Như với mọi phụ tùng/bộ phận chuyển động, từ khớp gối và khớp khuỷu trên cơ thể người cho đến các vòng bi trong cụm bánh xe, chất bôi trơn sẽ giúp thiết bị hoạt động trơn tru và bền lâu hơn. Hiệu suất của máy móc công nghiệp (chẳng hạn như máy nén) phụ thuộc phần lớn vào độ bền của các bộ phận chuyển động. Một yếu tố quan trọng để máy nén có độ bền cao và đáng tin cậy là tiến hành bôi trơn thích hợp.
Các máy nén mới hơn ngày nay sử dụng chất bôi trơn tổng hợp, chẳng hạn như diester, polyglycol, polyalphaolefin, polyol este và chất lỏng gốc silicon để hoạt động hiệu quả, giữ mát và kéo dài tuổi thọ sản phẩm. Những dòng chất bôi trơn mới này có khả năng xử lý dải nhiệt độ rộng và điểm chớp cháy cao. Bất kỳ chất bôi trơn nào bạn chọn cho máy nén cũng phải phù hợp với ứng dụng, các bộ phận chuyển động của đầu nén khí cũng như phớt của máy nén.
Việc bôi trơn giúp máy nén khí hoạt động
Chất lỏng đóng vai trò là chất bôi trơn cho rôto chia lưới, con lăn và vòng bi trơn của máy nén, cũng như chất làm kín và chất làm mát. Máy nén khí trục vít sử dụng một thể tích không khí cố định mà khi nén thì nhiệt độ sẽ tăng lên kèm với áp suất khí tăng lên. Sự gia tăng nhiệt độ và tiếp xúc với khí nén tạo ra những yêu cầu cực kỳ khắt khe đối với chất bôi trơn. Có bốn đặc điểm chính giúp phân biệt chất bôi trơn chất lượng cao với chất bôi trơn chất lượng thấp. Bốn đặc điểm này có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể về hiệu suất và tuổi thọ của máy nén.
- Độ ổn định oxy hóa kéo dài tuổi thọ máy nén – Chất bôi trơn được chế tạo để kéo dài tuổi thọ và duy trì hiệu suất tối ưu của máy nén. Dầu bôi cho trục vít chất lượng cao, không dùng cho thực phẩm, sẽ có tuổi thọ từ 8.000 đến 16.000 giờ ở điều kiện hoạt động bình thường.
- Chống mài mòn – Chất bôi trơn cao cấp sẽ bảo vệ các bộ phận của máy nén, đặc biệt là các rôto và vòng bi.
- Chống ăn mòn – Chất bôi trơn chất lượng sẽ đảm bảo các bộ phận đầu nén khí bên trong và hệ thống bôi trơn không bị ăn mòn.
- Hiệu suất khi có không khí và nước – Cách thức hoạt động của chất bôi trơn cao cấp khi có mặt không khí và nước sẽ kéo dài vòng đời của máy nén khí.
Chất bôi trơn ảnh hưởng đến các bộ phận của máy nén
Chất bôi trơn chất lượng sẽ phủ kín các phớt và cho phép các bộ phận chuyển động trơn tru, đồng thời ngăn ngừa sự hình thành cặn bẩn để kéo dài độ bền và tuổi thọ của máy nén. Ingersoll Rand® Ultra Coolant là một ví dụ về chất bôi trơn chất lượng, giúp máy vận hành không có cặn bẩn và hòa tan cặn bẩn còn sót do các loại chất bôi trơn khác để lại. Với giá trị dẫn nhiệt cao cho phép mức độ hấp thụ nhiệt cao hơn (nhiệt sinh ra từ chu trình nén khí và ma sát trong vòng bi), loại chất bôi trơn này giúp máy nén giữ mát và hoạt động hiệu quả hơn, ngay cả khi nhiệt độ vận hành cao.
Đối với máy nén khí trục vít, chất lỏng được bơm vào buồng nén để bôi trơn các rôto ăn khớp và các vòng bi liên kết. Chất bôi trơn cũng lấy đi phần lớn nhiệt sinh ra do hoạt động nén, đóng vai trò là một chất làm kín trong các khu vực giữa rôto chia lưới và vỏ rôto.
Hầu hết các máy nén khí trục vít phun dầu sử dụng áp suất không khí trong bể chứa hoặc bộ tách dầu, sau khi xả khí của đầu nén khí, để lưu thông dầu qua bộ làm mát và bộ lọc trước khi bơm lại vào buồng nén. Ngoài ra, một số thiết kế có thể sử dụng bơm dầu. Các vòng bi ở cuối mỗi rôto chịu tải trọng hướng tâm cũng như lực đẩy dọc trục. Những vòng bi này được bôi trơn trực tiếp bằng cùng một loại dầu đã lọc được bơm vào buồng nén. Một cấu hình tương tự được sử dụng với van xoay và xoắn tích hợp để kiểm soát công suất. Chất bôi trơn phải được bảo dưỡng thường xuyên để đảm bảo các phụ tùng chuyển động, phớt và vòng bi của máy nén được bảo vệ tối ưu khỏi nhiệt, ma sát và ăn mòn.
Chất bôi trơn được bơm vào buồng nén để hòa trộn với không khí hút vào và hấp thụ nhiệt từ chu trình nén. Nhiệt độ phun và nhiệt độ xả khí sau đó của đầu nén khí được kiểm soát để tránh ngưng tụ hơi ẩm. Để tránh hơi ẩm ngưng tụ có thể bị lẫn vào chất bôi trơn, nhiệt độ xả phải duy trì trên điểm sương áp suất. Một van bypass điều nhiệt cho phép chất bôi trơn được tuần hoàn chảy qua hoặc bỏ qua bộ làm mát dầu để duy trì nhiệt độ mong muốn trong phạm vi nhiệt độ môi trường rộng.
Chất bôi trơn cần có nhiệt độ và độ nhớt thích hợp để bôi trơn, làm kín tối ưu và chống ngưng tụ trong bể chứa dầu. Ngoài việc làm mát dầu, bộ làm mát khí nén được sử dụng để làm mát không khí thải ra ngoài và loại bỏ độ ẩm dư thừa. Trong phần lớn các ứng dụng ngập dầu, bạn có khả năng thu hồi nhiệt của quá trình nén để sưởi ấm hoặc các dạng thu hồi năng lượng khác.
Một lịch trình bảo dưỡng định kỳ thích hợp sẽ đảm bảo máy nén hoạt động bền bỉ và tối đa hiệu quả của chất bôi trơn. Cách thực hiện là thường xuyên lấy mẫu chất bôi trơn. Bạn phải thường xuyên kiểm tra phân tích chất bôi trơn để tìm các thành phần có khả năng mài mòn kim loại, hàm lượng phụ gia, lượng axit và nước trong hệ thống, đồng thời thực hiện các hoạt động khắc phục nếu phát hiện thấy chỉ số ở mức cao. Các quy trình bảo trì theo lịch khác nên bao gồm: kiểm tra độ sụt áp trên bộ lọc dầu và thay thế khi cần thiết, kiểm tra các mối nối giữa ống mềm và đầu nén khí xem có rò rỉ hay không và đảm bảo thay chất bôi trơn trước khi hết tuổi thọ. Khi thêm chất bôi trơn, bạn không được trộn lẫn các loại hóa chất lỏng gốc khác nhau và cần sử dụng sản phẩm phù hợp với chất lượng của chất bôi trơn hiện có. Phân tích chất lỏng là một phần quan trọng của chương trình bảo trì chủ động, giúp tăng độ bền của máy nén, đồng thời phát hiện các vấn đề trước khi chúng khiến hệ thống hỏng hóc. Ingersoll Rand® cung cấp một chương trình phân tích chất lỏng để kiểm tra mọi loại chất lỏng từ bất kỳ loại máy nén nào, mục đích là để bảo vệ hệ thống máy nén.
Chi phí cao khi dùng chất bôi trơn giá rẻ
Chất bôi trơn chất lượng cao, loại không dùng cho thực phẩm, phải có tuổi thọ ít nhất 8.000 giờ hoặc hai năm, tùy theo điều kiện nào đến trước và tùy thuộc vào môi trường hoạt động cũng như tần suất sử dụng và bảo dưỡng máy nén. Mặc dù giá ban đầu của loại chất bôi trơn giá rẻ sẽ tiết kiệm được chi phí trả trước, nhưng về lâu dài sẽ tốn nhiều tiền hơn do nhiều loại chất bôi trơn chất lượng thấp cần được thay thường xuyên gấp tám lần so với chất bôi trơn chất lượng cao. Ví dụ: Ingersoll Rand® Ultra Extended Life (EL) được pha chế để kéo dài đến 16.000 giờ, dài gấp đôi so với các loại chất bôi trơn trục quay khác, do đó giảm một nửa tần suất thay chất bôi trơn và cuối cùng là giảm chi phí. Bạn cần lưu ý rằng chi phí thấp thường đồng nghĩa với chất lượng thấp hơn. Muốn bảo vệ khoản đầu tư vào máy nén và chi phí bảo dưỡng máy, bạn không nên tiết kiệm tiền cho nhân tố quyết định độ bền của máy nén này. Chất bôi trơn không tốt có thể dẫn đến các vấn đề như tuổi thọ chất lỏng ngắn hơn, tuổi thọ linh kiện giảm, nhiệt độ vận hành cao hơn và giảm hiệu suất hoạt động, từ đó có thể rút ngắn đáng kể vòng đời máy nén.
Có những lý do khác khiến chất bôi trơn giá rẻ trở nên đắt hơn theo thời gian. Khi mua chất bôi trơn chất lượng cao, người vận hành có thể tiết kiệm tiền bằng cách giảm lượng chất bôi trơn tiêu tán qua ống xả, giảm chi phí bảo dưỡng và chi phí năng lượng vốn không thể tránh khỏi khi dùng chất bôi trơn kém chất lượng.
Có những khách hàng trong lĩnh vực này đã chọn chất bôi trơn giá rẻ để tiết kiệm tiền và cuối cùng phải trả giá đắt. Những loại chất bôi trơn này đã tạo ra một lớp cặn bẩn xung quanh đầu nén khí, bình tách bộ làm mát và bộ lọc dầu, cuối cùng làm hỏng đầu nén khí và buộc phải thay mới. Khách hàng đã tiết kiệm được vài trăm đô-la cho chất bôi trơn mỗi tháng, nhưng cuối cùng lại phải chi 25.000 USD để thay thế đầu nén khí của máy nén.
Không phải loại chất bôi trơn nào cũng được pha chế như nhau
Chất lượng là chìa khoá khi nói đến chất bôi trơn và tuổi thọ của máy nén. Chất bôi trơn chất lượng sẽ giúp máy nén khí trục vít duy trì hiệu suất cao nhất ở tất cả các mức nhiệt độ hoạt động và kéo dài vòng đời của máy nén. Bạn cần xem xét nhiều yếu tố khi chọn chất bôi trơn phù hợp cho ứng dụng của mình, bao gồm: đặc điểm kỹ thuật của chất bôi trơn, khả năng chống ăn mòn và tuổi thọ.
Dưới đây là ba mức chất lượng của chất bôi trơn có thể được sử dụng để bảo vệ đầu nén khí và hệ thống bôi trơn của bạn.
Chất bôi trơn tiêu chuẩn
Chất bôi trơn tổng hợp được thiết kế theo tiêu chuẩn chất lượng điển hình sẽ duy trì được trong hai năm hoặc 8.000 giờ và sẽ mang lại khả năng tiêu tán dầu ra ống xả thấp hơn tới 50% so với dầu khoáng và dầu tổng hợp gốc polyalphaolefin (PAO). Chất bôi trơn tổng hợp có giá trị dẫn nhiệt cao cũng sẽ cung cấp hiệu suất máy nén tốt hơn và duy trì nhiệt độ hoạt động thích hợp.
Chất bôi trơn có tuổi thọ cao
Chất bôi trơn có tuổi thọ cao có thể dùng được trong 16.000 giờ hoặc ba năm, được pha chế cho các hoạt động nhiều ca, có nhu cầu cao. Chất bôi trơn chất lượng cao hơn này sẽ giảm tần suất thay thế cần thiết, giúp giảm chi phí thải bỏ. Chất bôi trơn có tuổi thọ cao cũng sẽ làm giảm sự tích tụ cặn bẩn dẫn đến hư hỏng các linh kiện sớm và nhu cầu phải tăng cường vệ sinh thường xuyên để tránh tắc nghẽn ống xả chất ngưng tụ. Một ưu điểm nữa là khả năng làm mát tốt hơn nên máy nén được bảo vệ và hoạt động hiệu quả hơn, kể cả trong môi trường nhiệt độ cao. Chất bôi trơn này cũng có hiệu quả cao với các chất phụ gia chống ăn mòn và chống oxy hóa. Chất bôi trơn có tuổi thọ cao phải có điểm chớp cháy ít nhất là 262 độ C hoặc 505 độ F và điểm đông đặc ít nhất là -30 độ C hoặc -53 độ F.
Chất bôi trơn đạt tiêu chuẩn dùng cho thực phẩm
Mối quan tâm về an toàn thực phẩm chưa bao giờ cao như hiện nay và các quy định trong ngành cũng chưa bao giờ nghiêm ngặt đến vậy. Chất bôi trơn đạt tiêu chuẩn dùng cho thực phẩm Ingersoll Rand® Ultra FG sử dụng công nghệ hóa học đáp ứng hay thậm chí vượt trội hơn các yêu cầu của ngành đối với việc tiếp xúc với thực phẩm, đồng thời kéo dài tuổi thọ của chất bôi trơn. Các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và dược phẩm sử dụng nhiều cấp độ chất bôi trơn dùng cho thực phẩm, H1-H3, tùy thuộc vào việc chất bôi trơn có tiếp xúc với sản phẩm hay không. Chất bôi trơn này phù hợp với tất cả các ứng dụng máy nén trục vít yêu cầu chất bôi trơn cấp thực phẩm đạt tiêu chuẩn USDA/NSF. Ultra FG là chất bôi trơn gốc Alkylated Naphthalene giúp cải thiện độ ổn định nhiệt độ, tác dụng tẩy rửa và cung cấp chất ổn định để ngăn chất bôi trơn bị phân hủy, ngăn ngừa sự hình thành axit và sự tích tụ cặn bẩn trong máy nén. Không giống như nhiều chất bôi trơn khác dùng trong thực phẩm, Ingersoll Rand® Ultra FG có chất phụ gia chống vi khuẩn, không chỉ ức chế sự phát triển của vi khuẩn, nấm men hoặc nấm mốc mà còn cung cấp hiệu suất trung hòa đặc biệt bảo vệ chất bôi trơn khỏi bị lây lan các cụm khuẩn. Chất bôi trơn dùng trong thực phẩm có thể kéo dài 6.000 giờ, tùy thuộc vào ứng dụng và điều kiện hoạt động. Chất này cũng chống lại sự hình thành bọt, bùn, cặn bẩn và axit ăn mòn. Chất bôi trơn dùng trong thực phẩm có điểm chớp cháy ít nhất là 262 độ C hoặc 505 độ F và điểm đông đặc ít nhất là -30 độ C hoặc -53 độ F.
Chất lượng của chất bôi trơn dẫn đến hiệu suất chất lượng cao
Để hệ thống khí nén hoạt động tốt nhất, việc sử dụng chất bôi trơn chất lượng cao đã được kiểm nghiệm và đánh giá về hiệu suất sẽ mang lại lợi ích lâu dài. Khi bạn phụ thuộc vào độ tin cậy và hiệu suất lâu dài, hãy chú trọng đến chất lượng chất bôi trơn – đó là khoản đầu tư tốt nhất để giảm chi phí xử lý chất bôi trơn, cải thiện hiệu quả và kéo dài tuổi thọ máy nén khí. Việc cố gắng tiết kiệm vài đô la mỗi tháng bằng cách sử dụng chất bôi trơn kém chất lượng cuối cùng sẽ dẫn đến nguy cơ hỏng máy nén khí và thời gian ngừng hoạt động tốn kém, vượt xa bất kỳ khoản tiết kiệm ban đầu nào đạt được khi sử dụng chất bôi trơn giá rẻ.