Основные сведения
Надежность и долговечность компрессора холодильной установки во многом зависит от правильного подбора и применения смазочных материалов.
 |
| Рис. 1 |
К смазочным маслам для холодильных машин предъявляют специфические требования, обусловленные непрерывным контактом смазывающего материала с хладагентом, а также постоянным изменением температуры и давления среды.
В соответствии с вышеуказанными требованиями эти масла, должно обладать следующими свойствами:
- сохранять достаточную вязкость для обеспечения смазки при высоких температурах и быть достаточно текучим для выполнения своей функции при пониженной температуре; Вязкость — способность масла сопротивляться взаимному перемещению ее слоев. Это свойство проявляется только при движении
- не подгорать при контакте с разогретыми частями компрессоров;
- не давать серного осадка при низкой температуре;
- не вступать в химическую реакцию с холодильным агентом или с материалами конструкции контура;
- быстро отделяться от хладагента и не содержать влаги;
- иметь высокую устойчивость к различным воздействиям для обеспечения продолжительного ресурса установки.
В компрессорах холодильных установок используются минеральные или синтетические типы масла. (Рис.1).
Минеральные масла используются с холодильными агентами CFC и HCFC. Холодильные агенты HFC, не содержащие хлора, требуют применения синтетических полиэстерных масел (сокращенно РОЕ).
Смешиваемость масел с хладагентами
 |
| Рис. 2 |
Смешиваемость масла с хладагентом является важным параметром, который зависит от типа масла, холодильного агента и условий функционирования.
- Полностью смешиваемые с маслом хладагенты. Создается смесь, постоянно сохраняющая свойства смазки.
- Не полностью смешиваемые хладагенты:
- при средних и высоких температурах происходит смешивание хладагента и масла;
- при низких температурах компоненты смеси разделяются: нижний слой состоит почти из чистого хладагента; верхний слой — масло с фрагментами хладагента. Как следствие, при запуске масляный насос всасывает жидкий хладагент (а не масло) и направляет его ко всем подвижным частям для смазки.
Показатели смешиваемости масла с R-22 приводятся на рисунке.2. Подобные диаграммы отражают процентное содержание каждого компонента смеси при указанной температуре.
На практике невозможно предотвратить разбавление масла хладагентом, однако, существуют способы его ограничения:
- поддержание загрузки хладагента агента на уровне, не более чем в три раза превышающем массу масла;
- использование электроразогревателей картера компрессора, способствующих повышению давления паров смеси до давления хладагента в других частях холодильного контура.
Дополнительным средством является обеспечение отключения компрессора при срабатывании реле низкого давления (управляемого, в свою очередь, от термостата воздуха окружающей среды и термостата охлажденной воды). Эта система, называемая pump-out, позволяет освободить испаритель от имеющегося в нем хладагента и обеспечить низкое давление в картере.
Полиэстерные масла
Полиэстерные типы масла (полиэстеры или РОЕ) являются синтетическими смазочными материалами. Несмотря на более высокую цену по сравнению с минеральными маслами, полиэстерные имеют значительное преимущество, обладая способностью смешивания с HFC, CFC и HCFC. Кроме того, они подвержены биологическому разложению и не требуют специальной утилизации.
При использовании полиэстерных масел требуются тщательная очистка и осушение контуров.
Гигроскопичность
Полиэстерные масла имеют существенный недостаток — гигроскопичность (поглощение влаги из воздуха).
 |
| Рис. 3 |
Основные изготовители компрессоров устанавливают предельный уровень содержания влаги, допустимый для полиэстерных масел при их использовании в холодильных контурах. При его превышении может возникнуть коррозия металлических частей и деталей, покрытых медью, а также образоваться кислоты и спирт, что приводит к сокращению ресурса установки и понижению ее рабочих характеристик. Положение осложняется еще и тем, что если для минеральных типов масла содержание в них влаги имеет достаточно постоянные значения, то для полиэстерных масел оно быстро увеличивается и уже через 50 часов достигает значения абсолютно неприемлемого для работы холодильной установки (Рис. 3).
Компрессоры не следует оставлять открытыми более чем на пятнадцать минут, в противном случае содержание влаги в масле возрастает выше допустимого предельного значения.
Растворимость
Необходимо, чтобы каждый контур, содержащий полиэстерное масло, имел идентификационные таблички с указанием состава масла и хладагента, чтобы не допустить загрязнений вследствие добавления масла или хладагента другой марки.
Размер фильтров-осушителей должен обеспечивать удержания нерастворимых и частично растворимых компонентов.
Необходимо также учитывать, что молекулы полиэстерного масла являются гораздо более поляризованными, чем минерального, ввиду чего сильнее притягивают частицы загрязнений, вызывая почернение масла. При планировании технического обслуживания необходимо четко следовать рекомендаций изготовителя по срокам замены фильтра. Полиэстерное масло может содержать антиокислительную присадку, способную изменять цвет масла.
Для правильного хранения полиэстерного масла важен материал, из которого изготовлены контейнеры, т.к. некоторые типы пластика, допускают просачивание влаги. Этот факт подтверждается еще и тем, что основные фирмы-изготовители компрессоров рекомендуют для хранения исключительно металлические запечатанные контейнеры.
Поскольку контейнер с маслом должен открываться только при использовании, и в открытой упаковке масло не может храниться долго, почти обязательно использование контейнеров малого объема.
Генерация шумов в компрессоре
При использовании полиэстерного масла компрессор обычно издает больший шум, чем при работе на минеральном масле. Это явление зависит от типа компрессора: поршневые компрессоры обычно имеют более высокий уровень шума, а в компрессорах scroll повышение уровня шума ниже.
Замена минерального масла полиэстерным
 |
| Рис. 4 |
Полиэстерное масло нельзя смешивать с минеральным, а также использовать один и тот же рабочий инструмент. Для них требуется индивидуальный инструмент, не используемый для других работ.
Когда необходимо произвести переналадку холодильной установки с переходом на использование холодильного агента от CFC или HCFC на HFC, необходимо обеспечить очистку контура и замену имеющегося минерального масла на полиэстерное. При этом невозможно избежать сохранения некоторого количества минерального масла в контуре, однако, необходимо добиться того, чтобы его содержание не превышало 5% общего количества заправки (Рис.4). При заправке масла необходимо четко соблюдать инструкции фирм — изготовителей.
Необходимо, чтобы длина трубки позволяла собрать не менее 30 г масла. На конце трубки должен иметься клапан Шредера с завинчивающейся заглушкой. При взятии каждой пробы необходимо убедиться в том, что из трубки полностью удалены остатки масла, чтобы последующий анализ был репрезентативным в отношении реальных характеристик масла, находящегося в контуре.
Основная литература:
Антонио Бриганти. Руководство по техническому обслуживанию холодильных установок и установок для кондиционирования воздуха М.,Евроклимат, 2004 стр.
Дополнительная литература
- Еще раз о ремонте кондиционеров Журнал Мир климата: статьи о климатическом оборудовании № 14 http://www.mir-klimata.info/archive/number14/article/article16/
- Смазочные масла в материалах выставки «Мир климата 2010» http://www.climatexpo.ru/firms/usematerials/freon/
Контрольные вопросы:
- Какие смазочные масла используются в холодильном оборудовании?
- Какие требования предъявляют к смазочным маслам?
- Каким образом можно ограничить разбавление масла хладагентом?
- Каковы преимущества использования полиэстерного масла?
- Почему для хранения полиэстерного масла рекомендуется использовать контейнеры малого объема?
- В чем особенность замены минерального масла полиэстерным?