冷凍機(jī)油的選用

一、 冷凍機(jī)的工作特點(diǎn)

冷凍機(jī)按其結(jié)構(gòu)可分為活塞式 ( 或往復(fù)式 ) 、回轉(zhuǎn)式 ( 包括螺桿式、轉(zhuǎn)子式及滑片式等 ) 以及離心式( 或透平式 )等 3 類。在活塞式制冷機(jī)中需要潤(rùn)滑的部位有活塞與汽缸壁、連桿軸瓦與活塞銷或曲柄銷、主軸頸與前后軸承軸瓦、曲軸箱、軸封及閥門等。而螺桿式制冷機(jī)中需要潤(rùn)滑的部位則有凸凹螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合部分、螺桿前后的滑動(dòng)軸承、主動(dòng)螺桿的平衡活塞等。離心式制冷機(jī)中需要潤(rùn)滑的部位有增速齒輪、主軸承、軸端密封面等。由于活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)可能有部分潤(rùn)滑油進(jìn)入氣缸并隨高速氣體帶入系統(tǒng)中，同時(shí)由于潤(rùn)滑油蒸發(fā)也可能進(jìn)入系統(tǒng)中與制冷劑混合，混合后的潤(rùn)滑油經(jīng)過分離器大部分可以分離，也有少量仍隨制冷劑進(jìn)入冷卻器等設(shè)備內(nèi)。溫度降低，潤(rùn)滑油冷凝，附著在冷卻器和系統(tǒng)的管壁形成油膜，使傳熱效果降低，冷藏室的溫度增高。另一方面，高壓制冷劑氣體也可能滲漏到潤(rùn)滑油中，使?jié)櫥�油稀釋�?

二、從以上冷凍機(jī)的工作特點(diǎn)看出，對(duì)冷凍機(jī)油的性能要求主要是以下幾個(gè)方面

⑴ 合適的粘度
冷凍機(jī)油的粘度除了要保證各運(yùn)動(dòng)部件的磨擦面有良好潤(rùn)滑性以外，還要從制冷機(jī)中帶走部分熱量，以及起到密封作用。如果制冷機(jī)所使用的制冷劑對(duì)冷凍機(jī)油互溶性較大時(shí)，應(yīng)考慮使用粘度較大的油品，以克服潤(rùn)滑油被制冷劑稀釋后的影響。

⑵ 較低的傾點(diǎn)、絮凝點(diǎn)和 R12 的不溶物含量
由于制冷機(jī)的工作溫度變化范圍較大，如氨制冷劑在壓縮時(shí)可高至 160℃ ，而膨脹又下降至 -10℃。因此冷凍機(jī)油的傾點(diǎn)要低，一般約低于冷凍溫度 10℃ ，而且油的粘溫特性 要好。以保證冷凍機(jī)油在低溫下能從蒸發(fā)器返回壓縮機(jī)。

鹵化烴類 R12 制冷劑和冷凍機(jī)油混合會(huì)產(chǎn)生石蠟等沉淀，即石蠟和石油樹脂在高于油的濁點(diǎn)前就會(huì)凝結(jié)。它會(huì)堵塞冷卻系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與制冷設(shè)備的管線，影響設(shè)備的熱交換，因此應(yīng)檢驗(yàn)冷凍機(jī)油中的 R12 不溶物的含量，含量越低越好。這種檢驗(yàn)方法可檢驗(yàn)油中不同熔點(diǎn)石蠟和可能含有樹脂物質(zhì)的含量是否符合要求。

絮凝點(diǎn)也是檢驗(yàn)冷凍機(jī)油與制冷劑混合液在一定溫度下析出石蠟可能沉淀出不溶性極性物質(zhì)的一種使用性能指標(biāo)，冷凍機(jī)油的絮凝點(diǎn)一定不能高于蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度。

⑶ 揮發(fā)性小，閃點(diǎn)高
冷凍機(jī)油的揮發(fā)量愈大，隨制冷劑循環(huán)的油量也愈多，因此要求冷凍機(jī)油的餾份范圍愈窄愈好，閃點(diǎn)亦應(yīng)高于制冷機(jī)排氣溫度 25 ～ 30℃ 以上。

⑷ 良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱氧化穩(wěn)定性
制冷機(jī)工作中的最后壓縮溫度可達(dá) 130℃ ～ 160℃ ，在此溫度下冷凍機(jī)油會(huì)受熱而不斷分解變質(zhì)，生成積炭而導(dǎo)致制冷機(jī)產(chǎn)生故障與磨損。另一方面油的分解產(chǎn)物會(huì)與制冷劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使制冷效果變壞，生成的酸性物質(zhì)又會(huì)強(qiáng)烈腐蝕制冷機(jī)部件。因此要求冷凍機(jī)油有良好的熱氧化穩(wěn)定性，在出口閥的高溫下不結(jié)焦、不碳化，同時(shí)要求冷凍機(jī)油具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，避免與制冷劑，如鹵化烴 (RCI 、RF) 類作用生成酸性腐蝕物質(zhì)。

⑸ 不含水和雜質(zhì)
因?yàn)樗�在蒸發(fā)器結(jié)冰會(huì)影響供熱效率，與制冷劑接觸會(huì)加速制冷劑分解并腐蝕設(shè)備，所以冷凍機(jī)油不能含水和雜質(zhì)。

⑹ 其他
冷凍機(jī)油還應(yīng)有良好 的抗泡性 ，對(duì)橡膠、漆包線等材料不溶解、不膨脹。在封閉式制冷機(jī)中使用時(shí)應(yīng)有良好的電絕緣性。

三、 冷凍機(jī)油的粗略分類

表 1 冷凍機(jī)潤(rùn)滑油的分類

四、冷凍機(jī)油的選用原則

1、根據(jù)壓縮類型選用潤(rùn)滑油
冷凍機(jī)的壓縮機(jī)有活塞式、螺桿式和離心式三種，前兩種的潤(rùn)滑油與被壓縮的制冷劑直接接觸，要考慮到潤(rùn)滑油和制冷劑之間的相互影響問題。離心式所用的潤(rùn)滑油只是用來潤(rùn)滑轉(zhuǎn)子軸承，也可根據(jù)負(fù)荷及轉(zhuǎn)速的大小選用 N32 或 N46 汽輪機(jī)油。

2、根據(jù)制冷劑的類型選用潤(rùn)滑油
與制冷劑直接接觸的潤(rùn)滑油，要考慮二者之間的相互影響。如氟里昂一類的制冷劑能溶于礦物油，因而選用的潤(rùn)滑油粘度等級(jí)，應(yīng)比使用不溶性制冷劑的高一 個(gè) 等級(jí)，以防止?jié)櫥�油被稀釋后不能保證潤(rùn)滑。另外，還應(yīng)注意混入制冷劑中的少量潤(rùn)滑油會(huì)不會(huì)影響制冷系統(tǒng)的工作。冷凍機(jī)油的絮凝點(diǎn)便是檢查混入制冷劑中的潤(rùn)滑油是否析出 蠟 結(jié)晶而使制冷系統(tǒng)堵塞的質(zhì)量指標(biāo)。

3、根據(jù)制冷劑的蒸發(fā)溫度選用潤(rùn)滑油
一般來說，制冷劑蒸發(fā)溫度低的冷凍機(jī)，應(yīng)選用凝點(diǎn)低的冷凍機(jī)油，以免被制冷劑攜帶到制冷系統(tǒng)中的潤(rùn)滑油凝結(jié)在節(jié)流閥和蒸發(fā)器上，影響制冷效率。用氨作制冷劑的冷凍機(jī)，所用潤(rùn)滑油的凝點(diǎn)應(yīng)低于蒸發(fā)溫度。用氟里昂作制冷劑的，潤(rùn)滑油的凝點(diǎn)可稍高于蒸發(fā)溫度。

4 、根據(jù)冷凍機(jī)的工作條件選用潤(rùn)滑油
大、中型的多缸、高速 ( 活塞平均線速度 3m/s 以上 ) 、負(fù)荷較大的冷凍機(jī)應(yīng)選用粘度較大的 VG46 或 VG68 或 VG100 冷凍機(jī)油。排氣溫度在 145℃ 左右的高負(fù)荷冷凍機(jī)用 VG68 或 VG100 冷凍機(jī)油。小型、微型或低速( 活塞平均線速度不高于 2m/s) 的冷凍機(jī)可用 VG22 或 VG32 冷凍機(jī)油。

表 2 冷凍機(jī)潤(rùn)滑油的選用

五、注意事項(xiàng)

① 選油時(shí)，冷凍機(jī)油的閃點(diǎn)應(yīng)比冷凍機(jī)的排氣溫度高 25 ～ 30℃ 為宜。

② 冷凍機(jī)油中不得摻入動(dòng)植物油。因動(dòng)植物油易與冷凍劑生成沉淀物，堵塞循環(huán)管路。

③ 使用中，當(dāng)冷凍機(jī)油的粘度下降 15%，顏色顯著變樣時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。或者以工作時(shí)間和酸值變化為界限：一般壓縮機(jī)或冷凍機(jī)軸承采用系統(tǒng)潤(rùn)滑時(shí)，年工作 1000 ～ 2000 小時(shí)換油，換油界限為酸值到 0.3 ～ 0.45 毫克 KOH/ 克。

④ 換新油前，應(yīng)將冷凍機(jī)中的舊油放凈，仔細(xì)清除集油箱內(nèi)的油污和雜質(zhì)，清理干凈后，再加入新油。

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