L'olio per compressori d'aria viene utilizzato principalmente per la lubrificazione delle parti mobili del cilindro del compressore e della valvola di scarico, e svolge anche funzioni di prevenzione della ruggine e della corrosione, di tenuta e di raffreddamento.
Poiché il compressore d'aria opera in un ambiente ad alta pressione, alta temperatura e presenza di condensa, l'olio del compressore deve possedere un'eccellente stabilità all'ossidazione ad alta temperatura, una bassa tendenza all'accumulo di carbonio, una viscosità e prestazioni viscosi-temperatura adeguate, nonché una buona separazione olio-acqua, resistenza alla ruggine e alla corrosione.
Requisiti di prestazione
1. La qualità dell'olio base deve essere elevata
L'olio base per compressori può essere suddiviso in due categorie: olio minerale e olio sintetico. La produzione di olio minerale per compressori avviene generalmente tramite processi di raffinazione con solventi, deparaffinazione con solventi, idrogenazione o raffinazione con aggiunta di argilla per ottenere l'olio base, al quale vengono poi aggiunti diversi additivi per la miscelazione.
L'olio base dell'olio per compressori rappresenta generalmente oltre il 95% dell'olio finito, quindi la sua qualità è direttamente correlata al livello qualitativo dell'olio per compressori stesso, e a sua volta è direttamente proporzionale al grado di raffinazione. Un olio base con un elevato grado di raffinazione presenta un contenuto inferiore di idrocarburi aromatici pesanti e gomme, un basso residuo carbonioso, una buona sensibilità agli antiossidanti, un'elevata qualità, una scarsa tendenza all'accumulo di carbonio nel sistema del compressore, una buona separazione olio-acqua e una durata di servizio relativamente lunga.
L'olio base sintetico è un olio lubrificante ottenuto da un olio base liquido organico tramite sintesi chimica, a cui vengono poi aggiunti diversi additivi. La maggior parte degli oli base sono polimeri o composti organici ad alto peso molecolare. Esistono molti tipi di olio sintetico e, tra quelli utilizzati come olio per compressori, i principali sono cinque: idrocarburi sintetici (poli-alfa-olefine), esteri organici (esteri doppi), olio lubrificante Snott, poliglicole alchilico, olio fluorosiliconico ed esteri fosfatici. Il prezzo dell'olio sintetico per compressori è molto più elevato rispetto a quello dell'olio minerale, ma il vantaggio economico complessivo dell'olio sintetico supera comunque quello dell'olio minerale ordinario. Presenta stabilità all'ossidazione, bassa tendenza all'accumulo di carbonio, può operare in un intervallo di temperature superiore a quello dell'olio minerale ordinario, ha una lunga durata e può soddisfare i requisiti di utilizzo che l'olio minerale per compressori non è in grado di sopportare.
2. Frazioni ristrette di oli base
Lo studio sulle condizioni operative dell'olio per compressori dimostra che il miglioramento della composizione dell'olio base è il fattore chiave per migliorare la qualità dell'olio stesso. Dopo l'iniezione nel cilindro del compressore dell'olio, sintetizzato a partire da componenti leggeri e pesanti, i componenti leggeri vengono espulsi prematuramente dalla zona di lavoro a causa dell'eccessiva volatilità, compromettendo l'effetto lubrificante. I componenti ricombinati, invece, a causa della scarsa volatilità, non riescono a espellere rapidamente la zona di lavoro dopo aver completato la loro funzione e tendono a formare depositi carboniosi per effetto del calore e dell'ossigeno nel tempo. Pertanto, in tali condizioni, l'olio lubrificante dovrebbe essere selezionato in base a una specifica frazione di componenti, e non come una miscela di più frazioni.
L'olio per compressori n. 19 è composto da un olio distillato ad ampio spettro contenente numerosi componenti residui, e durante l'utilizzo si accumula una grande quantità di carbonio nel compressore. Pertanto, per migliorare la qualità dell'olio per compressori, è necessario rimuovere i componenti residui presenti nell'olio n. 19 e selezionare un olio base distillato a spettro ristretto.
3. La viscosità deve essere appropriata
In condizioni di lubrificazione dinamica, lo spessore del film d'olio aumenta con l'aumento della viscosità dell'olio, ma aumenta anche l'attrito. Un olio lubrificante con una viscosità troppo bassa non riesce a formare un film d'olio sufficientemente resistente, accelerando l'usura e riducendo la durata dei componenti. Al contrario, una viscosità troppo elevata aumenta l'attrito interno, incrementando la potenza specifica del compressore, con conseguente aumento del consumo di energia e di carburante, e provocando la formazione di depositi nelle scanalature delle fasce elastiche, nelle valvole dell'aria e nei condotti di scarico. Pertanto, la scelta della viscosità corretta è fondamentale per una scelta appropriata dell'olio per compressori. L'Università di Xi'an Jiaotong ha dimostrato, attraverso test, che: utilizzando le stesse condizioni di prova sullo stesso tipo di compressore, l'impiego di oli con viscosità inferiore rispetto a quelli con viscosità superiore può ridurre la potenza specifica del compressore al massimo del 10% circa, senza variazioni significative nell'usura dei componenti. Pertanto, nell'ottica di garantire la lubrificazione, la scelta del grado di viscosità dell'olio appropriato ha un impatto molto importante sul risparmio energetico e sul funzionamento affidabile del compressore.
Data di pubblicazione: 22 dicembre 2023