往復式壓縮機潤滑油性能要求

一、往復壓縮機潤滑特點

與壓縮氣體直接接觸部分的外部潤滑與冷卻，內部潤滑主要指汽缸內部的潤滑、密封與防銹。內部潤滑完成使命后與壓縮氣體一起被排出。潤滑油經排氣閥，一部分經分離后排出，沒被分離則進入儲氣缸和管路，所以內部潤滑屬全損耗式潤滑。

內部潤滑大致有三種方式：

（1）壓力注油潤滑。該方式是用注油器將潤滑油以一定速度注入氣缸潤滑點上。小容量壓縮機注油器以曲軸驅動，而大容量壓縮機，注油器往往單獨電機驅動。

調節加壓注油時，須按設計機供油量再加大75%，以克服氣缸的反壓力。壓力注油Z大優點總是能以Z少的油量達到各摩擦表面Z合理的潤滑，被廣泛應用于有十字頭式壓縮機和其它大容量高壓壓縮機外部潤滑。

（2）飛濺潤滑。大多用于無十字頭小型通用壓縮機。

（3）吸油潤滑。這是一種在壓縮機進氣中吸入少量潤滑油的潤滑方法，常用于無法采用飛濺潤滑無十字頭式壓縮機。

往復壓縮機運動機構主要是壓力潤滑，其特點是油量充足，潤滑充分，并能有效地帶走摩擦屑，對主軸承連桿大小端軸承進行強制潤滑，在各壓縮機上廣為利用。

1. 適當的粘度

為保證良好的潤滑和壓縮氣體的密封，潤滑油必需要有一定的粘度，而且壓縮機的粘度在高壓下會增大的。例如：1MPa粘度為20mm²/s油在10MPa時會增加到40mm²/s，粘度過大，不但浪費功率，而且表面油膜恢復速度慢，增加磨損，也容易造成油泥和積炭。粘度小，易使氣缸活塞間形不成可靠油膜，造成漏氣，所以選擇時要考慮排氣壓力、終壓溫度壓縮機的級數等因素。

往復式壓縮機外部潤滑系統用油一般采用32～100的汽輪機潤滑油。

2. 良好的熱氧化安定性

保證在運行中少生成油泥和高溫下（220℃以上）不易產生積炭。在高溫下氧化速度快，溫度每升高8～10℃氧化速度增加1～2倍，良好熱氧化安定性是防止油品被氧化而生成積炭所必需的性能。

歐洲壓縮機制造者規定VG32-68，POT值Z大2.0或2.5，100～150Z大值為3.0（POT抗氧化性能試驗：使油在200℃有氧化鐵催化下，以15L/hm的速度通入空氣氧化24小時的康式殘炭值增加值%）。

3. 抗積炭性

抗積炭性影響壓縮機潤滑油在使用中產生積炭多少的重要指標，必須使用積炭小的油品。過多的積炭不但會引起排氣閥和排氣管處結膠和堵塞，還會使排氣閥處積炭而漏氣，致使排出氣體倒回缸內，重復壓縮，使溫度迅速升高，高溫又加劇氧化。

當溫度升到油的自燃點時，積存在積炭中的潤滑油開始燃燒，生成碳氫化合物和游離炭，當和高溫高壓油及空氣混合到爆炸界限，即爆炸。

一般碳氫化合物在空氣中的爆炸界限為：CH4 5～15，C2H4 3～12，C2H4 2.8～28.6，C3H8 2.1～9.35，C3H6 2～11.1，C4H10 1.8～8.4，C4H8 1.6～9.9，C5H12 1.4～8，C2H2 5～80。據統計，排氣溫度超過170℃空壓機有一半發生了爆炸，因而各國都規定排氣溫度不得超過150℃。

歐洲規定為130～140℃，可見控制溫度之重要。另外進氣減少10%，則溫度上升20℃，因而嚴格控制進氣，吸入空氣溫度不應超40℃，吸氣口不應在室內，防止空濾堵塞，保持冷卻槽出水，溫度差不超過10℃，即使在夏季冷卻槽出口水溫也不得超過50℃。定期清除積炭，一般600h清掃排氣閥，4000h換新氣閥。

盡量用環烷基油或合成油以減少積炭，加入抗氧化、防腐、抗摩添加劑，但不允許加降凝劑或粘度指數改進劑（防止熱氧化分解而結焦積炭）。另外，氣缸供油量不能過大，根據不同資料大致是：

臥式壓縮機一般每400m²摩擦面供油1g

立式壓縮機一般每500m²摩擦面供油1g

還有提到Z大供油量不得超過50g/m³，另外，還可以用下面公式計算：

Q=120πKDLN

式中：Q=潤滑油量（g/h）；D=氣缸直徑（m）；L=氣缸行程（m）；N=曲軸轉速（r/min）；

K=單位潤滑表面積的耗油量（g/m²），對臥式氣缸可取K=0.025g/m²，對立式氣缸可取K=0.02g/m²  

4. 閃點要高

閃點是壓縮機的安全性指標。因為壓縮空氣的溫度有可能超過油品閃點，壓縮潤滑油閃點應高于排氣溫度30～40℃，閃點和燃點不同，閃點在高壓空氣下是上升的。

例如：常壓下閃點為216℃的油，在0.8MPa（8個大氣壓）下則為243℃。而大?分壓縮機排氣溫度達不到243℃，使用高閃點油，并不完全解決爆炸問題，爆炸取決于油在過熱的積炭火點上發生分解，產生膠質碳氫化合物，閃點過高粘度很大的油，反而容易產生積炭，還會增加摩擦阻力，浪費動力。實踐證明，閃點隨壓力提高而提高，這就等于處于壓力狀態的潤滑油增加了安全系數。

5. 燃點也是壓縮潤滑油安全指標

壓縮機著火爆炸的主要原因是積炭受熱分解達到自燃點而引起的。32號汽輪機油常壓燃點為360℃的，當空氣壓力增到1MPa時，燃點下降到250℃，當壓力增加到10MPa時燃點下降到200℃。

氫氮壓縮機，特別是無油氫氮壓縮機主要供化學工業氨合成用，是合成氨廠心臟設備，使用時應注意所壓縮氣體含有一氧化碳對人有強烈毒性，當氫氣與空氣混合到一定濃度時有爆炸危險。為安全計，無油潤滑氮氫氣壓縮機排氣溫度一般限制在160℃以下，氫氮壓縮機所用潤滑油對氧化安定性無特殊要求，但油要低硫。

二、往復式壓縮機結構特點

靠氣缸中作往復運動，改變工作容積，使氣體被壓縮，提高氣體壓力，這類壓縮機為往復式壓縮機。

往復式壓縮機通常形式有活塞式和膜片式，它們分別通過活塞式膜片在氣缸內的往復運動，借助進排氣閥自動開閉，進行氣體的吸入，壓縮和排出，其特點是壓力廣泛，工業應用上Z高壓力達350MPa（3500kgf/cm²）。

氣體壓力有脈沖，運轉時有振動，其中活塞式壓縮機是應用Z廣泛一種。往復壓縮機按壓縮過程分為單級和多級；按氣缸排列相對位置又分為立式、臥式、角式、對置平衡式。

膜片壓縮機是曲柄連桿機構通過液體驅動膜片工作，由于膜腔氣密性好，壓縮介質凈度很高。因此常用于珍貴稀有氣體壓縮，以及輸送不許泄漏，易燃，強腐蝕性，放射性和劇毒介質。膜片式壓縮機輸氣量很小，每小時為520m³，多用于科研及生產特殊用途 。膜片壓縮機的氣缸不需要潤滑，只需潤滑由柄連桿和液壓缸。

(來源：化工設備與機械)