Масло для винтовых компрессоров: свойства, функции, как заменить

Особенности винтовых компрессоров

Винтовые компрессоры относятся к ротационному оборудованию. В основе принципа их работы лежит вращение двух роторов, которые и являются винтами. Первая подобная машина была разработана шведским инженером Элиотом Лисхольном в 1934 году. С того времени изобретение много раз модернизировалось и изменялось, но его принцип действия остался прежним.

Двигатель при помощи системы привода приводит в движение винтовую пару. Затем в нее поступает очищенный посредством фильтра воздух, где происходит смешивание с маслом. Благодаря этому создается масляный клин между роторами. При вращении этих винтов газ сжимается и повышается давление. После этого газомасляная смесь попадает в специальную емкость, где происходит отделение воздуха, его охлаждение и подача к выходу компрессорного оборудования. Масло после охлаждения дополнительно фильтруется, а затем подается в блок роторами.

Любая модель современного винтового компрессора включает в себя следующие основные элементы:

Воздушный фильтр
Входной клапан
Основной винтовой блок
Электрический мотор
Ременный привод
Отделитель масла
Фильтр и охладитель масла
Термостат
Трубопроводы
Предохранительный клапан и реле давления
Блок управления
Вентилятор
Концевой охладитель

Существует большое количество модификаций винтовых компрессоров. По типу заполнения камеры различают маслозаполненные и безмаслянные (сухого сжатия) машины. Первые используют масло для смягчения процесса работы роторов и требуют наличие системы сепарации. Вторые не используют масляную смазку для заполнения полостей.

По типу сжимаемой среды компрессоры бывают воздушными (только воздух), газовыми (аммиак, водород, кислород, не используют воздух), многоцелевые (попеременное использование газа и воздуха), многослужебные (одновременное использование нескольких видов газа).

По типу привода различают ременные и прямые компрессоры. В первых крутящий момент передается ремнем, который расположен между двигателем и роторами. В прямых мотор и винты соединены специальной муфтой.

По типу потребляемой энергии оборудование бывает автономным, работающим на топливе, и электрическим. Также различают компрессоры с низкой (до 1 Мн/м2), средней (до 10 Мн/м2) и высокой (более 10 Мн/м2) степенью сжатия.

Обслуживание безмасляного винтового компрессора

В первую очередь, необходимо отметить, что роторные компрессоры любого типа, а безмасляные – в первую очередь, не предназначены для сильно запыленных помещений.

Абразивные частицы, попадающие внутрь винтового блока, повреждают поверхности роторов и нарушают геометрию их форм. В результате вращающиеся винты начинают соприкасаться, что вызывает повышенное трение, образование задиров и схватываний.

Многие производители в целях защиты от износа и коррозии наносят на роторы специальные защитные покрытия.

Первыми это начали делать зарубежные производители. Обработка роторов специальными полимерными составами позволяла не только снизить вероятность их контакта с последующим образованием задиров, но и сократить затраты на точную механическую обработку поверхностей.

За счет включения мельчайших частиц твердых смазочных материалов полимерные покрытия имеют высокие антифрикционные свойства, что позволяет им эффективно снижать трение и препятствовать образованию задиров.

Покрытия выравнивают поверхности роторов, чем упрощают их приработку и обеспечивают динамическое уплотнение. Защитный слой, который создают эти материалы на винтовой паре, предотвращает коррозию металла, которую может вызвать попадание воды или агрессивных охлаждающих растворов.

Со временем заводские покрытия изнашиваются, и чтобы решить вопрос их восстановления, необходимо пользоваться готовыми антифрикционными материалами. Ранее такие составы были исключительно импортными, однако сегодня их производство налажено и в нашей стране.

Российская разработала серию антифрикционных твердосмазочных покрытий для винтовых компрессоров, которые могут применяться как при производстве, так и при ремонте роторов.

Покрытия MODENGY наносятся на поверхности деталей слоем до 100 мкм, затем, после приработки, толщина уменьшается в 2-2,5 раза и становится оптимальной.

Полимерная матрица покрытия прочно удерживает в своих ячейках частицы твердых смазочных материалов, выполняющие антифрикционную и противозадирную функции.

При обслуживании безмасляных винтовых компрессоров применяются покрытия MODENGY 1007, MODENGY 1014 и MODENGY 1066.

MODENGY 1007 производится на основе графита, поэтому имеет характерный серо-черный цвет. Покрытие стабильно работает при температурах -50…+350 °С, имеет несущую способность 1300 МПа (тест SRV).

Несущая способность MODENGY 1014 еще выше, она составляет 2700 МПа. Диапазон рабочих температур покрытия с дисульфидом молибдена и политетрафторэтиленом – -75…+255 °С. Состав отличается высокими антикоррозионными свойствами – >672 ч (тест в соляном тумане).

MODENGY 1066 с графитом и дисульфидом молибдена выдерживает температуры от -70 до +315 °С. Покрытие также обладает антикоррозионными свойствами (>300 ч в соляном тумане) и высокой несущей способностью (9900 H по методу Falex).

Перед нанесением покрытия с поверхностей роторов удаляются остатки старых смазок, пыль и другие загрязнения. Для полной очистки и обезжиривания винтовой пары используется Специальный очиститель-активатор MODENGY. Его применение способствует высокой адгезии будущего покрытия и гарантирует долгий срок его службы.

Антифрикционные составы наносятся на роторы в несколько слоев, затем детали подвергаются нагреву для полимеризации покрытий. Все материалы отверждаются при нагреве свыше +200 °С в течение 20-40 минут (точное время зависит от вида покрытия).

Роторы с покрытием MODENGY в дальнейшем не требуют повторной обработки – правильно нанесенный защитный слой не стирается, так как не дает винтовым поверхностям вступать в контакт.

Функции масла

Компрессорное масло – это сложный синтетический или минеральный материал, который одновременно выполняет несколько функций. Все они очень важны для стабильной работы оборудования. Если хотя бы одна из них не будет выполняться, эффективность компрессора снизится, а в некоторых случаях возможен и выход из строя.

Функции масла заключаются в следующем:

Смазывание трущихся деталей компрессора
Снижение износа
Охлаждение и отвод тепла
Уплотнение зазоров
Снижение детонации при работе двигателя
Обеспечение герметичности в камерах сжатия

Отсутствие уплотнения зазоров или низкая герметичность просто снижают производительность компрессора, а отсутствие смазывания и охлаждения увеличивают износ деталей, и компрессор выходит из строя.

Какое масло заливать в винтовой компрессор

Вопрос того, какое масло заливать в винтовой компрессор, очень важный, поскольку жидкость выполняет следующие функции:

снижает трение соприкасающихся деталей;
защищает поверхности от царапин при попадании пыли;
охлаждает и отводит тепло от трущихся элементов;
уплотняет зазоры и обеспечивает герметичность.

Если залить в винтовой компрессор не то масло, он быстро выйдет из строя. Чтобы не столкнуться с простоем техники и длительным и дорогостоящим ремонтом, необходимо разобраться в том, какое масло лить в винтовой компрессор.

Самый простой и верный способ определить, какое масло залить в винтовой компрессор, − посмотреть в руководстве по эксплуатации. Производитель всегда указывает список оптимальных по характеристикам компрессорных масел, которые обеспечат наилучшее функционирование оборудования. Правда, рекомендованные производителем жидкости подходят для идеальных условий эксплуатации. Если техника работает в условиях запыленности, на улице и при резких перепадах температуры, придется подбирать, какое масло лить в винтовой компрессор, индивидуально, с учетом условий эксплуатации.

Наиболее значимые характеристики компрессорных масел следующие:

вязкость (и ее зависимость от температуры);
моющие свойства (помогают удалять пыль и другие засорения);
смачивающие свойства (указывают на способность масла обволакивать детали – и, значит, эффективно отводить тепло);
устойчивость к высокому давлению;
окислительная стабильность.

Какое масло лить в винтовой компрессор – синтетическое или минеральное

Универсального ответа на вопрос, какое масло заливать в винтовой компрессор, нет. Допускается использование и синтетики, и полусинтетики, и минеральных техжидкостей. Если оборудование используется в условиях, приближенных к идеальным, т.е. в помещении с чистым и сухим воздухом, без резких перепадов температуры, то можно сэкономить и взять минеральное. Оно стоит дешевле и имеет невысокий моторесурс – обычно 2 тысячи моточасов.

Для всех сложных случаев единственное решение, какое масло лить в винтовой компрессор, − синтетическое. Оно стоит дороже минерального, но превосходит его по всем эксплуатационным характеристикам. Например, интервал замены в моточасах для синтетики – около 8 тыс, т.е. менять масло придется в четыре раза реже. Кроме того, оно выдерживает больший температурный диапазон (от -40 − -30 градусов и до +200).

Поэтому если позволяют финансы, то стоит заливать в винтовой компрессор синтетическое компрессорное масло.

Какими характеристиками должно обладать масло?

Качественное масло для винтового компрессора должно обладать следующими свойствами:

Вязкостно-температурные свойства. Благодаря им масло подается в достаточных количествах в компрессор, заполняет зазоры между ротором и корпусом, хорошо смазывает подшипники
Смачивающие свойства. Обеспечивают отвод тепла и охлаждение взаимодействующих деталей
Моющие и диспергирующие свойства. Позволяют компрессору работать бесперебойно, обеспечивают чистоту роторов, снижают риск засорения и отложения холодного шлама
Устойчивость к износу и высокому давлению. Активные вещества, содержащиеся в маслах, образуют износостойкую пленку, которая способна выдерживать высокие давления. Благодаря этому оборудование служит гораздо дольше
Высокая окислительная стабильность. Масло не должно быстро окисляться под воздействием кислорода и высоких температур. В противном случае образуется нагар, который отрицательно влияет на производительность оборудования

Таким образом для обслуживания винтовых компрессоров следует использовать масла, которые обладают вышеописанными свойствами. Если хоть одна из этих характеристик не удовлетворяет требованиям оборудования или условиям его эксплуатации, то такую жидкость применять не рекомендуется.

Как выбрать?

При выборе масла для винтовых компрессоров следует помнить о том, что важной функцией рабочей жидкости является обеспечение герметичности зазоров. Поэтому его вязкость должна составлять не менее 7 мм2/с. Диапазон рабочих температур также играет немаловажную роль. Желательно, чтобы он составлял не менее +90 °C. Если эти характеристики не соблюдаются, то замену масла придется производить гораздо чаще.

Внимание также следует уделять маркировке жидкости. Обычно указываются стандартные варианты: SAE 20, SAE 40, SAE 60 и т.д. В некоторых случаях встречается маркировка следующего вида: SAE 20W, SAE 30W. Буква «W» означает, что перед вами зимнее масло, т.е. его можно использовать при низких температурах.

Помимо этого важно учитывать тип компрессора: масляный безмасляный и с впрыском масла. Для каждого из этих видов оборудования предусмотрены свои жидкости, которые отвечают требованиям конкретной модификации.

Помните, что моторные автомобильные масла нельзя использовать в компрессорах. Они увеличивают износ и не обеспечивают защиты поверхностей от повреждений.

Синтетическое или минеральное?

Нет единого мнения на счет того, что лучше: минералка или синтетика. Оба вида пользуются популярностью и достаточно хорошо справляются со своими функциями.

Минеральные масла дешевле синтетических. Обычно их применяют в случаях, когда компрессор используется нечасто. Они также имеют ограничение по температуре – она не должна превышать +90 °C. В противном случае может случиться воспламенение или детонация масла. Помимо этого минеральные жидкости не отличаются большим сроком службы – всего 2-3 тыс. часов. Этот показатель зависит от производителя и марки.

Синтетические масла более универсальны. Благодаря высокой вязкости их можно использовать в любых винтовых компрессорах. Эти жидкости не деградируют и не теряют своих свойств при нагреве до +180…+200 °C. К тому же они не вызывают детонации.

Также у синтетики очень высокие низкотемпературные свойства, поэтому такие масла можно использовать даже зимой на улице. Срок службы таких жидкостей составляет до 8000 часов. Это в 2-4 раза больше, чем у минерального масла.

Пожалуй единственный минус синтетики в ее высокой цене. Она в несколько раз превышает стоимость минеральных жидкостей. Поэтому такие материалы используются преимущественно в тех случаях, когда компрессор используется активно и часто.

Как и когда заменить масло в компрессоре?

Информация о том, как часто производить замену масла в компрессоре и как проверить его уровень, содержится в сервисной книжке.

При работе оборудования в тяжелом режиме периодичность смены смазки сокращается. Масло следует внепланово менять, когда оно мутнеет или меняет цвет (белеет из-за попадания воды, темнеет вследствие сильного перегрева).

При заправке компрессора необходимо точно соблюдать инструкцию – в маслосистему не должны попасть воздух, влага, пыль.

Перед тем, как поменять масло в компрессоре, нужно удалить старую смазку, залить в него промывочную жидкость и включить на 10-15 минут.

Эффективнее смазать пары трения помогает лубрикатор (распылитель масла, подающий его в виде масляного тумана).

Чтобы лучше понять, как заменить масло в компрессоре, можно посмотреть следующую видео-инструкцию.

Замена масла в поршневом компрессоре

Менять масло в воздушном поршневом компрессоре обязательно после первых 500 ч работы, далее – в зависимости от режима нагрузки и качества всасываемого воздуха, но не реже 1 раза в год.

После каждых 4000 ч эксплуатации следует заменить не только масло, но и поменять масляный фильтр, фильтр-сепаратор, при необходимости – ремень привода.

Замена смазочной жидкости производится при постоянном контроле уровня заполнения (должен находиться между центральной и верхней меткой смотрового окна компрессора).

Замена масла в винтовом компрессоре

Первая замена смазки в винтовом компрессоре производится после 500 ч эксплуатации, в дальнейшем – с периодичностью до 8000 ч (точный интервал зависит от марки устройства и условий эксплуатации).

Заливать свежего масла нужно столько же, сколько было слито старого. Необходимость в доливе определяется после кратковременного включения оборудования.