Czynniki środowiskowe i świadomość ograniczonej dostępności surowców to główne powody odchodzenia od sprężarek tłokowych, które wymagają dużych ilości środków smarnych i powodują zanieczyszczenie środowiska poprzez przedostawanie się olejów do powietrza.
Dzięki zastosowaniu sprężarek śrubowych i odśrodkowych udało się znacznie ograniczyć zużycie olejów oraz zmniejszyć ich przenikanie do otoczenia. Jednakże wymagania stawiane olejom wykorzystywanym w tych sprężarkach są wyższe niż tych stosowanych w sprężarkach tłokowych.
W wirnikowych sprężarkach oleje mineralne musiały być często wymieniane, dla zapobieżenia problemom związanym z rozkładem oleju. Problem osadzania się produktów rozkładu olejów mineralnych spowodował opracowanie technologii olejów syntetycznych. Obecnie wiele olejów syntetycznych podlega biodegradacji i posiada ograniczoną rozpuszczalność w wodzie. Oznacza to, że nieznaczna ich część wydostaje się wraz z kondensatem ze sprężarki i nie stwarza problemów zakładom oczyszczania ścieków.
Dążenie do zmniejszania kosztów związanych z obsługą urządzeń doprowadziło do tego, że obecnie projektuje się sprężarki wymagające prostszej obsługi i wykorzystujące bardziej trwałe oleje. Tendencja do oszczędzania energii przyczyniła się do powstania nowej generacji dwustopniowych sprężarek rotacyjnych – z układami sterowania wydatkiem powietrza, z napędami bezstopniowymi (z płynnie regulowaną prędkością), z wykorzystaniem olejów syntetycznych – które zapobiegają powstawaniu produktów rozkładu oleju.
Z powodu równoczesnego działania wysokiej temperatury i koncentracji tlenu sprężonego powietrza konieczne jest stosowanie w sprężarkach olejów syntetycznych najwyższej jakości. Ich zastosowania w sprężarkach wyznaczają wymagania stawiane technologii produkcji olejów.
Trwałość użytkowa olejów syntetycznych może dochodzić do 12 000 godzin, chociaż należy pamiętać o tym, że zależy ona od konkretnych zastosowań. W tych samych warunkach trwałość użytkowa olejów mineralnych nie przekracza zwykle 1000–2000 godzin.
Znaczenie olejów w sprężarkach
Smarowanie sprężarek realizowane jest w obiegach zamkniętych. Olej przepływa ze sprężarki do zbiornika wyposażonego w rozdzielacz oleju. Ze zbiornika przepływa przez filtr mechaniczny i chłodnicę oleju z powrotem do sprężarki. Zanieczyszczenia oleju mogą być przyczyną zatykania się chłodnicy lub filtra mechanicznego, mogą też blokować dopływ oleju do łożysk, powodując awarię sprężarki.
Wiele olejów nie posiada odpowiedniej odporności na jednoczesne działanie powietrza i podwyższonej temperatury, która w typowych zastosowaniach może dochodzić do 100oC. W wyniku reakcji chemicznych, głównie sprężonego powietrza z zanieczyszczeniami zawartymi w oleju, następuje intensywne utlenianie, dodatkowo przyspieszane przez temperaturę, powodując zwiększenie lepkości oleju i utratę jego własności smarnych.
Zmniejszenie kosztów/poprawa parametrów pracy
Zastosowanie olejów syntetycznych do smarowania sprężarek wydłuża okres między przeglądami konserwacyjnymi, co w efekcie obniża koszty i poprawia parametry pracy. Oszczędności osiąga się dzięki wydłużeniu okresów między wymianami oleju oraz zmniejszeniu ilości zanieczyszczeń związanych z rozkładem oleju wewnątrz sprężarki.
Przykładowo: sprężarka śrubowa, której objętość systemu smarowania zawiera ok. 115 litrów oleju, w przypadku zastosowania oleju syntetycznego wymaga w tym samym okresie tylko jednej wymiany oleju, zamiast pięciu dla olejów mineralnych. W efekcie koszty stosowania oleju zostają obniżone o 13%. Dodatkowe oszczędności wynikaj ą ze zmniejszenia kosztów pracy, wydatków związanych z utylizacją oleju oraz kosztów wymiany filtrów. Łącznie roczne oszczędności mogą wynieść w takim przypadku nawet 40%.
Autor: Joseph L. Foszcz, Senior Editor, Plant Engineering Magazine
