Масла для компрессоров холодильных установок

Функции, выполняемые маслами в компрессорах холодильных установок, аналогичны таковым в воздушных компрессорах, но существуют и различия, заключающиеся в контакте масел с хладагентом, их смешивании с ним и попадании в зоны низких температур. Эти обстоятельства накладывают дополнительные требования к маслам, предназначенным для работы в рефрижераторных установках. При выборе масла нужно исходить не только из конструктивных особенностей компрессора, его быстроходности, но и обязательно принимать во внимание отрицательные температуры хладагента в системе, вид применяемого хладагента. В частности, если компрессор имеет герметичный картер, его пространство заполнено парами хладагента, имеющими умеренную температуру, и воздух в нем присутствует в небольшом количестве. Это создает благоприятные условия для работы масла, окисление его в картере практически отсутствует, поэтому требование к термической стабильности не столь существенно. В противоположность этому в больших компрессорах крейцкопфного типа, где полости цилиндра и картера разделены, находящееся в картере масло подвергается активному воздействию со стороны воздуха, поэтому антиокислительная способность масла в этих условиях существенна.

Масло, уносимое из цилиндров компрессора хладагентом, образует вязкие смолистые отложения в конденсаторе или откладывается в виде парафина в испарителе, что приводит к существенному ухудшению в них теплопередачи. Особенно опасно образование парафиновых пробок в узких сечениях редукционного клапана и в капиллярной трубке.

При загрязнении испарителя требуется для сохранения его холодопроизводительности уменьшать в нем температуру. Это в свою очередь вызывает понижение в нем давления и соответственно увеличение перепада давления в компрессоре и потребляемой им мощности. При этом снижается холодопроизводительность компрессора как следствие уменьшения удельного объема паров хладагента, вызванного уменьшением их плотности из-за снижения давления на всасывании компрессора. Образование теплоизолирующих отложений в конденсаторе увеличивает разность температур между хладагентом и охлаждающей водой. Результатом является рост температуры хладагента в конденсаторе, что в свою очередь вызывает необходимость в увеличении давления за компрессором и потребляемой им мощности.

Отложение выпадающих из масла парафинов и смолистых соединений зависит от свойств применяемого масла, характеристик хладагента, температуры в испарителе, наличия в системе, маслоотделителей и иных конструктивных особенностей рефрижераторной установки. Очевидна важность той низкой температуры, при которой происходит выделение из смеси хладагента и масла парафиновых соединений. Эта температура зависит от химического состава хладагента, свойств и процентного содержания масла в смеси. Также важен состав масла, определяющий характер парафиновых отложений: кристаллический или аморфный.

Температура, при которой в 10 % смеси масла с фреоном появляются первые признаки выпадения парафина, называется температурой помутнения во фреоне. Она не столь существенна, более важна температура, при которой из смеси выпадают хлопья парафина. Эта температура ниже температуры помутнения. Здесь нужно иметь в виду, что если во фреоне, находящемся в испарителе, примешано 10 % масла, то фреон, проходящий через редукционный клапан, будет содержать всего 1…2 % масла. При столь малой концентрации температура выпадения хлопьев понижается на 10…30 °С.

Масло полностью растворяется во фреонах марок 11, 12, 21, 113 и 500 в любых пропорциях, при любых давлении и температуре. Это приводит к существенному понижению температуры застывания смеси масла и фреона значительно ниже температур, которые могут быть в испарителях. Хотя во фреоне 22 при температурах испарителя масло не растворяется, однако даже небольшое содержание в нем фреона достаточно для того, чтобы сместить его температуру застывания за пределы температуры в испарителе. Этим объясняется, что температура застывания масел для всех фреоновых установок не столь важна.

В отличие от фреонов аммиак и углекислота не растворяют масло совершенно. Но масло может увлекаться с потоком хладагента из цилиндров компрессора в испаритель, где, откладываясь на поверхностях, вызывает ухудшение теплопередачи. В этих условиях хладагент на температуру застывания масла не оказывает влияния, и она приобретает важное значение. Чтобы избежать образования толстых пленок масла в испарителе, рекомендуется периодически поднимать в нем температуру и стекающее со стенок трубок масло удалять продуванием.

При выборе вязкости масла для фреоновых, установок необходимо учитывать неизбежность попадания фреона в картер и его растворение в масле, а это существенно понижает вязкость.

Рекомендуемые сорта масел:

- масло ХА30 — смесь дистиллятного и остаточного нефтяных масел; рекомендуется для: холодильных машин с поршневыми компрессорами, работающих на аммиаке и углекислоте, для аммиачных холодильных машин с винтовыми и ротационными компрессорами;

- масло ХФ22-24 — маловязкое нефтяное, загущенное полимерной присадкой (Винипол); рекомендуется для: одноступенчатых холодильных машин с поршневыми компрессорами, работающих на фреоне 22 при температуре кипения не ниже минус 50 °С, а также на фреонах 12 и 142 при температуре конденсации выше 50 °С; масло ХФ12-16 - дистиллятное масло из малосернистых нефтей кислотно-контактной очистки; содержит антиокислительную присадку (цибутилпаракрезол); рекомендуется для холодильных машин, работающих на фреонах 12 и 142 при температуре конденсации не выше 50 °С;

- масло ХФ22с-16 - синтетическое масло, значительно превосходящее масла нефтяного происхождения; рекомендуется для одно- и двухступенчатых поршневых компрессоров, работающих на фреоне 22 при температуре кипения до минус 70°С; масла ХФ22-24 и ХФ 22с-16 не взаимозаменяемы и не имеют заменителей.

Заменителями отечественных масел могут служить масла, выпускаемые фирмой ВР:

- масла серий LPT и LPT-F вязкостью, мм²/с, при 40°С: 10, 15, 32, 46, 68, 100, 150; масла имеют низкие температуры застывания и предназначены для использования с широким диапазоном хладагентов; масла LPT-F характеризуются более низкой температурой выпадения хлопьев парафина и рекомендуются для использования при более низких температурах испарения (до минус 60 °С);

- масла LPS32 или 46, 68, 100 мм²/с имеют синтетическую основу и рекомендуются для рефрижераторных установок с температурами испарения минус 60…100 °С (в подобных условиях минеральные масла работать не могут); могут быть использованы с хладагентами R13, R22, R502, являются предпочтительными для установок с мощными аммиачными компрессорами.