制冷壓縮機(jī)的潤滑油選用分析

1、制冷壓縮機(jī)的潤滑油選用分析2013 年 01 月 31 日引言在實(shí)際的 制冷 維修和制冷運(yùn)行維護(hù)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(jīng)驗(yàn)辦事；更有甚者只看外包裝“差不多”就加以使用。 隨著新型環(huán)保 制冷劑，如： R134a、R600a、R407C、R417、R410A等 在制冷設(shè)備 中的大量使用，維修人員對此類制冷設(shè)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(tǒng)用的是哪種制冷劑， 便隨意添加一種冷凍油，給制冷系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重的故障隱患。1 制冷系統(tǒng)中潤滑油的具體作用冷凍油是制冷 壓縮機(jī) 的潤滑油，在 制冷壓縮機(jī) 中主要起潤滑

2、、 密封（ 控制容積的間隙 ）、防銹、清洗和冷卻等作用，當(dāng)然有的制冷 系統(tǒng)中也用冷凍油作為能力卸載壓力用油如， 螺桿 機(jī)組的滑閥驅(qū)動 等。冷凍油在制冷系統(tǒng)中，也是不斷循環(huán)的，通常稱之為油路。不 同壓縮機(jī)類型、機(jī)組規(guī)模，制冷系統(tǒng)的冷凍油的循環(huán)方式不同。在 活塞式和螺桿式壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)中，冷凍油分別對軸承、壓縮機(jī) 控制容積 （氣缸或嚙合齒輪、螺桿 ） 摩擦副和控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生 作用；其中在壓縮機(jī)控制容積中，冷凍油與制冷劑直接接觸、發(fā)生 混合。在大型系統(tǒng) （冷水機(jī)組 、中央空調(diào)制冷機(jī) 組等）一般設(shè)有油分 離器，由壓縮機(jī)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(jīng)冷卻器冷卻、

3、油過濾器回到壓縮機(jī)的曲軸箱，經(jīng)油泵加壓后進(jìn)行下次的循環(huán)；少量分不出的油則隨制冷劑在制冷 系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)或之類在相關(guān)設(shè)備內(nèi)，難以回到曲軸箱。而小型系統(tǒng) （ 例 如冰箱、家用空調(diào)等 ） 則是油則隨制冷劑在制冷系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，從吸氣 管回到壓縮機(jī)，經(jīng)飛濺裝置重新進(jìn)入油路循環(huán)。而離心制冷系統(tǒng)， 制冷劑不與潤滑系統(tǒng)用油直接接觸，所以可根據(jù)軸承潤滑理論來選 用合適的工業(yè)潤滑油；當(dāng)氣體泄漏而影響潤滑系統(tǒng)中用油時，也應(yīng) 選用壓縮機(jī)專用潤滑油；當(dāng)附帶有增速齒輪時，則齒輪箱用油應(yīng)逸 用具有一定抗磨性的潤滑油。2 制冷系統(tǒng)中潤滑油的要求21 制冷系統(tǒng)中潤滑油的一般要求冷凍油是制冷壓縮機(jī)的潤滑油，也具備潤滑油的基本理化性能，

4、見表 1， 這些理化性能可以說明潤滑油的內(nèi)在質(zhì)量。22 制冷系統(tǒng)中潤滑油的特殊要求冷凍油是在制系統(tǒng)內(nèi)部工作時會遇到一些特殊的工作環(huán)境如， 冷凍油與制冷劑直接接觸，少量冷凍機(jī)油會隨制冷劑參與冷凍循環(huán)， 在全封閉壓縮機(jī)中，冷凍油與電機(jī)的線圈及密封件等材料密切接觸， 冷凍機(jī)油處于壓縮機(jī)排氣閥的高溫和膨脹閥、蒸發(fā)器的低溫等極端 的溫度條件下工作等等。因此，制冷系統(tǒng)對冷凍油也有一些特殊要 求，見表 2(1)良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性。在制冷劑、油、金屬共存的系統(tǒng)中， 高溫會促使?jié)櫥桶l(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致油的分解、劣化，生成沉積 物和焦炭，潤滑油分解后產(chǎn)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(qiáng)的親

5、水性，會帶人一定量的水 分進(jìn)入系統(tǒng)，在毛細(xì)管中水形成冰晶而堵塞系統(tǒng)，從而形成“冰堵” 現(xiàn)象。尤其在小型氟利昂系統(tǒng)中 (家用冰箱、空調(diào) ) 應(yīng)該注意。(3)良好的低溫流動性。從制冷循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)器出口到壓縮 機(jī)的人口，很容易發(fā)生因油的低溫流動性差而發(fā)生的一系列問題。 特別是 11502、 R503、R13和氨的制冷系統(tǒng)，冷凍油可能會在蒸發(fā)器 盤管等低溫部位滯留、“池積”，影響系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。(4)與制冷劑的互溶性良好?；ト苄院?，在換熱器傳熱管內(nèi)表面不易形成油膜，對換熱有利；否則會影響冷凝器和蒸發(fā)器的換熱效率。另外，互溶性較好，在蒸發(fā)器和低溫設(shè)備內(nèi)不會發(fā)生“池積” ，有利于壓縮機(jī)回油。(5)黏度。冷凍

6、油黏度是一個重要參數(shù)，考核該參數(shù)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(jī)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(xì)管內(nèi)形成“蠟堵或“油彈”。黏度過小，不能 形成所需的油膜，無法達(dá)到應(yīng)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(jī)的機(jī)械效率， 降 低起動電壓，提高系統(tǒng)的制冷性能。主流制冷劑系統(tǒng)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(dāng)?shù)恼扯取τ谔細(xì)渲评鋭疃嗍褂弥饕煞譃榈V物油。而 HCFCs制冷劑，則使用的是烷基苯油類 (AB) ，汽車空調(diào)系統(tǒng)，使用 的

7、是聚亞烷基二醇潤滑油 (PAG)。中期制冷劑替代品，如 HFCs(R134a)和混合制冷劑 (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(yīng)用于氨系統(tǒng)中；它和氨并 不相溶，但是氨系統(tǒng)中使用滿液式蒸發(fā)器，不相溶的潤滑油可以通 過從蒸發(fā)器的底部排出，也能較容易地回到壓縮機(jī)中。主流制冷劑 系統(tǒng)的常用冷凍油見表 3?？傮w上來說， PAG（ 多元烷基醇類潤滑油 ） ，吸濕性強(qiáng)與氯不相 容；它不適合使用在容易進(jìn)入水蒸汽的制冷系統(tǒng)。 POE多（ 元醇醋潤 滑油） ，高溫?zé)岱€(wěn)定性好，有很好的清潔效應(yīng)，應(yīng)用廣泛。 AB油（ 烷 基苯潤滑油 ） ，低溫流動性好，但其與 HFC制冷劑相溶有限，影響了 其應(yīng)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(yīng)用于氨系統(tǒng)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制冷工質(zhì)中，如 R600a，R12等。4 結(jié)論制冷壓縮機(jī)的種類很多，對冷凍機(jī)油的性能要求不盡相同。即 使是同一種制冷壓縮機(jī)，由于所用的制冷劑不同，工作狀態(tài)不同， 對冷凍機(jī)油的性能要求也存在著很大差異。因此，只有根據(jù)制冷壓 縮機(jī)的種類和工作狀況以及制冷劑的類型正確選擇冷凍機(jī)油，才能保證制冷設(shè)備安全、可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)，確保制冷壓縮機(jī)的壽命，提高