DẦU MÁY NÉN KHÍ

DẦU MÁY NÉN KHÍ

Máy Nén Khí được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp nhằm tồn trữ hoặc vận chuyển các loại khí dưới dạng khí nén hoặc khí hóa lỏng. Tùy thuộc vào kiểu Máy Nén Khí, loại khí nén và điều kiện áp suất nhiệt độ vận hành mà yêu cầu về mặt bôi trơn cho các máy nén cũng rất khác nhau. Dầu máy nén khí phải thích hợp với tính chất hóa học của khí được nén, bền ở nhiệt độ cao, chịu được nhiệt độ thấp, độ tạo cặn và bay hơi thấp, đồng thời tương hợp với các tác nhân khác trong máy nén. Hiện nay các loại dầu máy nén thương phẩm chủ yếu là nhập khẩu với giá thành khá cao, do vậy cần nghiên cứu pha chế loại dầu máy nén đáp ứng yêu cầu kỹ thuật nhằm giảm giá thành và nâng cao hiệu quả trong sản xuất.

Thành phần của Dầu máy nén khí gồm dầu gốc và hệ phụ gia nhằm tạo ra các đặc tính phù hợp yêu cầu sử dụng. Tùy theo lĩnh vực sử dụng, người ta xếp dầu máy nén thành 3 loại: dầu cho máy nén xylanh và roto; dầu cho máy nén tuabin; dầu cho Máy Nén Khí làm lạnh.
Dầu máy nén khí xylanh và roto dùng để bôi trơn xylanh và bơm cũng như để làm khít các hệ kín và khoang nén. Sự thay đổi nhiệt độ của không khí khi bị nén và giãn nở đòi hỏi dầu bôi trơn phải có nhiệt độ đông đặc thấp, đồng thời phải đảm bảo cho máy làm việc không bị bốc cháy và có hậu quả khác, dầu phải có độ ổn định oxy hóa cao, khả năng tạo cốc nhỏ nhất.

Với dầu tuabin, thời gian làm việc thường khoảng 16.000 h hoặc lâu hơn. Trong thời gian sử dụng, dầu không được tăng trị số axit và có khả năng tách nhũ tốt để bảo vệ bề mặt kim loại không bị gỉ khi bất ngờ gặp nước.

Do phải tiếp xúc với môi chất làm lạnh cũng như sự thay đổi nhiệt độ, áp suất liên tục của môi trường trong máy nén lạnh nên yêu cầu đối với dầu bôi trơn cho máy nén lạnh, máy điều hòa nhiệt độ rất khắt khe. Dầu phải có tính chống mài mòn nhiệt độ thấp, trơ với tác nhân lạnh, độ ổn định oxy hóa tốt, độ ổn định nhiệt độ cao, nhiệt độ đông đặc rất thấp, đặc tính chống tạo bọt thấp, thành phần không có nước, cặn cũng như nhựa, sáp.

III. Cách pha chế Dầu Máy Nén Khí và đánh giá chất lượng

1 Lựa chọn, phân tích đánh giá chất lượng dầu gốc

 

Dầu gốc dùng pha chế Dầu Máy Nén Khí có rất nhiều loại với độ nhớt khác nhau có nguồn gốc là dầu khoáng hoặc dầu tổng hợp như dầu gốc polyalpha-olefin (PAO), dầu gốc tổng hợp dieste… Tùy thuộc quá trình chưng cất và chế biến có thể nhận được trên 20 loại dầu gốc với độ nhớt khác nhau. Để làm nguyên liệu pha chế Dầu Máy Nén Khí, dầu gốc sử dụng phải đáp ứng các yêu cầu về độ nhớt, nhiệt độ chớp cháy, độ ổn định oxy hóa…
Nhằm lựa chọn dầu gốc đảm bảo chất lượng, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của dầu máy nén, chúng tôi đã tiến hành khảo sát, phân tích đánh giá các mẫu dầu gốc được pha chế từ 3 loại dầu SN – 500, SN – 700 và BS – 150. Kết quả thu được 3 mẫu dầu với 3 cấp độ nhớt, ký hiệu tương ứng là BO1, BO2, BO3. Các thông số kỹ thuật của 3 mẫu dầu gốc đưa ra trong bảng 1.

Bảng 1: Các thông số kỹ thuật của 3 mẫu dầu gốc

Mẫu

Thành phần

(%)

Tỷ trọng

Độ nhớt

cSt

Chỉ số độ nhớt IV

Độ ổn định oxy hóa

SN 500

SN 700

BS 150

400C

1000C

Trị số axit mgKOH/g

Độ nhớt thay đổi, %

Hàm lượng cặn

BO1

66

29

5

0,8860

93,7

10,6

93

4,50

18,5

1,3

BO2

47

29

24

0,8890

134,8

13,4

94

4,75

21,7

1,4

BO3

23

29

48

0,8872

187,3

16,8

95

6,75

24,0

1,9

III.2 Lựa chọn phụ gia dầu máy nén khí

Hiện nay phụ gia cho Dầu Máy Nén Khí hoàn toàn được nhập khẩu dưới dạng phụ gia đóng gói. Các hãng dầu lớn trên thế giới đều có sản xuất phụ gia cho dầu bôi trơn. Nhưng uy tín nhất hiện nay vẫn là phụ gia của hãng Lubrizol của Mỹ. Lựa chọn 3 loại phụ gia với các đặc tính:

– Phụ gia LZ – 383 là phụ gia đóng gói để pha chế cho Dầu Máy Nén Khí không khí có khả năng phân tán tốt, có tính chất chống gỉ, chống mài mòn, chống oxy hóa cao.

– Phụ gia LZ – 68570 là phụ gia đóng gói dùng để pha chế cho Dầu Máy Nén Khí thiên nhiên tĩnh tại vạn năng.

– Phụ gia LZ – 6857 là phụ gia đóng gói dùng để pha chế Dầu Máy Nén Khí thiên nhiên hoặc khí đồng hành, lượng sử dụng hữu hiệu là 8% thể tích.

Bảng 2: Chỉ tiêu chất lượng phụ gia đóng gói của hãng Lubrizol

TT

Tên chỉ tiêu phân tích

Đơn vị

Kết quả

LZ – 383

LZ– 68570

LZ – 6857

1

Tỷ trọng

g/ml

0,95

0,948

0,97

2

Độ nhớt ở 1000C

cSt

734

25

90

3

Hàm lượng P’

%TL

1,50

0,34

0,55

Hàm lượng S

%TL

3,20

2,15

4,20

Hàm lượng Zn

%TL

1,60

0,38

0,65

Hàm lượng N

%TL

1,00

1,00

0,,70

Hàm lượng Ca

%TL

1,25

0,80

4

Hàm lượng tro SO42-

%TL

4,7

3,70

III.3 Pha chế dầu bôi trơn cho các loại máy nén

Đơn pha chế:

Dầu máy nén khí dùng để nén khí

Dầu máy nén khí thiên nhiên đa chức

Dầu máy nén khi khí thiên nhiên tĩnh tại

Dầu gốc BO1

93,5%

Dầu gốc BO2

92%

Dầu gốc BO3

92,6%

Phụ gia LZ–383

6,5%

Phụ gia LZ – 6857

8%

Phụ gia LZ – 68570

7,4%

Phụ gia Silicon

5.10-5%

Phụ gia Silicon

5.10-5%

Phụ gia Silicon

5.10-5%

Quy trình pha chế Dầu Máy Nén Khí:

Dầu gốc BO1 được gia nhiệt trong thiết bị có máy khuấy đến nhiệt độ 60 ÷ 700C. Phụ gia Lz – 383 được gia nhiệt tại một thiết bị khác đến 60÷700C. Sau đó, tiến hành vừa khuấy vừa cấp phụ gia LZ – 383 vào thiết bị có chứa dầu gốc BO1, khuấy trộn với tốc độ khuấy là 120 vòng/phút trong khoảng thời gian 1h. Tiếp sau đó định lượng phụ gia chống tạo bọt Silicon 5.10-5% trọng lượng của toàn bột khối dầu đang pha chế, tiếp tục khuấy thêm 1h. Vì phụ gia chống tạo bọt rất khó phân tán trong dầu nên ta phải pha loãng chúng trước khi sử dụng trong quá trình pha chế.

Quy trình pha chế tương tự đối với các Dầu Máy Nén Khí thiên nhiên đa chức và Dầu Máy Nén Khí khí thiên nhiên tĩnh tại.

III.4 Đánh giá chất lượng dầu máy nén khí được pha chế

Các mẫu Dầu Máy Nén Khí pha chế được phân tích các chỉ tiêu lý hóa, kết quả trình bày trong bảng 3.

Bảng 3: Một số chỉ tiêu kỹ thuật của Dầu Máy Nén Khí pha chế

TT

Tên chỉ tiêu

Đơn vị

Phương pháp ASTM

M1

M2

M3

1

Tỷ trọng

g/ml

D – 1289

0,8895

0,901

0,8892

2

Độ nhớt ở 1000C

cSt

D – 445

12,3

16,3

17,5

3

Trị số axit

mgKOH/g

D – 664

0,05

0,10

0,05

4

Nhiệt độ chớp cháy

0C

D – 92

240

265

285

5

Độ tạo bọt

D – 892

0/30

0/30

0/30

6

Ăn mòn đồng M – 1

D – 130

2a

2a

2a

Phân tích xác định độ ổn định oxy hóa của Dầu Máy Nén Khí:

Tiến hành thử nghiệm xác định độ ổn định oxy hóa của các mẫu dầu pha chế. Nhiệt độ thử nghiệm: 1300C, tốc độ khí: 1lít/phút, thời gian thử: 96h, xúc tác đồng kim loại. Kết quả thử nghiệm được đưa ra trong bảng 4.

Bảng 4: Kết quả thử nghiệm độ ổn định oxy hóa của Dầu Máy Nén Khí

TT

Mẫu dầu

% Thay đổi độ nhớt

Trị số axit sau oxy hóa mgKOH/g

Hàm lượng căn sau oxy hóa %

1

M1

3,5

0,19

0,18

2

M2

4,1

0,12

0,2

3

M3

4,5

0,16

0,23

Kết quả thử nghiệm cho thấy các mẫu dầu có độ ổn định oxy hóa tốt. Trị số axit thấp hơn 0,2mgKOH/g, hàm lượng cặn thấp, độ nhớt ổn định với % thay đổi nhỏ hơn 5%.
Đánh giá khả năng chống mài mòn:
Xác định đường kính vết mài mòn trên thiết bị Tribology T-05 theo phương pháp ASTM D 2714. Cơ sở so sánh là mẫu Dầu Máy Nén Khí thương phẩm Shell Corena P cấp độ nhớt 100.

Bảng 5: Kết quả thử nghiệm khả năng chống mài mòn

STT

Tên mẫu
Dầu Máy Nén Khí

Đường kính vết mài mòn

Trọng lượng kim loại bị mài mòn

1

M1

0,3

0,016 mg

2

M2

0,26

0,014

3

M3

0,23

0,011

4

Shell Corena P 100

0,36

0,018

Qua các kết quả thử nghiệm cho thấy các mẫu Dầu Máy Nén Khí pha chế đáp ứng yêu cầu về khả năng chống mài mòn cao và còn tốt hơn mẫu dầu thương phẩm tương đương Shell Corena P 100 đang sử dụng trên thị thường.

Share this post