BÔI TRƠN MÁY NÉN- NHỮNG KIẾN THỨC THỰC TIỄN
Máy nén khí là một thiết bị làm tăng áp suất của khí thông qua quá trình nén. Máy nén động lực dựa trên nguyên tắc truyền tốc độ vào dòng khí và sau đó chuyển đổi năng lượng vận tốc này thành năng lượng áp suất. Ngược lại, máy nén thể tích sẽ ép một thể tích khí vào trong một không gian nhất định để nâng áp suất. Phần lớn các máy nén đều sử dụng các bộ phận chuyển động. Nghĩa là chúng cần sử dụng chất bôi trơn, để bôi trơn, làm mát, làm kín, trừ máy nén khí kiểu ejector và một số máy nén không dầu.
1. Các thành phần chính của máy nén
Máy nén động có một vài thành phần chính đòi hỏi chất làm mát / bôi trơn là: bánh răng, vòng bi và vòng đệm. Đến nay, phần lớn các máy nén động tiếp tục sử dụng các phớt được bôi trơn bằng màng dầu, như được minh họa trong Hình 2d, 3a và 3b. Chỉ có phớt như Hình 2a và 2b hoặc phớt được bôi trơn bằng khí (Hình 3c) hoạt động mà không có màng chất lỏng ngăn cách các mặt. Trên các phớt bôi trơn bằng dầu thì thường gặp hơn, dầu bôi trơn ổ trục và phớt thường giống nhau.
2. Hệ thống dầu bôi trơn máy nén
Hệ thống dầu bôi trơn cung cấp dầu cho máy nén và trục điều khiển, cho các bánh răng và khớp nối. Dầu bôi trơn được hút từ bể chứa bằng máy bơm và được đưa vào thông qua bộ làm mát và bộ lọc, sau đó mới đến ổ trục để làm nhiệm vụ bôi trơn, làm kín, sau đó đưa trở lại bể chứa.
Bể chứa được thiết kế để cho phép lưu thông toàn bộ khối lượng chất lỏng của hệ thống từ tám đến 12 lần mỗi giờ. Các bể chứa dầu thường có cảm biến nhiệt để theo dõi mức nhiệt độ trong quá trình khởi động và hoạt động liên tục. Bể chứa cũng thường có các bộ điều khiển nhiệt độ dầu, phục vụ cho quá trình làm nóng trước trong điều kiện khởi động lạnh hoặc làm mát tránh quá nhiệt trong chu kỳ vận hành cao điểm. Các bể chứa có thể được điều áp hoặc thông hơi.
Khi hoạt động, dầu thường được lưu thông bằng bơm dầu chính. Cùng với 1 máy bơm phụ trợ (thường ở chế độ chờ). Chúng được kết nối với các nguồn cung cấp điện riêng biệt.
Trên máy nén có hộp số step-up, bơm dầu chính có thể được điều khiển cơ học bằng hộp số và bơm phụ trợ hoạt động trong các giai đoạn khởi động và xuống máy. Van xả bảo vệ cả hai máy bơm khỏi tác động của áp lực quá cao. Van một chiều ngăn chặn dòng chảy ngược của dầu thông qua bơm đứng yên.
Nhiệt sinh ra do ma sát trong ổ trục có thể được giải quyết bởi bộ làm mát dầu (bằng không khí hoặc bằng nước). Một van điều chỉnh áp suất được điều khiển bởi áp suất hạ lưu của các bộ lọc và duy trì áp suất dầu không đổi bằng cách điều chỉnh lượng dầu bypass.
Một công tắc áp suất dùng điều khiển bơm dầu phụ trợ. Nếu áp suất dầu giảm xuống dưới giới hạn định sẵn, công tắc áp suất thứ hai sẽ tắt máy nén.
Bộ lọc làm sạch dầu trước khi đưa đến các điểm bôi trơn và đồng hồ đo chênh áp sẽ theo dõi mức độ tắc nghẽn (đầy) của các bộ lọc.
Lưu lượng dầu đến từng ổ trục được điều chỉnh riêng bởi các orifice, đặc biệt quan trọng đối với các điểm bôi trơn đòi hỏi áp lực khác nhau. Dầu bôi trơn cho bộ điều và các thành phần cơ khí khác được lấy từ các đường nhánh.
Nhiệt độ và áp suất được đo tại tất cả các vị trí quan trọng trong hệ thống, bao gồm nhiệt độ từ bể dầu, đường hồi lưu từ ổ trục, bánh răng và các thành phần cơ khí khác. Nhiệt độ và áp suất thường được ghi lại trên các mặt hút và xả của từng giai đoạn nén để cung cấp cho vận hành viên thông tin về sức khỏe của hệ thống. Các thông tin này có thể được ghi tại hiện trường hoặc truyền đến một trạm giám sát.
3. Hệ thống dầu làm kín máy nén
Phớt làm kín
Nói chung, phớt cơ học làm kín dầu thường sử dụng vòng carbon cố định lò xo (hình 3a) với vật liệu bề mặt tiếp xúc tố. Loại phớt này cũng có hiệu quả khi máy nén đứng yên và bơm dầu đã ngừng hoạt động.
Các thành phần chính của phớt trượt (Hình 3b) là hai ống lót cố định, nhưng hoàn toàn tự do di chuyển với khe hở nhỏ đối diện với ống lót trục (Hình 3b). Khe hở này kiểm soát dòng chảy của dầu làm mát phớt.
Dầu làm kín
Dầu làm kín là công cụ làm kín hoàn hảo bổ trợ cho các cho phớt làm kín tại mọi thời điểm, đảm bảo đúng chức năng làm kín kể cả khi máy nén không chạy. Hệ thống dầu làm kín có thể được kết hợp với hệ thống dầu bôi trơn nếu khí (nén) không ảnh hưởng xấu đến chất lượng bôi trơn của dầu.
Sự kết hợp này cần có thêm các bộ tăng áp. Tại những bộ tăng áp này, áp suất dầu được tăng lên đến mức cần thiết cho mục đích bôi trơn và sau đó một phần của nó được tăng thêm đến áp suất cần thiết để làm kín.
Dầu sau khi đi làm kín nếu dẫn quay về bể để dùng lại thì cần tiến hành khử khí, quá trình khử khí được tăng tốc bằng cách đun nóng hoặc bằng dùng Nito để cuốn.
4. Lựa chọn dầu bôi trơn máy nén
Phần lớn các máy nén hoạt động tốt nhất bởi các loại dầu tuabin cao cấp có độ nhớt ISO là 32 hoặc 46. Tuy nhiên, có nhiều loại máy nén khác nhau và mỗi nhà sản xuất có thể khuyên dùng loại chất bôi trơn khác nhau.
Dầu tuabin ISO VG 32 cao cấp được sử dụng thường xuyên hơn. Chỉ số độ nhớt điển hình là 97, với điểm chảy khoảng -37ºC (-35ºF). Độ ổn định oxy hóa (ASTM D943) phải vượt quá 5.000 giờ và điểm chớp cháy ( ASTM D92, COC) phải là 206 độ C, hoặc 403 độ F. Những chất bôi trơn này phải đáp ứng các tiêu chuẩn:
- Tuổi thọ cao
- Ngăn ngừa axit, bùn, hình thành cặn bám
- Chống gỉ và ăn mòn tốt, ngay cả trong khi tắt máy
- Khả năng khử nhũ tương tốt
- Dễ dàng lọc mà không bị suy giảm phụ gia
- Kiểm soát bọt tốt
Nếu được lựa chọn và quản lý tốt, dầu bôi trơn có thể phục vụ trong thời gian rất dài, nhiều máy nén đã có thời gian phục vụ hơn 30 năm. Để đạt được điều này, cần quản lý tốt các khâu: lựa chọn dầu tốt, kiểm soát ô nhiễm tốt và đôi khi, cần “làm ngọt” dầu