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製冷壓縮機的潤滑油選用分析

來源╃▩↟•↟:雅昊水處理資訊部釋出時間╃▩↟•↟:2022-06-29 09:09:05點選率╃▩↟•↟:

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引言

    在實際的製冷維修和製冷執行維護工作中₪•✘╃,很多工作人員在更換冷凍油時₪•✘╃,往往對冷凍油的種類✘▩•、型號模糊不清₪•✘╃,只知道照“吩咐”和以往經驗辦事;更有甚者只看外包裝“差不多”就加以使用₪╃₪•✘。隨著新型環保製冷劑₪•✘╃,如╃▩↟•↟:R134a✘▩•、R600a✘▩•、R407C✘▩•、R417✘▩•、R410A等在製冷裝置中的大量使用₪•✘╃,維修人員對此類製冷裝置更換潤滑油時更感到茫然₪•✘╃,有的維修人員甚至不管原製冷系統用的是哪種製冷劑₪•✘╃,便隨意新增一種冷凍油₪•✘╃,給製冷系統帶來了嚴重的故障隱患₪╃₪•✘。

1 製冷系統中潤滑油的具體作用

    冷凍油是製冷壓縮機的潤滑油₪•✘╃,在製冷壓縮機中主要起潤滑✘▩•、密封(控制容積的間隙)✘▩•、防鏽✘▩•、清洗和冷卻等作用₪•✘╃,當然有的製冷系統中也用冷凍油作為能力解除安裝壓力用油如₪•✘╃,螺桿機組的滑閥驅動等₪╃₪•✘。冷凍油在製冷系統中₪•✘╃,也是不斷迴圈的₪•✘╃,通常稱之為油路₪╃₪•✘。不同壓縮機型別✘▩•、機組規模₪•✘╃,製冷系統的冷凍油的迴圈方式不同₪╃₪•✘。在活塞式和螺桿式壓縮機的製冷系統中₪•✘╃,冷凍油分別對軸承✘▩•、壓縮機控制容積(氣缸或齧合齒輪✘▩•、螺桿)摩擦副和控制系統執行機構產生作用;其中在壓縮機控制容積中₪•✘╃,冷凍油與製冷劑直接接觸✘▩•、發生混合₪╃₪•✘。在大型系統(冷水機組✘▩•、中央空調製冷機組等)一般設有油分離器₪•✘╃,由壓縮機排出的製冷劑一油混合物在油分離器中被分出大部分的油₪•✘╃,分出的油經冷卻器冷卻✘▩•、油過濾器回到壓縮機的曲軸箱₪•✘╃,經油泵加壓後進行下次的迴圈;少量分不出的油則隨製冷劑在製冷系統內迴圈或之類在相關裝置內₪•✘╃,難以回到曲軸箱₪╃₪•✘。而小型系統(例如冰箱✘▩•、家用空調等)則是油則隨製冷劑在製冷系統內迴圈₪•✘╃,從吸氣管回到壓縮機₪•✘╃,經飛濺裝置重新進入油路迴圈₪╃₪•✘。而離心製冷系統₪•✘╃,製冷劑不與潤滑系統用油直接接觸₪•✘╃,所以可根據軸承潤滑理論來選用合適的工業潤滑油;當氣體洩漏而影響潤滑系統中用油時₪•✘╃,也應選用壓縮機專用潤滑油;當附帶有增速齒輪時₪•✘╃,則齒輪箱用油應逸用具有一定抗磨性的潤滑油₪╃₪•✘。


2 製冷系統中潤滑油的要求

2.1 製冷系統中潤滑油的一般要求

    冷凍油是製冷壓縮機的潤滑油₪•✘╃,也具備潤滑油的基本理化效能₪•✘╃,見表1₪•✘╃,這些理化效能可以說明潤滑油的內在質量₪╃₪•✘。
 


 

2.2 製冷系統中潤滑油的特殊要求

    冷凍油是在制系統內部工作時會遇到一些特殊的工作環境如₪•✘╃,冷凍油與製冷劑直接接觸₪•✘╃,少量冷凍機油會隨製冷劑參與冷凍迴圈₪•✘╃,在全封閉壓縮機中₪•✘╃,冷凍油與電機的線圈及密封件等材料密切接觸₪•✘╃,冷凍機油處於壓縮機排氣閥的高溫和膨脹閥✘▩•、蒸發器的低溫等極端的溫度條件下工作等等₪╃₪•✘。因此₪•✘╃,製冷系統對冷凍油也有一些特殊要求₪•✘╃,見表2

    (1)良好的熱化學穩定性₪╃₪•✘。在製冷劑✘▩•、油✘▩•、金屬共存的系統中₪•✘╃,高溫會促使潤滑油發生化學反應₪•✘╃,導致油的分解✘▩•、劣化₪•✘╃,生成沉積物和焦炭₪•✘╃,潤滑油分解後產生的酸還會腐蝕電氣絕緣材料₪╃₪•✘。

    (2)吸水性₪╃₪•✘。若潤滑油具有較強的親水性₪•✘╃,會帶人一定量的水分進入系統₪•✘╃,在毛細管中水形成冰晶而堵塞系統₪•✘╃,從而形成“冰堵”現象₪╃₪•✘。尤其在小型氟利昂系統中(家用冰箱✘▩•、空調)應該注意₪╃₪•✘。

    (3)良好的低溫流動性₪╃₪•✘。從製冷迴圈系統的蒸發器出口到壓縮機的人口₪•✘╃,很容易發生因油的低溫流動性差而發生的一系列問題₪╃₪•✘。特別是11502✘▩•、R503✘▩•、R13和氨的製冷系統₪•✘╃,冷凍油可能會在蒸發器盤管等低溫部位滯留✘▩•、“池積”₪•✘╃,影響系統的運轉₪╃₪•✘。

    (4)與製冷劑的互溶性良好₪╃₪•✘。互溶性好₪•✘╃,在換熱器傳熱管內表面不易形成油膜₪•✘╃,對換熱有利;否則會影響冷凝器和蒸發器的換熱效率₪╃₪•✘。另外₪•✘╃,互溶性較好₪•✘╃,在蒸發器和低溫裝置內不會發生“池積”₪•✘╃,有利於壓縮機回油₪╃₪•✘。

    (5)黏度₪╃₪•✘。冷凍油黏度是一個重要引數₪•✘╃,考核該引數取決於潤滑油與製冷劑混合物的黏度₪•✘╃,而不僅僅是潤滑油本身的黏度₪╃₪•✘。冷凍油黏度過大₪•✘╃,會使機械摩擦功率✘▩•、摩擦熱量和啟動電流增大₪•✘╃,高粘度
潤滑油也可能在毛細管內形成“蠟堵或“油彈”₪╃₪•✘。黏度過小₪•✘╃,不能形成所需的油膜₪•✘╃,無法達到應有的潤滑效果₪╃₪•✘。研究表明₪•✘╃,在條件允許的情況下儘量選用粘度低的冷凍油₪•✘╃,可提高壓縮機的機械效率₪•✘╃,降

低起動電壓₪•✘╃,提高系統的製冷效能₪╃₪•✘。

主流製冷劑系統的常用冷凍油

    冷凍油要求低中和值和皂化值₪•✘╃,非常低的灰塵和水份含量₪•✘╃,以及適當的粘度₪╃₪•✘。對於碳氫製冷劑₪•✘╃,z*多使用主要成分為礦物油₪╃₪•✘。而HCFCs製冷劑₪•✘╃,則使用的是烷基苯油類(AB)₪•✘╃,汽車空調系統₪•✘╃,使用的是聚亞烷基二醇潤滑油(PAG)₪╃₪•✘。中期製冷劑替代品₪•✘╃,如HFCs(R134a)和混合製冷劑(如R410A)可用POE₪╃₪•✘。聚a一烯烴潤滑油(PAO)在低溫下具有較高的流動性₪•✘╃,通常應用於氨系統中;它和氨並不相溶₪•✘╃,但是氨系統中使用滿液式蒸發器₪•✘╃,不相溶的潤滑油可以透過從蒸發器的底部排出₪•✘╃,也能較容易地回到壓縮機中₪╃₪•✘。主流製冷劑系統的常用冷凍油見表3₪╃₪•✘。


 
    總體上來說₪•✘╃,PAG (多元烷基醇類潤滑油)₪•✘╃,吸溼性強與氯不相容;它不適合使用在容易進入水蒸汽的製冷系統₪╃₪•✘。POE(多元醇醋潤滑油)₪•✘╃,高溫熱穩定性好₪•✘╃,有很好的清潔效應₪•✘╃,應用廣泛₪╃₪•✘。AB油(烷基苯潤滑油)₪•✘╃,低溫流動性好₪•✘╃,但其與HFC製冷劑相溶有限₪•✘╃,影響了其應用;PAO (聚a一烯烴潤滑油)₪•✘╃,在低溫下具有較高的流動性₪•✘╃,它們通常應用於氨系統中₪╃₪•✘。礦物油通常具有較小的極性₪•✘╃,它們只能溶解極性較弱或非極性的製冷工質中₪•✘╃,如R600a₪•✘╃,R12等₪╃₪•✘。

4 結論
 
    製冷壓縮機的種類很多₪•✘╃,對冷凍機油的效能要求不盡相同₪╃₪•✘。即使是同一種製冷壓縮機₪•✘╃,由於所用的製冷劑不同₪•✘╃,工作狀態不同₪•✘╃,對冷凍機油的效能要求也存在著很大差異₪╃₪•✘。因此₪•✘╃,只有根據製冷壓縮
機的種類和工作狀況以及製冷劑的型別正確選擇冷凍機油₪•✘╃,才能保證製冷裝置安全✘▩•、可靠地運轉₪•✘╃,確保製冷壓縮機的壽命₪•✘╃,提高製冷系統的效率和降低裝置的電力消耗₪╃₪•✘。有關為製冷劑選擇適當的潤滑
劑₪•✘╃,建議按照壓縮機生產商或潤滑油生產商的資料進行₪╃₪•✘。
    若缺乏相應資料₪•✘╃,應跟據本所述的情況仔細分析選用₪•✘╃,再透過測定系統的製冷量✘▩•、COP✘▩•、壓縮機的機殼溫度✘▩•、啟動電壓✘▩•、噪聲等引數來衡量₪╃₪•✘。

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