制冷壓縮機的潤滑油選用分析

引言

    在實際的制冷維修和制冷運行維護工作中，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。隨著新型環保制冷劑，如：R134a、R600a、R407C、R417、R410A等在制冷設備中的大量使用，維修人員對此類制冷設備更換潤滑油時更感到茫然，有的維修人員甚至不管原制冷系統用的是哪種制冷劑，便隨意添加一種冷凍油，給制冷系統帶來了嚴重的故障隱患。

1 制冷系統中潤滑油的具體作用

    冷凍油是制冷壓縮機的潤滑油，在制冷壓縮機中主要起潤滑、密封(控制容積的間隙)、防銹、清洗和冷卻等作用，當然有的制冷系統中也用冷凍油作為能力卸載壓力用油如，螺桿機組的滑閥驅動等。冷凍油在制冷系統中，也是不斷循環的，通常稱之為油路。不同壓縮機類型、機組規模，制冷系統的冷凍油的循環方式不同。在活塞式和螺桿式壓縮機的制冷系統中，冷凍油分別對軸承、壓縮機控制容積(氣缸或嚙合齒輪、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，冷凍油與制冷劑直接接觸、發生混合。在大型系統(冷水機組、中央空調制冷機組等)一般設有油分離器，由壓縮機排出的制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，經油泵加壓后進行下次的循環；少量分不出的油則隨制冷劑在制冷系統內循環或之類在相關設備內，難以回到曲軸箱。而小型系統(例如冰箱、家用空調等)則是油則隨制冷劑在制冷系統內循環，從吸氣管回到壓縮機，經飛濺裝置重新進入油路循環。而離心制冷系統，制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；當氣體泄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 制冷系統中潤滑油的要求

2．1 制冷系統中潤滑油的一般要求

    冷凍油是制冷壓縮機的潤滑油，也具備潤滑油的基本理化性能，見表1，這些理化性能可以說明潤滑油的內在質量。
 

2．2 制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，冷凍油與制冷劑直接接觸，少量冷凍機油會隨制冷劑參與冷凍循環，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，冷凍機油處于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，制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。在制冷劑、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，潤滑油分解后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。從制冷循環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和氨的制冷系統，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)與制冷劑的互溶性良好。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，在蒸發器和低溫設備內不會發生“池積”，有利于壓縮機回油。

    (5)黏度。冷凍油黏度是一個重要參數，考核該參數取決于潤滑油與制冷劑混合物的黏度，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盡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，提高系統的制冷性能。
 

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