Máy nén khí là một phần không thể thiếu trong hầu hết mọi nhà máy sản xuất. Thường được coi là trái tim của bất kỳ hệ thống khí nén nào, những thiết bị này cần được quan tâm đặc biệt, nhất là việc bôi trơn. Để hiểu được vai trò quan trọng của việc bôi trơn trong máy nén khí, trước tiên bạn cần hiểu chức năng của chúng cũng như ảnh hưởng của hệ thống đến chất bôi trơn, loại chất bôi trơn cần chọn và những xét nghiệm phân tích dầu nào cần được thực hiện.
● Các loại và chức năng của máy nén
Có nhiều loại máy nén khác nhau, nhưng vai trò chính của chúng hầu như luôn giống nhau. Máy nén được thiết kế để tăng áp suất của khí bằng cách giảm thể tích tổng thể của nó. Nói một cách đơn giản, có thể coi máy nén như một loại bơm khí. Về cơ bản, chức năng của chúng là giống nhau, điểm khác biệt chính là máy nén giảm thể tích và di chuyển khí qua hệ thống, trong khi bơm chỉ đơn giản là tạo áp suất và vận chuyển chất lỏng qua hệ thống.
Máy nén khí có thể được chia thành hai loại chính: máy nén thể tích và máy nén động. Máy nén quay, máy nén màng và máy nén piston thuộc loại máy nén thể tích. Máy nén quay hoạt động bằng cách ép khí vào không gian nhỏ hơn thông qua các vít, thùy hoặc cánh quạt, trong khi máy nén màng hoạt động bằng cách nén khí thông qua chuyển động của một màng. Máy nén piston nén khí thông qua một piston hoặc một loạt piston được dẫn động bởi trục khuỷu.
Máy nén ly tâm, máy nén hỗn hợp và máy nén hướng trục thuộc loại máy nén động. Máy nén ly tâm hoạt động bằng cách nén khí bằng một đĩa quay trong một vỏ được định hình sẵn. Máy nén hỗn hợp hoạt động tương tự như máy nén ly tâm nhưng dẫn dòng khí theo hướng trục thay vì hướng tâm. Máy nén hướng trục tạo ra sự nén thông qua một loạt các cánh khí.
● Ảnh hưởng đến chất bôi trơn
Trước khi lựa chọn chất bôi trơn cho máy nén khí, một trong những yếu tố chính cần xem xét là loại ứng suất mà chất bôi trơn có thể phải chịu trong quá trình hoạt động. Thông thường, các tác nhân gây ứng suất cho chất bôi trơn trong máy nén khí bao gồm độ ẩm, nhiệt độ cao, khí và không khí nén, các hạt kim loại, độ hòa tan của khí và bề mặt xả nóng.
Cần lưu ý rằng khi khí bị nén, nó có thể gây ra những tác động bất lợi lên chất bôi trơn và dẫn đến sự suy giảm đáng kể độ nhớt, cùng với sự bay hơi, oxy hóa, lắng đọng carbon và ngưng tụ do tích tụ hơi ẩm.
Khi đã nắm rõ những vấn đề chính có thể phát sinh với chất bôi trơn, bạn có thể sử dụng thông tin này để thu hẹp lựa chọn chất bôi trơn máy nén lý tưởng. Các đặc điểm của một chất bôi trơn tiềm năng tốt bao gồm độ ổn định oxy hóa tốt, các chất phụ gia chống mài mòn và ăn mòn, và khả năng tách nhũ tương. Dầu gốc tổng hợp cũng có thể hoạt động tốt hơn trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn.
● Lựa chọn chất bôi trơn
Việc đảm bảo sử dụng chất bôi trơn phù hợp là vô cùng quan trọng đối với tuổi thọ của máy nén khí. Bước đầu tiên là tham khảo các khuyến nghị từ nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM). Độ nhớt của chất bôi trơn máy nén khí và các bộ phận bên trong được bôi trơn có thể khác nhau rất nhiều tùy thuộc vào loại máy nén khí. Các đề xuất của nhà sản xuất có thể cung cấp một điểm khởi đầu tốt.
Tiếp theo, hãy xem xét quá trình nén khí, vì nó có thể ảnh hưởng đáng kể đến chất bôi trơn. Việc nén khí có thể dẫn đến các vấn đề về nhiệt độ chất bôi trơn tăng cao. Khí hydrocarbon có xu hướng hòa tan chất bôi trơn và do đó, làm giảm dần độ nhớt.
Các khí trơ về mặt hóa học như carbon dioxide và amoniac có thể phản ứng với chất bôi trơn, làm giảm độ nhớt và tạo ra cặn xà phòng trong hệ thống. Các khí hoạt tính hóa học như oxy, clo, sulfur dioxide và hydrogen sulfide có thể tạo thành cặn dính hoặc trở nên cực kỳ ăn mòn khi có quá nhiều hơi ẩm trong chất bôi trơn.
Bạn cũng nên xem xét môi trường mà chất bôi trơn máy nén phải chịu đựng. Điều này có thể bao gồm nhiệt độ môi trường xung quanh, nhiệt độ hoạt động, các chất gây ô nhiễm trong không khí xung quanh, liệu máy nén được đặt bên trong và có mái che hay bên ngoài và tiếp xúc với thời tiết khắc nghiệt, cũng như ngành công nghiệp mà nó được sử dụng.
Máy nén khí thường sử dụng chất bôi trơn tổng hợp theo khuyến nghị của nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM). Các nhà sản xuất thiết bị thường yêu cầu sử dụng chất bôi trơn mang thương hiệu của họ như một điều kiện bảo hành. Trong những trường hợp này, bạn nên đợi đến sau khi thời hạn bảo hành kết thúc mới thay chất bôi trơn.
Nếu ứng dụng của bạn hiện đang sử dụng chất bôi trơn gốc khoáng, việc chuyển sang chất bôi trơn tổng hợp cần phải được chứng minh là hợp lý, vì điều này thường sẽ tốn kém hơn. Tất nhiên, nếu báo cáo phân tích dầu cho thấy những vấn đề cụ thể, chất bôi trơn tổng hợp có thể là một lựa chọn tốt. Tuy nhiên, hãy chắc chắn rằng bạn không chỉ giải quyết các triệu chứng của vấn đề mà còn giải quyết tận gốc nguyên nhân gây ra vấn đề trong hệ thống.
Loại dầu bôi trơn tổng hợp nào phù hợp nhất cho ứng dụng máy nén khí? Thông thường, người ta sử dụng polyalkylene glycol (PAG), polyalphaolefin (POA), một số diester và polyolester. Việc lựa chọn loại dầu bôi trơn tổng hợp nào sẽ phụ thuộc vào loại dầu bôi trơn bạn đang sử dụng cũng như ứng dụng cụ thể.
Nhờ khả năng chống oxy hóa và tuổi thọ cao, polyalphaolefin thường là chất thay thế phù hợp cho dầu khoáng. Polyalkylene glycol không tan trong nước có độ hòa tan tốt, giúp giữ cho máy nén sạch sẽ. Một số este thậm chí còn có độ hòa tan tốt hơn PAG nhưng có thể gặp khó khăn với độ ẩm quá cao trong hệ thống.
| Con số | Tham số | Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn | Đơn vị | Danh nghĩa | Thận trọng | Phê bình |
| Phân tích tính chất chất bôi trơn | ||||||
| 1 | Độ nhớt &@40℃ | ASTM 0445 | cSt | Dầu mới | Giá trị danh nghĩa +5%/-5% | Giá trị danh nghĩa +10%/-10% |
| 2 | Chỉ số axit | ASTM D664 hoặc ASTM D974 | mgKOH/g | Dầu mới | Điểm uốn +0,2 | Điểm uốn +1,0 |
| 3 | Các nguyên tố phụ gia: Ba, B, Ca, Mg, Mo, P, Zn | ASTM D518S | ppm | Dầu mới | Sai số danh nghĩa +/-10% | Sai số danh nghĩa +/-25% |
| 4 | Quá trình oxy hóa | ASTM E2412 FTIR | Độ hấp thụ /0,1 mm | Dầu mới | Dựa trên cơ sở thống kê và được sử dụng như một công cụ sàng lọc. | |
| 5 | Nitrat hóa | ASTM E2412 FTIR | Độ hấp thụ /0,1 mm | Dầu mới | Dựa trên thống kê và được sử dụng như một công cụ cảnh quay. | |
| 6 | Chất chống oxy hóa RUL | ASTMD6810 | Phần trăm | Dầu mới | Giá trị danh nghĩa -50% | Giá trị danh nghĩa -80% |
| Đo màu màng điện thế vecni | ASTM D7843 | Thang điểm từ 1 đến 100 (1 là tốt nhất) | <20 | 35 | 50 | |
| Phân tích ô nhiễm chất bôi trơn | ||||||
| 7 | Vẻ bề ngoài | ASTM D4176 | Kiểm tra trực quan chủ quan về sự hiện diện của nước tự do và các hạt phấn. | |||
| 8 | Mức độ ẩm | ASTM E2412 FTIR | Phần trăm | Mục tiêu | 0,03 | 0,2 |
| Tiếng lách tách | Độ nhạy cao đến 0,05% và được sử dụng như một công cụ sàng lọc. | |||||
| Ngoại lệ | Mức độ ẩm | ASTM 06304 Karl Fischer | ppm | Mục tiêu | 300 | 2.000 |
| 9 | Số lượng hạt | ISO 4406: 99 | Mã ISO | Mục tiêu | Mục tiêu +1 số phạm vi | Mục tiêu +3 số trong phạm vi |
| Ngoại lệ | Kiểm tra dị ứng | Phương pháp độc quyền | Được sử dụng để xác minh mảnh vụn bằng phương pháp kiểm tra trực quan. | |||
| 10 | Các yếu tố gây ô nhiễm: Si, Ca, Me, AJ, v.v. | ASTM DS 185 | ppm | <5* | 6-20* | >20* |
| *Tùy thuộc vào chất gây ô nhiễm, ứng dụng và môi trường. | ||||||
| Phân tích mảnh vụn mài mòn chất bôi trơn (Lưu ý: các kết quả bất thường cần được theo dõi bằng phương pháp phân tích ferrography) | ||||||
| 11 | Các nguyên tố trong mảnh vụn mài mòn: Fe, Cu, Cr, Ai, Pb, Ni, Sn | ASTM D518S | ppm | Trung bình lịch sử | Giá trị danh nghĩa + Độ lệch chuẩn | Giá trị danh nghĩa +2 SD |
| Ngoại lệ | Mật độ sắt | Phương pháp độc quyền | Phương pháp độc quyền | Hirtoric Average | Danh nghĩa + S0 | Giá trị danh nghĩa +2 SD |
| Ngoại lệ | Chỉ số PQ | PQ90 | Mục lục | Trung bình lịch sử | Giá trị danh nghĩa + Độ lệch chuẩn | Giá trị danh nghĩa +2 SD |
Ví dụ về bảng kiểm tra phân tích dầu và giới hạn cảnh báo cho máy nén ly tâm.
● Các xét nghiệm phân tích dầu
Có thể thực hiện nhiều loại xét nghiệm khác nhau trên một mẫu dầu, vì vậy điều quan trọng là phải lựa chọn kỹ càng khi thực hiện các xét nghiệm này và tần suất lấy mẫu. Việc xét nghiệm nên bao gồm ba hạng mục phân tích dầu chính: các đặc tính chất lỏng của chất bôi trơn, sự hiện diện của các chất gây ô nhiễm trong hệ thống bôi trơn và bất kỳ mảnh vụn mài mòn nào từ máy móc.
Tùy thuộc vào loại máy nén, có thể có một số điều chỉnh nhỏ trong bảng kiểm tra, nhưng nhìn chung, người ta thường khuyến nghị kiểm tra độ nhớt, phân tích nguyên tố, quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), chỉ số axit, khả năng tạo cặn, thử nghiệm oxy hóa bình áp suất quay (RPVOT) và thử nghiệm khả năng tách nhũ tương để đánh giá các đặc tính chất lỏng của chất bôi trơn.
Các xét nghiệm tạp chất trong chất lỏng đối với máy nén khí thường bao gồm kiểm tra bằng mắt thường, phân tích FTIR và phân tích nguyên tố, trong khi xét nghiệm định kỳ duy nhất về mảnh vụn mài mòn sẽ là phân tích nguyên tố. Ví dụ về bảng kiểm tra phân tích dầu và giới hạn cảnh báo đối với máy nén ly tâm được thể hiện ở trên.
Vì một số xét nghiệm có thể đánh giá nhiều vấn đề cùng lúc, nên kết quả sẽ xuất hiện trong các danh mục khác nhau. Ví dụ, phân tích nguyên tố có thể phát hiện tốc độ suy giảm chất phụ gia từ góc độ tính chất chất lỏng, trong khi các mảnh vụn thành phần từ phân tích mảnh vụn mài mòn hoặc FTIR có thể xác định quá trình oxy hóa hoặc độ ẩm là chất gây ô nhiễm trong chất lỏng.
Các giới hạn cảnh báo thường được phòng thí nghiệm thiết lập mặc định, và hầu hết các nhà máy không bao giờ đặt câu hỏi về tính hợp lệ của chúng. Bạn nên xem xét và xác minh rằng các giới hạn này được xác định để phù hợp với mục tiêu độ tin cậy của bạn. Khi phát triển chương trình của mình, bạn thậm chí có thể muốn xem xét việc thay đổi các giới hạn. Thông thường, các giới hạn cảnh báo ban đầu hơi cao và thay đổi theo thời gian do các mục tiêu về độ sạch, lọc và kiểm soát ô nhiễm khắt khe hơn.
● Hiểu về bôi trơn máy nén
Về vấn đề bôi trơn, máy nén khí có vẻ khá phức tạp. Bạn và nhóm của bạn càng hiểu rõ chức năng của máy nén khí, tác động của hệ thống lên chất bôi trơn, loại chất bôi trơn nào nên được lựa chọn và những thử nghiệm phân tích dầu nào cần được thực hiện, thì cơ hội bảo trì và nâng cao hiệu quả hoạt động của thiết bị càng cao.
Thời gian đăng bài: 16/11/2021