Основной функцией смазочных материалов в холодильной технике является смазывание движущихся частей компрессора и отвод тепла. Кроме того, масло герметизирует камеру сжатия и клапаны, препятствует утечкам в сальнике, герметизирует полости в винтовых маслозаполненных компрессорах. Несмотря на то, что масло требуется в основном для смазки и уплотнения узлов компрессора, оно также присутствует и в холодильном контуре. Предполагается, что в системах охлаждения циркулирует 5-10% масла. Такой малый процент масла в системе может стать преимуществом, т.к. система становится более устойчивой к протечкам, а также немного повышается производительность теплообменника.
К тому же масло выступает на местах протечек, поэтому их легко обнаружить.
Проблемы, связанные со смазочными материалами
Наиболее часто встречающиеся проблемы, связанные со смазочными материалами следующие:
Влага в системе при использовании синтетических масел приводит к образованию кислоты.
Возврат масла. При недостаточном возврате масла обратно в компрессор возникают такие неисправности, как замасливание теплообменных поверхностей, разнообразные поломки компрессора, связанные с нехваткой масла.
Скопление жидкого хладагента в картере после отключения системы приводит к недостаточной смазке движущихся частей компрессора, особенно во время пуска компрессора.
Различные вязкости масла при различных температурах в цикле охлаждения
Наряду с наличием влаги, возврат масла в компрессор является решающим фактором в работе системы. В тех местах системы, где хладагент находится в газообразном состоянии, масло должно двигаться со скоростью паров хладагента. Минимальную скорость движения масла особенно важно выдерживать при неполной загрузке системы. Проблема возврата масла решается также правильным расположением трубопроводов и конструкцией системы в целом.
Во время остановки компрессора давление в картере выше, чем в рабочем состоянии. Поэтому масло впитывает большее количество хладагента. Во время запуска смесь начинает пениться, затрудняя нормальный процесс смазки. Такого эффекта можно избежать путем установки нагревателя картера или использования цикла с откачкой хладагента из испарителя перед остановкой компрессора. Используемые масла должны сохранять вязкость при высоких температурах в компрессоре и, в то же время, оставаться в жидком состоянии в испарителе. В этом случае проблемы могут возникнуть в основном при низких температурах.
Вязкость зависит от температуры масла и количества растворенного в нем хладагента. С ростом температуры вязкость снижается. Также снижению вязкости может способствовать большое количество хладагента в масле при высоком давлении.
Основные виды масел для холодильной техники
Минеральное масло
Минеральное масло применяется с хладагентами, содержащими хлор, и углеводородами.
Алкилбензольные масла
Алкилбензольные масла – это синтетические масла. Они более устойчивы термически и обладают более высокой смешиваемостью с хладагентами по сравнению с минеральными маслами. Более того, при запуске установки образуется меньше пены. Во время перевода установки с хладагента R12 на один из переходных хладагентов рекомендуется добавить в систему алкилбензольное масло.
Полиалкиленгликоливые масла (ПАГ или PAG)
Полиалкиленгликоли – это синтетические масла, применяемые, например, с хладагентом R134a. Эти масла обладают следующими особенностями:
высокая гигроскопичность (способность поглощать влагу)
максимальная остаточная влажность – 300 ppm. Во время работы это значение не должно превышать 700 ppm.
устойчивы при взаимодействии с водой
небольшие колебания вязкости при различных температурах
высокая термическая устойчивость
обеспечение хорошей защиты от износа;
чувствительны к хлору (R12)
низкая совместимость с минеральным маслом
высокая смешиваемость с хладагентом, возможен промежуток несмешиваемости при высоких температурах
Полиалкиленгликоливые масла не применяются в системах с компонентами из меди, т.к. обладают способностью поглощать влагу.
Полиэфирные масла (POE)
Масла на основе полиэфиров – это синтетические масла, которые используются во многих системах охлаждения и кондиционирования воздуха. Свойства этих материалов похожи на свойства полиалкиленгликолевых масел. Однако они намного менее устойчивы к разложению при высоком содержании в них воды. Сложноэфирные масла обладают остаточной влажностью 50 ppm и менее.
Последние наблюдения показали, что содержание воды в системе с полиэфирными маслами не должно превышать 100 ppm. В противном случае существует опасность коррозии металлов, скопления загрязнений, образования кислот и спиртов. Поглощенную влагу удалить из масла вакуумированием невозможно. Сушка хладагента азотом или при помощи фильтра-осушителя также неэффективна.
Канистры с маслом не пригодны для многократного использования. После открытия канистры масло должно быть использовано незамедлительно или утилизировано.