{"id":159768,"date":"2017-11-27T17:01:47","date_gmt":"2017-11-27T17:01:47","guid":{"rendered":"http:\/\/climalife.com\/schmierung-von-mit-r-744-betriebenen-kompressoren\/"},"modified":"2023-09-05T16:55:54","modified_gmt":"2023-09-05T16:55:54","slug":"schmierung-von-mit-r-744-betriebenen-kompressoren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/climalife.com\/de\/schmierung-von-mit-r-744-betriebenen-kompressoren\/","title":{"rendered":"Schmierung von mit R-744 betriebenen Kompressoren"},"content":{"rendered":"


\n<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n
\"\"<\/td>\n<\/td>\n\"\"<\/td>\n<\/tr>\n
Jean-Yves Clair\u00e9 Ingenieur
\nf\u00fcr Schmiermittel<\/td>\n		<\/td>\nFran\u00e7ois P\u00e9ricat, Industrieingenieur
\nFrankreich \/ Iberia \/ Gro\u00dfbritannien<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Interview mit Jean-Yves Clair\u00e9 und Fran\u00e7ois P\u00e9ricat Exxonmobil.<\/p>\n


\nInwiefern unterscheidet sich die Schmierung von CO2<\/sub>-Kompressoren von der Schmierung anderer Kompressoren? Welche Schwierigkeiten gibt es dabei?<\/strong><\/h2>\n

JYC \/ FP: Das K\u00e4ltemittel R-744 mit einem ODP* von 0 und einem GWP von 1 hat etliche Vorteile, dazu z\u00e4hlen insbesondere eine hohe Verdampfungsw\u00e4rme, ein geringes spezifisches Volumen, Ungiftigkeit und Nichtentflammbarkeit. Sein Einsatz erfordert jedoch ein gewisses Know-how, da eine ganze Reihe tech\u00acnischer Herausforderungen bew\u00e4ltigt werden muss, so zum Beispiel in Verbindung mit seiner starken L\u00f6slichkeit in Schmiermitteln und dem starken L\u00f6sungs\u00acmitteleffekt des CO2<\/sub>, wenn dieses als Fl\u00fcssigkeit oder in Form von Nebel vorliegt.<\/p>\n

Zu welchen Schmiermitteltypen raten Sie?<\/strong><\/h2>\n

JYC \/ FP: Die Erzeugung von K\u00e4lte durch Kom\u00acpression erfolgt nach dem allgemein bekannten Prinzip der Verdampfung \u2013 die \u00c4nderung des Zustands des K\u00e4ltemittels von fl\u00fcssig in gasf\u00f6rmig, bei der eine gro\u00dfe W\u00e4rmemenge absorbiert wird, wodurch es zur \u201eErzeugung von K\u00e4lte\u201c kommt. Basierend auf die\u00acsem Grundprinzip gibt es in den mit CO2<\/sub> betriebenen Industrieanlagen zahlreiche Varianten: zum Beispiel Kaskadensysteme, Trockenverdampfer oder \u00fcberflu\u00actete Verdampfer, Booster-Systeme, sub- und transkri\u00actische CO2<\/sub>-K\u00e4lteanlagen. Die Art des zu verwendenden Schmiermittels richtet sich nach dem K\u00e4ltemitteltyp und dem Aufbau der Anlage. Bei einer Anlage, bei der eine uneingeschr\u00e4nkte Mischbarkeit des CO2<\/sub> mit dem Schmiermittel angestrebt wird, sollte man POE-\u00d6le (Polyolester) verwenden; bei Systemen, bei denen \u201eUnmischbarkeit\u201c gegeben sein soll, sollte man eher ein PAO-Schmiermittel (Polyalphaolefine) oder ein PAG-Schmiermittel (Polyalkylenglykole) verwenden. Siehe Abbildung 1. Diese drei Schmiermitteltypen \u2013 POE, PAO und PAG \u2013 sind die, die mit R-744 verwendet werden. Das \u00d6l ist f\u00fcr den einwandfreien Betrieb einer Anlage ganz entscheidend. Daher ist es wichtig zu ver\u00acstehen, wie die einzelnen Kompressortypen geschmiert werden.<\/p>\n

K\u00f6nnen Sie kurz die Schmierung f\u00fcr die verschiedenen Kompressortypen beschreiben?<\/strong><\/h2>\n

JYC \/ FP: Man unterscheidet zwei Kategorien von CO2<\/sub>-Kompressoren: Kolbenverdichter und Schraubenverdichter. Die allgemeinen Bedingungen f\u00fcr die Schmierung der Lager von K\u00e4ltemittel-Kolbenverdichtern sind mit denen anderer Kompressoren vergleichbar. Bei kleine\u00adren Aggregaten erfolgt die Schmierung der Pleuelstan\u00adgen und Zylinder \u00fcber die \u00d6l-Tauch-schmierung, bei gr\u00f6\u00dferen Aggregaten wird die Schmierung der Lager und Pleuelstangen mittels \u00d6l-Umlaufschmierung durchgef\u00fchrt. Unabh\u00e4ngig von der Art der Anwen\u00addung, mischbar oder nicht mischbar, ist es wichtig zu verstehen, dass die Schmierung der Bestandteile von Kompressoren \u00fcber die Kombination von Schmiermit\u00adtel und CO2<\/sub> gew\u00e4hrleistet wird. Die L\u00f6slichkeit des K\u00e4ltemittels in \u00d6l h\u00e4ngt zum einen von dem inh\u00e4renten Verhalten der Kombination von K\u00e4lte- und Schmiermit\u00adtel ab, zum anderen vom Druck: je h\u00f6her der Druck, desto gr\u00f6\u00dfer ist die L\u00f6slichkeit. Und je gr\u00f6\u00dfer die L\u00f6slichkeit, desto st\u00e4rker ist die Abnahme der Vis\u00adkosit\u00e4t. Diese Regel gilt f\u00fcr CO2 wie auch f\u00fcr POE, PAO und PAG.<\/p>\n

Der \u00d6lfilm auf den Zylinderw\u00e4nden eines Kolbenver\u00addichters wird beim Ansaugen niedrigen Temperaturen ausgesetzt (zum Beispiel – 42\u00b0C bei einem Saugdruck von 9,3 bar abs.) und h\u00f6heren Tem\u00adperaturen an den Auslassventilen (zwischen 50 und 75\u00b0C je nach Betriebsart). Da die Viskosit\u00e4t mit steigender Temperatur abnimmt, ist die Vis\u00adkosit\u00e4t des Schmiermittels im Ansaugbereich viel h\u00f6her als im Auslassbereich. Somit ergeben sich zwei entgegengesetzte Effekte: Die Viskosi\u00adt\u00e4t des \u00d6ls darf einerseits nicht zu hoch sein, damit sich das \u00d6l schnell als feiner Film auf alle Fl\u00e4chen, die geschmiert werden sollen, verteilen kann; andererseits muss eine ausreichend hohe Viskosit\u00e4t gegeben sein, damit das Schmiermit\u00adtel trotz der L\u00f6slichkeit des CO2<\/sub> ausreichend Schutz gegen Verschlei\u00df bietet. Dar\u00fcber hinaus muss ber\u00fccksichtigt werden, dass das \u00d6l \u00fcber das K\u00e4ltemittel in das System gelangt, sodass der Faktor Mischbarkeit schlie\u00dflich sehr wichtig wird, wie ich sp\u00e4ter erkl\u00e4ren werde.<\/p>\n

Bei Stillstand eines mit CO2<\/sub> betriebenen Kol\u00acbenkompressors wird die Temperatur des \u00d6ls mithilfe elektrischer Widerst\u00e4nde im Geh\u00e4use konstant gehalten, damit CO2<\/sub> als Gas aus dem \u00d6l entweichen kann und somit eine h\u00f6here Viskosit\u00e4t gegeben ist, wenn der Kompressor wieder in Betrieb genommen wird. Damit wird verhindert, dass bei Einschalten des Kom\u00acpressors eine Entgasung erfolgt, durch die der \u00d6lfilm weggesp\u00fclt w\u00fcrde. Das \u00d6l im Geh\u00e4use wird dem Saugdruck ausgesetzt (Niedrigdruck). Bei der Ermittlung der tats\u00e4chlichen Viskosit\u00e4t des verwendeten Schmiermittels mithilfe von Viskosit\u00e4ts-, Druck- und Temperaturkurven m\u00fcssen also die L\u00f6slichkeit des CO2<\/sub> bei der Temperatur des Geh\u00e4uses und der Saugdruck ber\u00fccksichtigt werden. Die Mindestviskosit\u00e4t f\u00fcr eine korrekte Schmierung in einem Kolben\u00ackompressor betr\u00e4gt 30 Centistokes im Bereich der Kurbelwelle, 7 Centistokes an den Ber\u00fch\u00acrungsstellen zwischen Zylindern und Kolbenringen. Damit die Mindestviskosit\u00e4t, die f\u00fcr eine einwandfreie Schmierung der Bestandteile des Kolbenkompressors erforderlich ist, erreicht wird, braucht man also einen Viskosit\u00e4tsgrad zwischen 46 und 100 Centistokes bei 40\u00b0C, unter Ber\u00fccksichtigung der L\u00f6slichkeit von CO2<\/sub>.<\/p>\n

Und wie sieht es bei den Schraubenkom\u00adpressoren aus?<\/strong><\/h2>\n

JYC \/ FP: Geschmierte Schraubenkompres\u00acsoren oder \u201eNass\u201c-Schraubenkompressoren werden ebenfalls in CO2<\/sub>-Anlagen verwendet. In diesen Systemen werden mit dem \u00d6l die Kontaktfl\u00e4chen der Schrauben sowie die Lager der Schrauben geschmiert. Das Schmiermittel sorgt f\u00fcr die Dichtheit zwischen Schrauben und Geh\u00e4use, die K\u00fchlung der komprimierten Gase sowie die hydraulische Steuerung. Bei geschmierten Schraubenkompressoren steigt der Druck kontinuierlich entlang des gesamten Schraubenprofils. Dies muss beachtet werden, denn es hat zur Folge, dass die L\u00f6slichkeit des CO2 im Schmiermittel bei Austrittsdr\u00fccken bzw. Verdr\u00e4ngungstemperaturen des Kompressors maximal ist. Dies f\u00fchrt zu einer bedeutenden Abnahme der Viskosit\u00e4t. F\u00fcr die Schmierung von Schraubenkompresso\u00adren wird ein Schmiermittel verwendet, dessen Viskosit\u00e4tsgrad h\u00f6her ist als bei Kolbenkom\u00adpressoren. In der Regel liegt der Viskosit\u00e4tsgrad zwischen 68 und 220 Centistokes bei 40\u00b0C, damit die Abnahme der Viskosit\u00e4t ausgeglichen werden kann.<\/p>\n

Gibt es Herausforderungen, die bei der Schmierung beider Kompressortypen auftreten? <\/strong><\/h2>\n

JYC \/ FP: Ja, in der Tat. Die L\u00f6slichkeit des CO2<\/sub> im \u00d6l ist am Ausgang des Abscheiders am gr\u00f6\u00dften. Es ist ratsam, am Ausgang des Abscheiders ein System zur Erw\u00e4rmung des \u00d6ls bzw. zur Destillation vorzusehen, damit soviel gasf\u00f6rmiges, in dem \u00d6l gel\u00f6stes CO2<\/sub> entfernt werden kann wie m\u00f6glich, bevor das Schmier\u00admittel schlie\u00dflich wieder in das Geh\u00e4use des Kompressors geleitet wird, das einem niedrigen Druck ausgesetzt ist.<\/p>\n

Wird das gel\u00f6ste CO2<\/sub> nicht entfernt, kommt es zu betr\u00e4chtlichen Entgasungsvorg\u00e4ngen, die durch eine starke Aufsch\u00e4umung des \u00d6ls zu Fehlern bei der Schmierung f\u00fchren k\u00f6nnen. Dieser Vorgang wirkt sich deutlich nachteilig auf das Schmier\u00adverm\u00f6gen des \u00d6ls aus. Au\u00dferdem k\u00f6nnen beim Ansaugen sehr geringe Temperatur- oder Druck\u00adschwankungen zur Bildung eines CO2<\/sub>-Nebels f\u00fchren. Durch diese sehr feinen Tr\u00f6pfchen aus fl\u00fcssigem CO2<\/sub> kann es dazu kommen, dass der \u00d6lfilm abgesp\u00fclt wird, was zur Sch\u00e4digung an den Ber\u00fchrungsfl\u00e4chen zwischen Kolbenringen und Zylinder oder zwischen Lagern und Kur\u00adbelzapfen f\u00fchrt. Auch bei der Umwandlung die\u00adser Fl\u00fcssigkeit (Nebel) in Gas (Dampf) kann der \u00d6lfilm weggesp\u00fclt werden. Der \u00d6lfilm verschwin\u00addet und gro\u00dfe direkte Kontaktfl\u00e4chen zwischen Metallen entstehen, zum Beispiel zwischen den Kolbenringen und dem Zylinder. Dadurch kann zu einem Ausfall durch Festfressen des Kom\u00adpressors kommen. Um dieser Kondensation des CO2<\/sub> vorzubeugen, empfehlen die Entwickler und Installateure die Erw\u00e4rmung des gasf\u00f6rmigen CO2<\/sub> von 10 auf 15\u00b0 Kelvin an der Einsaug\u00f6ffnung des Kompressors.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n


\nVor- und Nachteile der verschiedenen \u00d6ltypen POE \/ PAO \/ PAG POE:<\/strong><\/h2>\n

<\/h2>\n

POE: hohe Reinheit, chemische Stabilit\u00e4t, Resistenz gegen thermischen Stress, gro\u00dfe Hitzebest\u00e4ndigkeit (Temperaturen bis +210\u00b0C), Mischbarkeit mit CO2<\/sub>, geringe Volatilit\u00e4t. Nachteil: hygroskopisch.<\/p>\n

PAO: Hydrolysebest\u00e4ndigkeit, hohe Reinheit, sehr hohe Resistenz gegen thermischen Stress, Best\u00e4ndigkeit bei sehr unterschiedlichen Temperaturen mit einer Temperaturspanne von -45\u00b0C bis +175\u00b0C, sehr geringe Viskosit\u00e4t bei niedrigen Temperaturen, geringe Volatilit\u00e4t, hervorragender Schutz gegen Verschlei\u00df. Typische CO2<\/sub>-Anwendungen: nicht mischbare Anwendungen.<\/p>\n

PAG: hohe Reinheit, hervorragendes Schmierverm\u00f6gen, best\u00e4ndig gegen Hitze und thermischen Stress, konstante Temperaturbest\u00e4ndigkeit bis 210\u00b0C. Nachteile: hygroskopischer als die POE, nicht kompatibel mit bestimmten Dichtungen und Farben, die PAG sind allgemein nicht mit Mineral\u00f6len und PAO kompatibel, da sie nicht mit diesen mischbar sind. Typische CO2<\/sub>-Anwendungen: nicht mischbare Anwendungen.<\/p>\n

ExxonMobil und Mobil sind registrierte Warenzeichen von Exxon Mobil Corporation oder einer seiner Tochterunternehmen. Dazu geh\u00f6rt Esso S.A.F. f\u00fcr den Vertrieb in Frankreich. Esso S.A.F. Aktiengesellschaft mit einem Grundkapital von 98.667.521,70 \u20ac, eingetragen im Handelsregister zu Nanterre unter der Nummer 542 010 053 5\/6 Place de l’iris 92400 Courbevoie.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

PAO \/ PAG \/ POE: Wie w\u00e4hlt man f\u00fcr verschiedene Kompressorentypen das geeignete Schmiermittel?<\/p>\n","protected":false},"author":36,"featured_media":147450,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[13618,9177],"tags":[],"product_cat":[],"class_list":["post-159768","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-kaeltemaschinenoele-de-2","category-technische-dokumente"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/climalife.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/159768","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/climalife.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/climalife.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/climalife.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/36"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/climalife.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=159768"}],"version-history":[{"count":11,"href":"https:\/\/climalife.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/159768\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":207859,"href":"https:\/\/climalife.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/159768\/revisions\/207859"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/climalife.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/147450"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/climalife.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=159768"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/climalife.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=159768"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/climalife.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=159768"},{"taxonomy":"product_cat","embeddable":true,"href":"https:\/\/climalife.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/product_cat?post=159768"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}