Compressorolie
De eisen die men aan een compressorolie stelt zijn afhankelijk van het type compressor. Vooral de oliegekoelde roterende compressoren (schotten- en schroefcompressoren) en zuigercompressoren stellen namelijk hoge eisen aan de compressorolie. Axiaal- en centrifugaalcompressoren stellen minder hoge eisen omdat de compressorolie daar niet in contact komt met de perslucht.
Bij de beschouwing van de smeervereisten kunnen we ons daarom beperken tot twee groepen: de zuigercompressoren en de oliegekoelde roterende compressoren.
Smeervereisten van de compressorolie voor zuigercompressoren
Bij zuigercompressoren maakt men een onderverdeling naar de smering van lagers en de smering van cilinders.
Lagersmering
Over het algemeen past men echter voor de lagersmering dezelfde smeerolie toe als voor de cilindersmering. De eisen die men stelt aan de cilindersmering zijn immers hoger.
Cilindersmering
De keuze van een geschikt smeermiddel is afhankelijk van de functie van de drie variabelen: temperatuur, contaminatie en druk. Deze olie komt in contact met de perslucht en kleppen.
Eisen compressorolie
Door de hoge temperatuur daalt de viscositeit van de olie. De smeerolie dient echter op de bedrijfstemperatuur nog voldoende dik te zijn om een smeerfilm tussen de wrijvende delen in stand te houden. Bovendien versnelt de hoge temperatuur de reactie met zuurstof uit de lucht en dus bijgevolg de veroudering.
De smeerolie bezit daarom een hoge oxidatieweerstand om de vorming van oxidatieproducten te voorkomen die bovendien de viscositeit eveneens doen stijgen.
De oxidatieproducten vormen een kleverige neerslag (sludge) die de klepwerking in gevaar brengt. Bijkomend wordt een harde koolstoflaag op de kleppen en uitlaat afgezet. Hierdoor sluit de klep niet meer volledig waardoor er grote risico’s ontstaan.
De belangrijkste contaminatiefactor is vocht. Wanneer de compressor lucht aanzuigt met een hoge relatieve vochtigheidsgraad, wordt deze samengeperst en gekoeld. Als gevolg hiervan treedt er bijgevolg condensatie op in de koeler.
Vooral bij meertrapscompressoren zal condensatie optreden in de cilinder, met het gevaar voor verdringing van de olie, met hoge slijtage als gevolg. Door echter een olie te kiezen die in staat is water te binden (emulgerend vermogen) lost men dit probleem op. Bij zuigercompressoren kunnen eventueel multigrade oliën gekozen worden.
Overzicht belangrijkste eisen van de compressorolie bij zuigercompressoren:
- Voldoende viscositeit bij hoge temperatuur
- Voldoende chemische stabiliteit
- Hoge oxidatieweerstand
- Emulgerend vermogen
Smeervereisten van de compressorolie bij oliegekoelde roterende compressoren
Oxidatiebestendigheid
Bij deze compressoren wordt olie, die zowel een smerende als koelende functie heeft, fijn verdeeld ingespoten in de compressiekamer. Door de fijne verdeling en daarmee veel oppervlaktecontact met (hete) zuurstof, wordt oxidatie gestimuleerd. Oxidatiebestendigheid is bij dit type compressoren uitermate belangrijk.
Emulgeerbaarheid
Bij eentrapscompressoren zal de temperatuur van de gecomprimeerde lucht wel voldoende hoog zijn om de waterdamp uit de lucht in dampvorm te houden. Turbine-oliën gebruikt men veel voor roterende oliegekoelde meertrapscompressoren.
Anticorrosie en antislijtage
Bij niet continu bedrijf verhoogt de kans op corrosie door de aanwezigheid van vocht in de lucht. Een anticorrosie-additief voorkomt deze problemen. Slijtage vormt meestal een minder groot probleem. Bij hogere temperaturen kan men een olie gebruiken met een hogere viscositeit.
Vluchtigheid en gedrag bij lage temperatuur
Vanwege de buitenopstelling van veelal kleine compressoren stelt men eisen aan de compressorolie ten aanzien van gedrag bij lage temperatuur.
Een algemene eis bij compressoren is het reduceren van explosiegevaar. Kleine hoeveelheden, door de lucht meegevoerde en geoxideerde olie kan koolstof afzetten. Wanneer de koolstofafzetting voldoende dik is, kan een spontane verbranding ontstaan. Hierdoor vergroot de explosiekans. De oxidatieweerstand blijft dus een belangrijk criterium.
Gascompressoren
De smeervereisten voor gascompressoren zijn nagenoeg identiek aan luchtcompressoren. Het samengedrukte gas kan wel op het smeermiddel inwerken. Dit levert in sommige gevallen extra eisen op.
Niet-reactieve gassen
Bij compressie van niet-reactieve gassen zoals waterstof, koolmonoxide, stikstof, … die niet inwerken op de minerale olie, zijn de smeervoorschriften gelijk aan die van luchtcompressoren.
Reactieve gassen
Sommige gassen reageren met smeermiddelen. Bij zuurstofcompressoren kan men geen minerale olie gebruiken. Voor het samenpersen van chloor, chloorwaterstof en zwaveldioxideordt gebruik gemaakt van witte oliën. Deze hebben immers een grotere chemische stabiliteit.
Oplosbare gassen
Koolwaterstofgassen zoals propaan, butaan, … zijn oplosbaar in minerale olie. Hierdoor daalt de viscositeit van de olie zodat de smering onvoldoende wordt. Indien mogelijk worden hier compressoren toegepast met afzonderlijke cilindersmering. Een andere mogelijkheid is het gebruik van polyglycolen.
Smering van koelcompressoren
De eisen aan de koelcompressorolie wijken af van gas- en luchtcompressoren.
Viscositeit
In het carter van een koelcompressor is steeds een mengsel olie-koelmiddelen aanwezig dat de viscositeit beïnvloedt. De mengbaarheid van olie en koelmiddel is vooral afhankelijk van het gebruikte koelmiddel. Zo zijn freon R11, R12 en R21 goed mengbare koelmiddelen. Naftenische oliën hebben hierbij een klein voordeel ten opzichte van paraffinische oliën. Synthetische producten van het type benzeenalkylaat zijn echter superieur. De mengbaarheid van olie en het koelmiddel heeft twee aspecten, nl. enerzijds de mengbaarheid bij hoge temperatuur in het carter (koelmiddel in olie) en anderzijds de mengbaarheid bij lage temperatuur in de verdamper (olie in koelmiddel).
De verdunning van de carterolie met het koelmiddel heeft een negatief effect op de viscositeit. Verdunning van de olie met 5% koelmiddel heeft al een viscositeitsdaling van 50% tot gevolg. Een verdunning van 5% is normaal. Bij de keuze van de viscositeit van het smeermiddel moet hiermee rekening gehouden worden. Bij een goed gekozen smeermiddel is er geen fasescheiding. In geval van een fasescheiding bestaat het gevaar dar de oliepomp meer koelmiddel aanzuigt dan smeerolie.
Smering van vacuümpompen
Vacuumpompen zijn qua constructie vergelijkbaar met een luchtcompressor van een gelijkwaardige constructie. De mechanische belasting, temperatuur en druk zijn over het algemeen lager zodat minder smeerproblemen en oxidatieve degradatie van de olie te verwachten zijn. Over het algemeen wordt een iets visceuzere olie voorgeschreven om verdampingsverliezen ten gevolge van de lage druk te voorkomen.
Zoekt u een interim-manager met een technische achtergrond? Neem dan nu contact op.