ULJE ZA VAZDUŠNE KOMPRESORE

Kompresori su uređaji koji mehaničku energiju pretvaraju u energiju gasa pod pritiskom.

Prema  gasu koji se sabija (komprimuje) kompresori se dele na:

• vazdušne kompresore i
• rashladne kompresore.

Vazdušni kompresori služe za sabijanje (komprimovanje) vazduha (eng. air compressors), koji se dalje koristi u vozilima, vazduhoplovima kao i u industrijskim i rudarskim postrojenjima za pogon sklopova, mehanizama, opreme i alata.

Rashladni kompresori (eng. refrigerant compressors) komprimuju rashladni fluid (amonijak, ugljen dioksid, metilhlorid, freon), koji se dalje koristi za rashlađivanje opreme i uređaja u domaćinstvu, industriji, kao i u kabinama vozila, vazduhoplova i brodova.

Fluidi koji se koriste u ove dve vrste kompresora se razlikuju, pa tako se isto razlikuju i ulja za podmazivanje ove dve vrste kompresora. Pošto ulje dolazi u dodir sa fluidom koji se komprimuje, ulje ne sme delovati na fluid niti fluid na ulje. Zbog toga se koriste različiti aditivi koji se koriste za proizvodnju ulja za vazdušne kompresore od ulja namenjenih rashladnim kompresorima.

Istorijski prikaz nastanka vazdušnih kompresora
Počeci primene komprimovanog vazduha javljaju se u metalno doba (3.000-5.000 godina p.n.e.). Korišćeni su mehovi za raspirivanje vatre pri topljenju metala, a za izradu  oružja i oruđa.

Mehovi su ostali nezamenljivi uređaji u proizvodnji komprimovanog vazduha u naredna dva milenijuma. Iako mehovi malo podsećaju na savremene vazdušne kompresore, bili su u stanju da održe vatru koja je imala dovoljno visoku temperaturu da istopi gvozdenu rudu. Danas se mehovi i dalje koriste u određenim aplikacijama ( npr. u medicini se koriste renimacioni baloni).

Izgradnja visokih peći za topljenje rude (VXII i XVIII vek) podstakla je izradu vakum pumpi i vazdušnih kompresora. Nagli razvoj vazdušnih kompresora uporedo se odvijao sa industrijskom revolucijom. Vazdušni kompresori su zamenili uređaje i opremu koji su bili pogonjeni od strane vodene pare, jer je jednostavnije, jeftinije i bezbednije bilo korišćenje kompromovanog vazduha od vodene pare. Korišćenje komprimovanog vazduha za pogon alata i opreme u svim granama industrije (metalurgija, rudarska, građevinska, vojna, industrija motornih vozila, brodogradnja, itd.)  je ostalo i do današnjeg dana. 

Tipovi vazdušnih kompresora
Podela vazdušnih kompresora, prema konstrukciji izvršena je na:

1. Zapreminske (klipni i rotacioni);
2. Dinamičke odnosno strujne (radijalne i aksijalne) 

Zapreminski kompresori se dele na

1. naizmenične (klipni i membranski) 
2. rotacione (vijčani, krilni, sa dva pofilna klipna prstena)             

Podela vazdušnih kompresora prema zahtevima za  podmazivanje

1. Vazdušni kompresori koji zahtevaju podmazivanje i
2. Vazdušni kompresori koji rade bez podmazivanja.

Ulje za podmazivanje vazdušnih kompresora
Uloga kompresorskih ulja je da:

• smanji trenje i habanje elemenata;
• hladi kompresor;
• obezbedi dobro zaptivanje kompresorskog prostora;
• poseduje inertnost;
• poseduje deemulzivnost u slučaju prodora vlage u ulje.

 Na pravila izbor kompresorskog utiči sledeći faktori:

• vrsta fluida koji se komprimuje (vazduh ili rashladni fluidi);
• tehničke konstrukcije kompresora (klipni – jednocilindrični ili višecilindrični, rotacioni – vijčani, krilni, sa profilisanim klipovima i dr.);
• uslovi sredine u kojoj kompresor radi;
• uslovi rada.

Kompresorska ulja se dele prema:

• vrsti baznog ulja (mineralna ili sintetička);
• viskozitetu i
• nivou kvaliteta.

Mineralno ulje za vazdušne kompresore izrađeno je od visokokvalitetnih rafinata mineralnih ulja, sa dodatkom za to predviđenih aditiva (antioksidanti, inhibitori korozije, antipenušavci, deelmugatori). Za razliku od sintetičkih baznih ulja, ova ulja imaju manju termičku stabilnost te ih treba dolivati, kraći eksploatacioni vek ali su jeftinija u odnosu na sintetička ulja.

Sintetičko ulje za vazdušne kompresore izrađeno je od sintetičkih sirovina kao što su sintetički ugljovodonici (PAO-polialfa olefin), etarska ulja (PG-poliglikoli) i estarska ulja (estri fosforne kiseline). Za razliku od mineralnih baznih ulja, sintetička bazna ulja karakterišu sledeće osobine: 

• široki temperaturni opseg primene;
• lako pokretanje tokom zime; 
• bolja oksidaciona i termička stabilnost;
• bolje sprečavanje taloga i pene;
• bolje odvođenje toplote;
• duži interval zamene ulja (duži eksploatacioni vek ulja);
• duži radni vek kompresora;
• viša cena u odnosu na mineralna ulja.

Viskozitet ulja za podmazivanje vazdušnih kompresora
Izbor viskoziteta ulja za vazdušne kompresore zavisi od:

• konstrukcije;
• opterećenja (do 20 kW i preko 20 kW);
• pritiska na koji se vazduh sabija; 
• temperature vazduha koji se sabija.

Tako, za krilne vazdušne kompresore, gde se vazduh sabija do pritiska od 10 bari, kinematski viskozitet ulja se kreće od VG 32 do VG 100. Ove vrednosti kinematskog viskoziteta, takođe važe za klipne kompresore snage preko 20 kW. Za klipne kompresore snaga manjih od 20 kW kao i za vijčane kompresore, preporučeni kinematski viskozitet se kreće od VG 46 do VG 68.

Ipak, najsigurniji izbor kinematskog viskoziteta je onaj koji je preporučio proizvođač kompresora. Taj podatak se nalazi u Uputstvu za rukovanje i održavanje kompresora izdatog od strane proizvođača kompresora.

Kvalitet ulja za podmazivanje vazdušnih kompresora
Kvalitet ulja za vazdušne kompresore definisan je standardom DIN 51506 (tabela1) ili ISO 6743/3A.    

Tabela1: Kvalitet ulja za vazdušne kompresore po DIN 51506*
* Dr Mile Stojilković: Primena maziva, Beograd, 2011.

 Mogućnost upotrebe drugih vrsta ulja za podmazivanje vazdušnih kompresora

1. Hidraulična ulja mogu se koristiti, mada sadrže manje aditiva u odnosu na ulja namenjena podmazivanju vazdušnih kompresora. Mogu se koristiti  hidraulična ulja čiji je nivo kvaliteta po DIN 51524/2 (HM).
2. Motorna ulja mogu se koristiti, ako su  monogradna motorna ulja, čiji je nivo kvaliteta API CC/CD, viskoziteta SAE 20 – 30. Nikako ne koristiti multigradna ulja ili motorna ulja koja sadrže detergente. Detergenti nepovoljno utiču na kompresore i skraćuju im radni vek.
3. Ulja za automatske menjače su poslednji izbor za korišćenje u kompresorima. Ulja za automatske menjače sadrže u sebi detergente koji nepovoljno utiču na kompresor. Viskozitet ulja za automatske menjače se kreće od VG 35 do VG 45, što je za neke kompresore niska vrednost.

Kada treba zameniti ulje u vazdušnom kompresoru?
Na degradaciju kompresorskog ulja mogu uticati sledeći faktori:

• tehničko stanje kompresora;
• stepen opterećenja kompresora;
• uslovi okoline u kojoj kompresor radi 
• sadržaj vlage u ulju, itd.

Ulje u vazdušnom kompresoru se menja po preporuci proizvođača kompresora. Taj podatak se nalazi u Uputstvu za rukovanje i održavanje kompresora.

Ukoliko nemamo taj podatak, prema iskustvu, ulje treba menjati ili jednom godišnje ili posle 1.000 radnih časova.

Najsigurniji podaci o stepenu degradacije kompresorskog ulja, tehničkom stanju kompresora kao i optimalnom periodu zamene, dobijaju se na osnovu laboratorijskih analiza fizičko hemijskih osobina ulja uzetog iz kompresora.

Tako npr. ukoliko kinematski viskozitet promeni vrednost za više od ±10%, a tačka paljenja bude viša ili niža za 20 ºC u odnosu na početnu vrednost, može se konstatovati da ulje treba zameniti. Svaki ozbiljan proizvođač kompresorskog ulja, omogući će kupcu da se uzorak ulja uzetog iz kompresora analizira u, za to, opremljenoj laboratoriji.

Šta možemo zaključiti?     

1. Izbor kompresorskih ulja zavisi od gasa koji se komprimuje. Ne koristi se isto ulje za podmazivanje vazdušnih kompresora i rashladnih kompresora.
2. Najsigurnij podatak o vrsti, viskozitetu i kvalitetu ulja za vazdušne kompresore dobija se od proizvođača kompresora.
3. Umesto kompresorskog ulja mogu se koristiti hidraulična i motorna monogradna ulja (API CC/CD), ali treba izbegavati ulja za automatske menjače.
4. Prema iskustvu, period zamene kompresorskog ulja iznosi jednom u godinu dana ili nakon odrađenih 1.000 r/č.

Autor:
Ms. ing. Aleksandar Kekić,  
Inženjer razvoja, primene i tehničke podrške, ADECO