Sprężarki śrubowe można podzielić na olejowe i bezolejowe. W tym artykule skupimy się jedynie na sprężarkach śrubowych z wtryskiem oleju oraz na tym, jaki olej będzie najlepszy dla naszej sprężarki.
Dlaczego wybór odpowiedniego oleju jest tak ważny?
Olej w sprężarkach śrubowych wykorzystywany jest do schładzania, smarowania elementów, oczyszczania i ochrony urządzenia. Ma on zmniejszać tarcie poszczególnych części, chroniąc je przed zużyciem. Dobór odpowiedniego oleju może więc mieć istotny wpływ na ich żywotność. W całym cyklu pracy sprężarki śrubowej olej wielokrotnie krąży w jej systemie zamkniętym. W tym czasie jest sprężany, ogrzewany, schładzany i filtrowany. Podczas wyboru odpowiedniego oleju trzeba mieć więc na uwadze kilka parametrów.
Jakie parametry decydują o jakości oleju?
Olej do sprężarki śrubowej musi spełniać wymogi zalecane w normach i standardach. Podstawą standaryzacji i oceny olejów do sprężarek jest norma ISO 6743 – 3A 1987. Podstawowymi wymogami dla oleju do sprężarek śrubowych jest:
– temperatura samozapłonu – powinna wynosić powyżej 320°C. Temperatura samozapłonu określa w jakiej temperaturze olej bez czynnika zewnętrznego (np. w postaci iskry), ulega samoistnemu zapaleniu. Im wyższa temperatura samozapłonu oleju tym lepiej. Niekiedy dochodzi do sytuacji, w których w pewnych częściach sprężarki dochodzi do podniesienia temperatury (na przykład w skutek tarcia o siebie zużytych lub popsutych części). Niska temperatura samozapłonu spowodowała by w takich warunkach powstanie pożaru, co mogłoby skutkować zniszczeniem całej maszyny.
– temperatura zapłonu – powinna wynosić powyżej 200°C. W tym przypadku również, jeśli temperatura zapłonu jest wyższa tym lepiej. W tym wypadku jednak zapłon ma miejsce w skutek działania czynników zewnętrznych (na przykład iskrzenia maszyn). Jeśli iskra trafi na powierzchnię oleju, który ma poniżej 200°C (a jego temperatura zapłonu powyżej 200°C) to nie dojdzie do pożaru. Ponadto oleje sprężarkowe muszą mieć wysoką stabilność termiczną. W wysokich temperaturach pracy i w obecności powietrza olej poddawany jest procesom destrukcji termicznej, w wyniku tego przekształca się on w koks i osadza się na ściankach wylotowych układu. Rozgrzany koks może spowodować zapłon oleju w kontakcie z powietrzem i wybuch sprężarki. Podczas wyboru oleju do sprężarki należy zastosować taki, który będzie miał temperaturę wyższą o ok. 40–50°C od maksymalnej temperatury pracy sprężarki.
– zawartość siarki poniżej 3% oraz zawartość popiołów poniżej 14% – siarka oraz węgiel przyczyniają się do pogorszenia właściwości smarnych oleju. Obecność zanieczyszczeń wpływa także na zmianę temperatury zapłonu oraz przyspiesza starzenie się oleju.
– zawartość wody poniżej 1,5% – woda jest czynnikiem korozyjnym dla maszyn, dlatego olej powinien być pozbawiony praktycznie całkowicie jej zawartości. Ponadto obecność wody przyczynia się do powstawania emulsji z olejem, która pogarsza właściwości oleju, poprzez kohezję do powierzchni metalicznych (przyklejanie się oleju do metalu).
– lepkość oleju – powinna być możliwie wysoka w maksymalnej temperaturze pracy. Im wyższa lepkość tym lepsza ochrona części trących i lepsze właściwości uszczelniające. Wysoki indeks lepkości zapewnia również szybki start i równomierne rozprowadzenie czynnika smarującego (niska lepkość oleju w przypadku skokowego wzrostu ciśnienie spowodowała by wypychanie oleju w jednym kierunku, co stwarza ryzyko przerwania ciągłości w smarowaniu). Lepkość podawana jest przez producentów zazwyczaj w dwóch temperaturach 40 i 100°C.
– gęstość oleju – podawana jest w kg/m3 w temperaturze 15°C. Dla sprężarek śrubowych powinna mieścić się w granicach od 860 do 890. Zbyt wysoka gęstość oleju spowodowałaby utrudnienia w jego rozprowadzaniu, natomiast zbyt niska lepkość skutkowała by jego ociekaniem w jedno miejsce.
Jakie są rodzaje olejów do sprężarek?
Na rynku występują dwa rodzaje olejów do sprężarek olejowych: oleje syntetyczne i oleje mineralne. Oleje syntetyczne są na ogół stabilniejsze (mają mniejszą prężność par), są mniej podatne na degradację w obecności powietrza i wilgoci. Oleje mineralne są mniej stabilne i łatwiej ulegają reakcjom z tlenem i wodą. Tworzą się wówczas kwasy tłuszczowe i alkohole, a olej stopniowo traci swoje pierwotne właściwości. Olej taki trzeba więc częściej wymieniać. Zaniechanie tej czynności może skutkować nie tylko przegrzaniem, ale także korodowaniem metali. Dużą zaletą tego oleju jest jednak cena, więc w przypadku sprężarek olejowych pracujących w umiarkowanym rytmie będzie wystarczający.
Na rynku znaleźć można mnóstwo różnych olejów do sprężarek śrubowych o różnych wartościach cenowych. Przy wyborze należy kierować się jednak nie ceną, a szczególnie czasem eksploatacji i odpornością oleju na warunki zewnętrzne. Należy także pamiętać o regularnym przeglądzie oleju i jego wymianie, gdyż nawet najlepszy olej niewymieniony w odpowiednim czasie może narobić mnóstwo szkód w całym urządzeniu.