51506 1985 將空氣壓縮機(jī)油分成 VB 和 VBL VC和 VCL VDL等類型 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 發(fā) 表的空氣壓縮機(jī)油規(guī)格 是參照德國 DIN51506制 定的 1 如 空氣壓縮機(jī)油分類標(biāo)準(zhǔn) ISO6743 3A和 氣體壓縮機(jī)油分類標(biāo)準(zhǔn) ISO6743 3B 1988 2 實(shí)際上 歐美 日本等國的一些壓縮機(jī)制造商也 常常推介使用發(fā)動(dòng)機(jī)油和抗磨液壓油 自動(dòng)傳動(dòng)液 等 我國從上世紀(jì) 60年代初開始研制和生產(chǎn)壓縮 機(jī)油 當(dāng)時(shí)產(chǎn)品牌號僅有 HS 13和 HS 19兩種 此兩種牌號的壓縮機(jī)油規(guī)格于 1977 年修訂為 SY1216 77標(biāo)準(zhǔn) 由于品種單調(diào) 標(biāo)準(zhǔn)系列不完善 且粘度均偏高 氧化安定性差 組成中殘?jiān)推?因此實(shí)際使用中容易積碳 且比功率較大 與節(jié)能要 求不相適應(yīng) 3 為提高壓縮機(jī)油的質(zhì)量 我國自 1980年以來 參照原聯(lián)邦德國和 ISO有關(guān)壓縮機(jī)潤滑油標(biāo)準(zhǔn)制定 了輕載荷噴油回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)油 L DAG 標(biāo)準(zhǔn) GB 5904 1986和中載荷噴油回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)油 L DAH 產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 中國石化石油化工科學(xué)院 于 1989 年制定出空氣壓縮機(jī)油國家標(biāo)準(zhǔn) GB12691 90 標(biāo)準(zhǔn) 第 4期高鋒 等 壓縮機(jī)油性能及合理選用 65 中給出了 3種負(fù)荷等級 即 L DAA 輕負(fù)荷 L DAB 中負(fù)荷 L DAC 重負(fù)荷 DAB100 150油 的粘度相當(dāng)于 SY標(biāo)準(zhǔn)的 HS 13和 HS 19油 新標(biāo) 準(zhǔn)提高了我國壓縮機(jī)油的質(zhì)量水平 3 壓縮機(jī)潤滑油選擇 311 對潤滑油性能的要求 由于壓縮機(jī)一直處于高壓 高溫及有冷凝水存 在 對空壓機(jī) 的環(huán)境中 因此空壓機(jī)油應(yīng)具有優(yōu)良 的高溫氧化安定性 低的積炭傾向性 適宜的粘度和 粘溫性能及良好的油水分離性 防銹防腐性等 4 粘度過低的潤滑油不易形成足夠強(qiáng)的油膜 會(huì)加速 磨損 縮短機(jī)件的使用壽命 反之 潤滑油粘度過 高 會(huì)加大內(nèi)摩擦力 使壓縮機(jī)的比功率增大 以致 增大功耗和油耗 也易在活塞環(huán)槽內(nèi) 氣閥上 排氣 通道內(nèi)等處形成沉積物 壓縮機(jī)油在運(yùn)行中易產(chǎn)生 乳化現(xiàn)象 造成油氣分離不清 油耗增大 同時(shí)油被 乳化而使油膜破壞 會(huì)引起磨損增大 回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)油在循環(huán)使用過程中 循環(huán)速度 快 使油品處于劇烈攪拌狀態(tài) 極易產(chǎn)生泡沫 壓縮 機(jī)油在啟動(dòng)或泄壓時(shí) 油池中的油也易起泡 大量的 油泡沫灌進(jìn)油氣分離器 使阻力增大 油耗增加 會(huì) 造成嚴(yán)重過載 超溫等異常現(xiàn)象 因此 優(yōu)良的回轉(zhuǎn) 式壓縮機(jī)油均加有抗泡沫添加劑 以保證油品的泡 沫傾向性 即起泡性 小和泡沫穩(wěn)定性 即消泡性 好 活塞壓縮機(jī)工作條件較為苛刻 對潤滑劑選擇 也較為嚴(yán)格 在油品確定的前提下再選擇適宜粘度 牌號 壓縮機(jī)潤滑方式不同 對潤滑油的要求也不 同 對于壓力潤滑 氣缸內(nèi) 外部是獨(dú)立的 其對潤 滑油的要求有較大的差別 氣缸內(nèi)部潤滑油由于與 被壓縮氣體直接接觸 而且又處于較高的溫度和壓 力下 故要求較高 外部潤滑油 傳動(dòng)系統(tǒng) 由于工 作溫度一般在 70e 以下 而且不直接與介質(zhì)氣體接 觸 故油的工作條件較好 但由于油是循環(huán)使用 因 此抗老化性較高 使用壽命較長 312 壓縮機(jī)油分類 按照壓縮機(jī)油分類標(biāo)準(zhǔn) GB T763119 1997壓 縮機(jī)常用的潤滑油主要有礦物油型壓縮機(jī)油及合成 型壓縮機(jī)油兩類 見表 1 313 壓縮機(jī)油品種選擇 壓縮機(jī)潤滑油的選擇取決于壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)類 型 工作參數(shù) 壓縮比 排氣壓力和排氣溫度等 及 被壓縮氣體的性質(zhì)等多種因素 表 1 壓縮機(jī)油分類 組別符號應(yīng)用范圍具體應(yīng)用品種代號典型應(yīng)用 D 空氣 壓縮機(jī) 氣體 壓縮機(jī) 往復(fù)式 壓縮機(jī) 回轉(zhuǎn)式 壓縮機(jī) DAA 礦油型 輕負(fù)荷 DAB 礦油型 中負(fù)荷 DAC 合成型 重負(fù)荷 DAG 礦油型 輕負(fù)荷 DAH 礦油型 中負(fù)荷 DA J 合成型 重負(fù)荷 DGA 深度精制礦油 DGB 特定礦油 DGC 常用合成液 DGD 常用合成液 DGE 常用合成液 31311 根據(jù)壓縮介質(zhì)不同選擇 對于氧氣壓縮機(jī)來說 氧會(huì)使礦物型潤滑油劇烈 氧化而引起壓縮機(jī)燃燒和爆炸 因此不采用有油潤 滑 在氯氣壓縮機(jī)里 烴基潤滑油可與氯氣化合生成 氯化氫 對金屬 鑄鐵和鋼 具有強(qiáng)烈的腐蝕作用 一 般均采用無油潤滑或固體 石墨 潤滑 只是在一般 空氣 惰性氣體 烴類 碳?xì)浠衔?氣體 氮 氫等類 氣體壓縮機(jī)中 大量廣泛采用了礦物油潤滑 表 2列 出了壓縮機(jī)壓送不同氣體時(shí)所用潤滑劑 5 表 2 壓縮機(jī)壓送不同氣體時(shí)所用壓縮機(jī)油 介質(zhì)類型工作特點(diǎn)及對潤滑劑的要求推薦潤滑劑 空氣 因有氧 油的抗氧化性能要好 油的 閃點(diǎn)應(yīng)比最高排氣溫度高 40e DAA100 或 DAB 壓縮機(jī)油 氫氣 氮?dú)?無特殊影響 DAA100 或 DAB 壓縮機(jī)油 氬氣 氦 氣 氖氣 氣體較貴重 氣體中應(yīng)不含水分和 油 多用膜片式壓縮機(jī)壓送 內(nèi) 腔用 H I32 液 壓油 汽輪機(jī) 油 或全損耗系統(tǒng)用 油 氧氣 會(huì)使?jié)櫥蛣×已趸捅?不用 礦物油潤滑 用無油潤滑或蒸 餾水加 6 8 的工業(yè)甘油 氯氣在一定條件下與烴作用生成氯化氫 無油潤滑 石墨 硫化氫 二氧化碳 一氧化碳 潤滑油應(yīng)不含水分 否則水溶解氣 體可生成酸 會(huì)破壞潤滑性 防銹抗氧壓縮機(jī) 油或汽輪機(jī)油 66 壓縮機(jī)技術(shù)第 4期 介質(zhì)類型工作特點(diǎn)及對潤滑劑的要求推薦潤滑劑 二氧化硫 能與油互溶 降低粘度 油中應(yīng)不含 水分并應(yīng)防止生成腐蝕性酸 防銹抗氧汽輪機(jī) 油 氨 如有水分會(huì)與油的酸性氧化物生成 沉淀 與酸性防銹劑生成不溶性皂 防銹抗氧汽輪機(jī) 油 天然氣濕而含油 濕氣用復(fù)合壓縮 機(jī)油 干 氣用壓 縮機(jī)油 石油氣會(huì)產(chǎn)生冷凝液稀釋潤滑油 DAB100或 DAB150 壓縮機(jī)油 乙烯 避免潤滑油與壓送氣體混合而影響 產(chǎn)品性能 不用礦物油潤滑 白油或液體石蠟 丙烷 與油混合可被稀釋 高純度的丙烷 應(yīng)用無油潤滑 乙 醇 肥 皂 潤 滑 劑 防銹 抗氧汽 輪機(jī)油 焦?fàn)t氣 水煤氣 對潤滑油無特殊影響 但氣體較臟 含硫多時(shí)有破壞作用 壓縮機(jī)油 煤氣雜質(zhì)多 易弄臟潤滑油 經(jīng)過濾的壓縮機(jī) 油 除了上述壓縮機(jī)油外 活塞壓縮機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 所用潤滑油可用全損耗系統(tǒng)用油 原機(jī)械油 通常 按 GB443 89標(biāo)準(zhǔn)用 N32 N46和 N68號油 ISO推薦的氣體壓縮機(jī)潤滑油選用如表 3所 示 表 3 ISO推薦的不同介質(zhì)壓縮機(jī)用油 潤滑油型號應(yīng)用介質(zhì) DGA 氮 氫 烴類 二氧化碳 氨 壓力 10M Pa DGD 氯化氫 二氯化碳 一氧化碳 壓力 1MPa 含 空氣的氧氣 DGE 氮 氫 氬 潤滑較困難的場合 干燥的惰性氣 還原氣 壓力 10MPa 露點(diǎn) 40e 但由于目前我國還沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn) 因此實(shí)際 選用較困難 一般對于不易溶于油及不與油反應(yīng)的 氣體 可直接選用空氣壓縮機(jī)油 如氮?dú)?氫氣 氮?dú)?氣 二氧化碳 一氧化碳 硫化氫 石油氣 水煤氣 焦 爐氣 乙炔等氣體壓縮機(jī)均采用空氣壓縮機(jī)油 對 于高壓合成聚乙烯的乙烯氣體 多采用白油或 N260 乙烯超高壓壓縮機(jī)油 31312 根據(jù)壓縮機(jī)類型選擇 1 往復(fù)式空氣壓縮機(jī) 按負(fù)荷大小和工作條件不同 推薦按表 4選擇 壓縮機(jī)油 6 表 4 往復(fù)式空氣壓縮機(jī)油選擇 負(fù)荷用油品種代號操作條件 輕 中 重 DAA DAB DAC 間斷運(yùn)轉(zhuǎn)每次運(yùn)轉(zhuǎn)周期之間要有足夠的時(shí)間進(jìn)行冷卻 壓縮機(jī)開停頻繁 排氣量反復(fù)變化 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 1 排氣壓力 100 kPa 排氣溫度 160e 級壓力比 1000 kPa 排氣溫度 140e 級壓力比 3B 1 間斷運(yùn)轉(zhuǎn)每次運(yùn)轉(zhuǎn)周期之間要有足夠時(shí)間進(jìn)行冷卻 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 1 排氣壓力 1000 kPa 排氣溫度 160e 級壓力比 3B 1 2 排氣壓力 1000 kPa 排氣溫度 140 160e 3 級壓力比 3B 1 間斷運(yùn)轉(zhuǎn)或連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 當(dāng)達(dá)到上述中負(fù)荷使用條件 而預(yù)期用中負(fù)荷油 DAB 在壓縮機(jī)排氣系統(tǒng)嚴(yán)重形 成積碳沉積物的 應(yīng)選用重負(fù)荷油 DAC 2 回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī) 回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)以滑片式和螺桿式使用最廣泛 其中滑片式壓縮機(jī)潤滑方式有滴油和噴油兩種 滴 油式采用較少 噴油式用于回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī) 推薦按表 5選擇壓縮機(jī)油 314 壓縮機(jī)油粘度選擇 對于多級 高壓 排氣溫度較高的烴類氣體壓縮 機(jī)和空氣濕度較大的空氣壓縮機(jī) 宜選用粘度較高 的油品 粘度較高的油品對金屬的附著性好 并對 密封有利 中低壓烴類氣體和空氣壓縮機(jī)宜用 DAA100的壓縮機(jī)油 高壓多級宜用 DAA150的壓 縮機(jī)油 表 5 回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)油選擇 負(fù)荷用油品種代號操作條件 輕DAG 空氣和空氣 油排出溫度 90e 空氣 排出壓力 800 kPa 中DAH 空氣和空氣 油排出溫度 100e 空氣 排出壓力 800 1500kPa 或空氣和空氣 油排出溫度 100 110e 空氣排出壓力 100e 空氣排出壓力 1500 kPa 第 4期高鋒 等 壓縮機(jī)油性能及合理選用 67 31411 往復(fù)式空氣壓縮機(jī) 選擇合適的粘度是正確選用壓縮機(jī)油的首要問 題 西安交通大學(xué)通過試驗(yàn)證明 在同一型號的壓 縮機(jī)上采用相同的試驗(yàn)條件 使用較低粘度牌號的 油品比使用高粘度牌號的油品最多可降低壓縮機(jī)的 比功率約 10 而機(jī)件磨損量卻無明顯差異 西安 交通大學(xué)根據(jù)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù) 經(jīng)多次壓縮機(jī)臺架 試驗(yàn) 提出了選擇壓縮機(jī)油粘度牌號的意見 見表 6 和表 7 表 6 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)粘度選擇 活塞力 kN冬季夏季 3532 4646 68 3546 6868 31412 回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī) 選擇噴油回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī)的粘度 可參考表 8進(jìn)行 一般壓縮機(jī)大或負(fù)荷高時(shí) 要求用較高粘 度油 表 7 氣缸部位粘度選擇 排氣壓力 M Pa冬季夏季 146 6868 100 1 1068 100100 150 10 40100 150150 220 表 8 噴油回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī)的粘度選擇 壓縮機(jī)形式粘度等級壓縮機(jī)形式粘度等級 1級壓縮15 22 32 46 1 級 壓 縮 或 中 負(fù)荷壓 縮 機(jī) 68 100 31413 推薦粘度 將不同壓縮機(jī)類型 規(guī)格和潤滑方式 所用的壓縮 機(jī)油歸納起來 所需要的粘度等級列于表 9 供參考 315 壓縮機(jī)推薦用油 綜上所述 對各種往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī) 在表 10中列出了按排氣壓力范圍選油的參考表 表 9 壓縮機(jī)用油粘度 壓縮機(jī)類型壓縮機(jī)規(guī)格潤滑點(diǎn)潤滑方式潤滑油類型粘度等級 空氣壓縮機(jī) 往復(fù)式 空氣壓縮機(jī) 回轉(zhuǎn)式 空氣壓縮機(jī) 回轉(zhuǎn)式 高壓氣體壓縮機(jī) 往復(fù)式 1 2級終壓 1 MPa以上 多級終壓 1 MPa以上 羅茨型 葉片型 螺旋型 終壓 25M Pa 以下 終壓 25 70M Pa 以下 終壓 70M Pa 以上 氣缸強(qiáng)制 飛濺 軸承循環(huán) 飛濺 氣缸強(qiáng)制 飛濺 軸承循環(huán) 飛濺 齒輪油浴 飛濺 氣缸 軸承循環(huán) 氣缸 軸承循環(huán) 氣缸 軸承循環(huán) 氣缸強(qiáng)制 軸承強(qiáng)制 循環(huán) 氣缸強(qiáng)制 軸承強(qiáng)制 循環(huán) 氣缸強(qiáng)制 軸承強(qiáng)制 循環(huán) 空氣壓縮機(jī)油 壓縮機(jī)油 CO2 CO H2 N2等用低 粘度 CH4 C2H6用高粘度 O2 Cl2等 活性氣體不用石油潤滑油 應(yīng)用惰性潤 滑劑 46 68 46 68 100 150 68 100 68 68 32 46 32 46 100 150 68 150 220 320 68 220 320 460 68 注 220 320 460 為 ISO粘度等級牌號 表 10 各種往復(fù)活塞式 回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)選油的參考表 壓縮機(jī)型式 排氣壓力 MPa 壓縮級數(shù)潤滑部位潤滑方式 合適粘度 100e mm2 s 推薦油品 往復(fù) 活塞式 回 轉(zhuǎn) 容 積 式 移動(dòng)式 固定式 滑 片 式 螺 桿 式 干式 噴油式 干式 噴油式 017 0181 2 017 52 3 5 203 5 20 1005 7 100多級 0131 0172 017 0181 017 22 013 0151 016 0172 112 2163 4 氣缸及 傳動(dòng)部件 飛濺式潤滑 氣缸及 傳動(dòng)部件 壓力強(qiáng)制潤 滑及壓力 注油潤滑 氣缸軸承 無油潤滑油環(huán) 或油脂潤滑 氣缸及軸承噴油循環(huán)式 軸承及同步齒輪油環(huán)或油脂潤滑 氣缸及軸承噴油循環(huán)式 7 10 10 12 12 18 18 18 22 4 5 5 7 DAA100 DAB100空壓機(jī)油 DAA 或 DAB100 150空壓機(jī)油 4502合成油 2號軸承潤滑脂 DAG32 46或 100回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)油 2號軸承潤滑脂 DAG32 N68或 100回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)油 68 壓縮機(jī)技術(shù)第 4期 4 結(jié)論 目前壓縮機(jī)的種類越來越多 壓縮介質(zhì)性質(zhì)各異 以及壓縮機(jī)油的油品不斷增多 為便于壓縮機(jī)用戶更 合理有效的使用壓縮機(jī)油 本文介紹了國內(nèi)外壓縮機(jī) 潤滑油的發(fā)展概況 討論了對壓縮機(jī)油性能的要求 論述了國內(nèi)壓縮機(jī)潤滑油的選用原則 并結(jié)合大量文 獻(xiàn)資料 給出了各種使用條件下對應(yīng)的潤滑油品種 對于廣大壓縮機(jī)用戶 具有一定的實(shí)用價(jià)值 參考文獻(xiàn) 1 王先會(huì) 工業(yè)潤滑油脂應(yīng)用技術(shù) M 北京 中國石化出版社 2005 2 付興國 潤滑油及添加劑技術(shù)進(jìn)展與市場分析 M 北京 石 油工業(yè)出版社 2004 3 魏龍 活塞式壓縮機(jī)潤滑油的選擇 J 化學(xué)工業(yè)與工程技 術(shù) 1998 19 14 23 25 4 熊云主編 油品應(yīng)用及管理 M 北京 中國石化出版社 2004 5 關(guān)子杰 鐘光飛 潤滑油應(yīng)用與采購指南 M 北京 中國石化 出版社 2005 6 張晨輝 林亮智編 潤滑油應(yīng)用及設(shè)備潤滑 M 北京 中國石 化出版社 2002 作者簡介 高鋒 1983 男 陜西人 在讀碩士 主要從事壓力容器 及管道安全技術(shù)研究 上接第 63頁 boolstatus Par t Extension SelectByID2 直線 8 草 圖1 0 EXTSKETCHSEGMENT 0 0 0 01795411532152 0 T rue 4 Nothing 0 boolstatus Par t Extension SelectByID2 草圖 10 SKETCH0 0 0 0 False 0 Nothing 0 Par t Feature Manager FeatureRevolve 6128318530718 False 0 0 0 1 1 1 Par t Selection M anager EnableContourSelection 0 Par t ClearSelection2 True End Sub 以上是模型創(chuàng)建的第一步的程序代碼 其余的 程序代碼與此類似 無論是錄制宏 獲得宏操作代 碼 然后將其復(fù)制添加到程序所需部分編輯修改以 達(dá)到程序要求 還是自己編譯程序代碼都要有