[产品讨论] 大连冰山LG系列螺杆式制冷压缩机组使用说明书（扫描版）

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ananguoji

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16楼

发表于 2011-3-4 20:47 |只看该作者

正确选用压缩机润滑油是节约能耗，降低运行成本的重要途径。
润滑油的正确选择与否，涉及压缩机的运行成本，西安交通大学通过试验证明，在同一型号的压缩机上采用相同的试验条件，使用较低粘度牌号的油品比使用高粘度牌号的油品最多可降低压缩机的比功率约100％，而机器零件磨损量却无明显差异。新疆开发事业部牙哈作业区，为保压开采以实现长期稳定、高效的开发战略，提高气田的最终采收率，进口了美国COOPER公司制造的16SGT/MH-66型四冲程发动机驱动的高压气压缩机，发动机型号为16SGT，转速600-1200rpm，功率2650马力。压缩机型号为MH-66，6列6缸对称平衡型，行程为152.4mm，转速900rpm，活塞杆直径2.25英寸，进气压力为6.8～7.2MPa，排气压力设计为52/57MPa，实际使用46MPa，进气温度为21～30℃，三级压缩，缸径φ127，φ107.95，φ60.325（即分别为5、4.25、2.375英寸）排温分别为90℃、125℃、85℃，供气量为45-58×104Nm/h，共进口7台牙哈作业区对该机的润滑油消耗做大量节油降耗工作，仅2号机而言，调正前油耗量为4.8冲/分，每年耗油达11840升，成本125万元/年，调正后油耗7955升/年，成本84万元/年，节约41万元/台，运行6台每年实际节约246万元，该机采用美孚HE320，单价106元/升，润滑油由于耗量大，价格贵，运行成本占注气机组的40%。
往复压缩机润滑系统的典型范例
整体式燃气发动机--压缩机组，其发动机与压缩机为公用机身和曲轴，其润滑系统为飞溅、浸入和强制供油的联合方式。曲轴箱的飞溅润滑系统给主轴承、连杆大头瓦、十字头销、十字头、曲轴驱动的齿轮、在飞轮端的平行轴齿轮和平行轴轴承提供充分的润滑。控制箱中的浸入润滑系统对齿轮等提供润滑。强制注油润滑系统将润滑油送到动力缸、压缩机气缸，为活塞、活塞环、汽缸壁和压缩机的活塞杆和压力填料提供润滑。
整体式燃气发动机--压缩机组，其发动机以洁净天然气为燃料，压缩机以天然气为介质，天然气中的组分如含H2S，属含酸天然气，则绝不能用含菜籽油的润滑油，否则会产生严重的胶质沉淀物。一般而言，动力缸与曲轴箱应使用二冲程气体发动机规定配方的润滑油。库珀能源艾杰克斯对非增压低速整体式天然气发动机--压缩机组规定动力缸和曲轴箱润滑油为美国汽车工程师协会SAE30#粘度级别的润滑油，且要求符合API发动机CA、CB级柴油发动机油，其一般技术规格如表1。
发动机--压缩机较合适的润滑剂应是符合表1一般技术要求的机油，但基本上使用无灰的添加剂，一般称为“无灰气体压缩机润滑油”、其硫酸盐灰分按A、S、T、M、D874标准，重量含量应小于0.1%。这种型式的润滑油在其添加剂整套配方中应不含二硫化磷酸锌，其锌重量含量超过0.04%。使用含有大量的添加剂的机油会使燃烧表面加速灰的沉积。
所规定的粘度是对SAE30#级别的润滑油，它适用于常规条件。某些状况如低温启动或运行于很低或很高的环境温度时，可以使用不同于SAE30#粘度级别的润滑油。而且必须注意：在机组启动前，应保证曲轴箱的油温必须高于倾点温度。当油温低于倾点温度时，由于缺乏润滑会引起设备故障。应备有油温加热装置。
上面列出的规定对曲轴箱用润滑油是可以适用的。
用于压缩机气缸和活塞杆填料的润滑油首先应考虑压缩介质和排气温度，如对具有出口温度高达300℉（149℃）的清洁干燥气体，如氦气、氧气等需要用一种高质量、溶剂精制的纯矿物油来满足润滑的要求。
空气压缩机常常由于坚硬的积碳而产生故障，因为积碳干扰排气阀的工作。对此可以通过使用所谓环烷的、或低粘度指数的机油来减轻故障，当空压机排温超过149℃，但不超过176℃，由于存在着火的危险，推荐使用耐火的合成润滑剂。
还应考虑有压缩机气缸的非金属元件以确保与选用的合成润滑剂相适应。
必须注意在某些情况下，如油膜从润滑表面会被气体所带的烃液冲洗掉，在这种情况下推荐加3～5%的复合油（即石油基油品中含无酸动物油，植物油或合成脂肪油），实际证明，这在部分情况下是令人满意的措施。
再次强调，在最后决定润滑剂之前，应罗列出所有的使用条件去找有名的润滑油制造厂去咨询，这些条件应包括气缸直径、冲程、转速、压力、温度、气体组分、气体洁净度、温度，以及润滑油被压缩气体的溶混能力，还应该考虑活塞环活塞杆填料密封环、活塞杆和气缸体（或气缸套）的材料。
当改变润滑油级别或制造厂，注油器和曲轴箱所存的机油不要与不同级别、牌号的润滑油相混。
国外对于整体式燃气发动机--压缩机组的压缩机气缸和活塞杆填料的润滑推荐采用美孚公司的飞马pegasus390或pegasus100/30牌号的润滑油，并列出各种气缸压力下推荐的油的粘度，见表2。
这里再指出整体式燃气发动机--压缩机动力缸体结碳的原因：
1、润滑油品不符合技术规范。其规范要求动力缸润滑油含硫酸盐灰分含量不应大于0.1%，一般用户使用CC和VD级四冲程增压柴油机，油含灰分含量高达1.2～1.5%以上。高含分在动力缸内活塞环和火花塞上造成结碳。
2、另一原因是动力缸的注油量过大。建议每25马力注油量为0.8品脱即0.4公升，对800马力机组，每天25.6品脱即12.1公升就可以满足要求。
压缩机制造厂不可能对目前市场上可用的润滑油是否合适各种气体做出试验，所以其推荐只能作为参考。大多采用压缩机制造商与用户及其润滑油供应商三方共同确定选用的润滑油。
压缩机润滑油性能要求
对于大中型往复活塞式压缩机的润滑应分两部分考虑，曲柄连杆设循环油润滑系统，如轴头泵装置，大型采用稀油站。曲轴箱油泵以40～50PSI（0.276～0.345MPa）的压力向主轴承和连杆轴承、十字头销和十字头滑道连续供油，以减少摩擦，带走热量，使油池温度保持在135～160℉（57-71℃）防止水气凝结，泵从曲轴箱吸油，油通过恒温控制的冷却器和过滤器回到主轴承漏油管。国外压缩机制造商一般推荐用含有防生锈和氧化的抑制剂，牌号为SAE30~40的润滑油。国内通过研究总结出我国各种往复压缩机的传动机构用油如表3所示。
压缩机气缸和活塞杆填料的润滑与曲轴箱不同，因为润滑油不是循环的，气缸的良好运行要求连续不停且定量地向气缸和活塞杆供油。
压缩气体介质的多样性，可以是空气，也可以是含硫化氢的石油气、脱硫天然气、冷冻气、夹带液态烃的气体和夹带水的气体，这些气体通过氧化腐蚀、化学反应、水冲洗、稀释和吸收气体等影响润滑。
压缩气体压力从真空度到高达6000PSI（41.3MPa）甚至更高，温度范围从-60℉（-51.1℃）到400℉（204℃）。
活塞环、密封环的材质可以使金属或非金属等等。
所以压缩机气缸的润滑油选择应充分考虑上述因素，选择合适，则可以使摩擦件寿命延长。
压缩机气缸润滑油性能要求如下：
1、基础油质量要高
压缩机的基础油分为矿物油和合成油两大类型。矿物油的生产一般经精制、脱脂、加氢或白土补充精制等获基础油，再加入所需添加剂调和而获得。合成油是以化学合成方法获得有机液体基础油，再加入所需添加剂制成。用于压缩机的合成润滑油主要有双酯、聚醚、合成烃、氟硅油和磷酸酯等，故而其价格高于矿物油。一般合成油的价格为矿物油的4～8倍。全氟烷基醚最高相当于矿物油500倍。但合成油的综合经济效益超过普通矿物油，如氧化安定性、积液倾向性超过普通矿物油，可用于较高温度，使用寿命较长，可以满足压缩机用一般矿物油所不能承受的使用要求，压缩机的基础油一般要占成品油的95%以上。
基础油馏分要窄：研究压缩机油的工况认为：改善基础油构成是提高压缩机油质量的关键性因素。将轻、重两种组份调成的压缩机油注入压缩机气缸后，其中的轻组份因挥发性强而提前排出气缸，而重组份则因挥发性差，滞后离开，时间一久在排气温度与氧的作用下形成积碳。因此，润滑油应选窄馏基础油。
2、粘度选择要合适
润滑油粘度的选择总是按操作温度或最高排气温度来选择。在操作温度下润滑油必须有足够粘度，形成可以使运动件不互相接触的油膜，使装置系统有磨粒通过时磨损最小。选择润滑油时，必须要考虑气缸的排气温度和“冷流”温度，不要将冷流温度与油特性中的“倾点”混淆。冷流温度是油泵抽空或在吸入行程中，柱塞不能连贯地吸满的温度。不管选用什么润滑油，冷流极限出现在粘度6000到10000SUS（赛氏通用粘度）范围内。润滑油的粘度等于水的粘度时，润滑油膜不能承受动载荷，从而使润滑油迅速失效，这个最小粘度大约为36SUS。
国内通过研究总结出我国往复压缩机气缸部分用润滑油如表4所示。
粘度过高会增大油耗和功耗，在气缸的气阀处和活塞环槽处形成沉淀物，粘度过低不易形成油膜，会加速机件磨损，缩短寿命。
3、应注意到润滑油对气体的吸收
所有石油基的压缩机都会吸收气体。气体压力越高，就有越多的气体被润滑油吸收。润滑油在气缸中吸收气体后，粘度降低。这种气体稀释的影响很难准确测量。用天然气在980PSI（6.78MPa）压力下进行实验室试验，结果显示，一加仑的润滑油所吸气的气体体积在未被压缩的情况下有0.75加仑（即3.423升）。按操作温度选取润滑油时，将粘度再提高5-10SUS是一种可以在某种程度上弥补这种影响的有效可行方法，一般需要选择高一级SAE等级的润滑油。
4、液态烃的稀释作用
油气田压缩机会碰到液态烃的气流。石油基润滑油也是烃类，很容易被气流中的液烃稀释或冲刷走。有三种解决办法：将气流中的液态烃除去，选择粘度最高的润滑油，采用无油结构，即活塞环、支撑环、密封环、阀片等采用填充聚四氟乙烯，碳纤、PEEK。聚酰亚胺等塑料密封元件，少油润滑或无油润滑。
5、润滑油添加剂
除水和润湿金属的添加剂，压缩机气缸磨损，大部分是气流中有水。当水渗入气缸或气缸中由于化学反应生成水，水的冲洗作用会使润滑油漂走，从而导致严重的磨损。有一种合成的极性添加剂（非动物脂肪）具有湿润金属和除水的性能，可以用来减少水的影响。
6、减蚀剂
即使含有少量的CO2、H2S、氯化物和其它潜在的腐蚀性气体时，也可用一般材料制造压缩机零部件。但只要存在湿气，与气体接触的压缩机零部件都必须采用防腐蚀材料或使用增强压缩机抗腐蚀能力的润滑油。减蚀剂要与除水和润湿添加剂混合使用。即使有水存在，这种添加剂的混合物也能使润滑油在金属表面形成一层紧密附着的润滑油膜，从而达到以牺牲润滑油来中和酸性腐蚀介质，保护关键金属零部件的目的。
7、抗氧剂
氧气与润滑油的烃分子反应，形成一种火山灰类型的浅褐色晶体沉积物，这种物质不能溶于石油溶剂或清洁剂，温度每升高8℃，氧化速度加倍。在操作温度为60℃的曲轴箱内的润滑中一般抑制剂就可以，但在操作温度149℃以上的气缸则远远不够。如介质中存在2%的过量氧气，几周内就会产生大量的灰状沉积物。要解决这种问题，必须加高温氧化剂。
8、抗泡沫添加剂
润滑油排出压缩机气缸时由于被剧烈搅动而形成“泡沫淤渣”，这样的润滑油需通过除液分离器。如必须将润滑从气流中除去，那就必须在润滑油中加3～5ppm的活性抗泡剂，以便快速打破气体泡沫。
9、抗乳化添加剂
当排气温度高时，渗有气体的润滑油与水结合，在管道内壁和冷却管内生成一种肥皂状的黑色沉淀。为了解决这种问题需要在润滑油中加入抗乳添加剂。
10、美国ACC-ET液态金属表面摩擦处理剂
“ACC”采用细微金属颗粒，独特的专利配方，不改变原润滑油的特性，仅以原润滑油为转运介质，将“ACC”中含油金属微颗粒带到金属机件的摩擦表面，在金属机件的摩擦面上形成以微金属颗粒为骨架的不可被压缩的润滑介质层，将两个摩擦表面稳定地隔离开来，确保磨损不会再产生。“ACC”中的微金属颗粒，会在凸凹不平的摩擦表面的凹处不断地沉积和累积，填补磨损的部位，达到修复机件的作用。“ACC”中的微金属颗粒，不但可修复机件的磨损，还可以自动调节摩擦间隙，使设备恢复原有的设计间隙。“ACC”的动态处理金属摩擦机件表面的设计思想有效地解决了机件磨损的世界难题。“ACC”是经过特殊方法加工而成的悬浮液（固态和液态混合物），具有极强的润滑能力，且能修复或填补金属壁面裂痕和缺陷。它由数以万计（2～8微米直径）的微小金属球均匀地分散在同一载体中。载体通常采用普通润滑油或脂加入一些其它成分配制而成。这种悬浮液的物理化学性能都很稳定。各金属球粒均被液体所包围，当球粒悬浮在液体中受压时，压力通过液体从各个方向传递到球粒表面，其合力为零。因此，球粒能承受高压而不变形。但如没有液体存在，金属球粒可能会受压变形，失去滚动摩擦的优点。　
不同介质选用润滑油参数
国外，美国、德国、日本、英国等都开展了压缩机油的台架试验研究，探索用实际使用的压缩机试验，评定压缩机油的积碳倾向及使用寿命。我国西安交通大学负责，上海703研究所和锦西炼化厂参加的“往复空压机油的台架评定与选用技术研究”已取得行业的认可，并通过中石化的技术鉴定。该项目选wp110型单列两级水冷差动式空压机作为积碳倾向评定，以Z-0.2/10型单缸立式风冷空压机为寿命评定试验机。希望尽快推出新的标准，现行GB12691-90空气压缩机油（矿油型）尚难以满足广大用户的指导需求。

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