Холодильные масла Печать
Рейтинг: / 0
ХудшаяЛучшая 
30.11.2007 г.

В настоящее время в компрессорных системах охлаждения применяются различные виды масел, отличающиеся по составу и по способу изготовления.

КЛАССИФИКАЦИЯ МАСЕЛ

1. Минеральные масла:

  • нафтеновые;
  • парафиновые.

2. Синтетические масла:

  • алкилбензольные (А);
  • полиалкилгликольные (ПАГ);
  • полиолэфирные (ПОЕ);
  • полиальфаолефиновые (ПАО) и др.

3. Полусинтетические масла:

  • смеси алкилбензольного и минерального масла (А/М).


Наиболее используемые типы масел:

Минеральные – являются смешиваемыми (полностью растворимыми) с R12, применяются с хладагентами групп ХФУ, ГХФУ – R13, R22, R500, R502 и т.д.

Алкилбензольные масла (А) используются в холодильной промышленности более 25 лет, термически стабильны, хорошо смешиваются с хладагентами групп ХФУ, ГХФУ.

Полиолэфирные масла (ПОЕ) рекомендуются для установок с хладагентами группы ГФУ – R134, R407C, R410A, R404A

Полиалкилгликольные масла (ПАГ) широко используются в мобильных установках, таких, как автомобильные кондиционеры с хладагентом R134A.

Преимущества синтетических масел по сравнению с минеральными:

  • лучше смазывающие качества;
  • выше термическая стабильность и стойкость в смеси с хладагентами;
  • ниже температура застывания;
  • меньше агрессивность по отношению к конструкционным материалам.

Недостатки:

  • относительно высокая стоимость;
  • значительная гигроскопическая и избирательная агрессивность по отношению к отдельным материалам.

Полиолэфиры - химические вещества, полученные из спирта и органических кислот. Необходимо не путать полиолэфиры с полиэфирами. Последние получены полимеризацией из иных соединений и используются в основном в производстве волокон.



НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА ХОЛОДИЛЬНЫХ МАСЕЛ

Вязкость

Согласно градации международного стандарта ISO3448, масла характеризуются кинематической вязкостью ν при 40 °С, имея размерность сСт (мм2/с) – сантистокс.

Вязкость характеризует жёсткость связи молекул между собой, то есть степень сопротивления данного вещества. От вязкости, в значительной мере, зависит смазывающая способность рассматриваемого вещества.


Диапазон значений вязкости для некоторых условий работы

КомпрессорыОбласть температурВязкость
(при 40 ºС),
сСт
герметичные малой производительности 10-40
винтовые > 100
 умереннаяне < 50
центробежные 40-70
поршневые 15-68
 кондиционеры60-80
 тепловые насосы60-100
быстроходные компрессоры не< 6-7 (при 100 ºС)
 для напряженных условий работы8-10 (при 100 ºС)

В США вязкость масла измеряется при 37,8 ºС (100 °F) другим методом, и результаты выражаются в универсальных секундах Сейболта (SUS или SSU).

Для наиболее часто встречающихся значений вязкости приблизительные преобразования выглядят следующим образом:

- 150 SUS 32 мм2

- 300 SUS 68 мм2

- 450 SUS 100 мм2

При слишком высокой вязкости возрастают потери на трение, при слишком низкой – возможен разрыв масляной пленки между сопрягаемыми деталями, что приводит к повышенному их износу.

С повышением температуры вязкость масла уменьшается, в верхней части цилиндра и поршня износ происходит более интенсивно.

Вязкость синтетических масел менее чувствительна к изменению температуры, чем минеральных масел.

Повышение вязкости масел приводит к ухудшению растворимости в них хладагентов, ухудшая тем самым циркуляцию хладагентов в холодильных системах.

Индекс вязкости

Индекс вязкости (ИВ) является относительной величиной, характеризующей зависимость ν= f(t) и определяемой по формуле:

ИВ = (L– ν)*100/(L H), где

L – вязкость стандартного масла с ИВ=0 при температуре 37,8 ºС;

ν – кинематическая вязкость исследуемого масла при температуре 37,8 ºС;

Н – вязкость стандартного масла с ИВ=100 при температуре 37,8 ºС.

Для обеспечения достаточной вязкости при высоких рабочих температурах в компрессоре целесообразно применение масла с высоким индексом вязкости.

Плотность

Плотность минеральных масел зависит от их фрикционного состава и возрастает с увеличением содержания ароматических углеводородов.

С повышением температуры плотность масел снижается.

Температуры застывания и текучести

Температура застывания определяет начало застывания, то есть перехода масла из жидкого состояния в твёрдое.

При выборе масла необходимо следить, чтобы температура застывания и температура текучести масла была ниже температуры кипения хладагента.

У минеральных масел начало застывания зависит всегда от избыточного количества свободного парафина, который кристаллизуется первым.

Синтетические масла кристаллизуются обычно при более высоких температурах. Не рекомендуется смешивать между собой полиолэфирные масла без предварительных тестов, потому, что некоторые полиолэфиры в смеси демонстрируют аномалии кристаллизации. Эти негативные явления были выявлены в процессе тестов.

Поэтому, перед смешиванием полиолэфирных масел следует сделать соответствующий запрос на фирму поставщика масел о возможном последствии.

Температура помутнения

Температура, при которой начинается кристаллизация парафинов, называется температурой выпадения парафинов, или температурой помутнения.

В международной практике и в России используется также термин «выпадение хлопьев».

Температура выпадения хлопьев должна быть ниже температуры кипения в испарителе. В целях ее понижения масла подвергают депарафинизации.

Кислотность

Кислотность определяется кислотным числом – количеством миллиграммов КОН на 1 г масла (в иностранной литературе используется термин «число нейтрализации»).

Кислотное число высококачественных холодильных масел не превышает 0,03…0,05 КОН на 1 г масла.

Характер среды (кислый или щелочной) синтетических жидкостей иногда характеризуют концентрацией ионов водорода рН. Нейтральная среда характеризуется рН=6,5…7.

Высокое значение кислотного числа указывает на перегрев или окисление масла.

Содержание воды и гигроскопичность масла

Гигроскопичность характеризуется относительной величиной предельной растворимости воды (концентрацией) при определенной температуре. Она выражается в мг/кг или ppm.

Растворимость воды увеличивается с повышением температуры и зависит от типа масла. В синтетических маслах она значительно выше, чем в минеральных и углеводородных.

Поверхностное натяжение

Поверхностное натяжение масел влияет на их противозадирные качества, прочность пленки и вспениваемость в смеси с хладагентом.

С повышением температуры поверхностное натяжение масел снижается; с увеличением поверхностного натяжения вязкость минеральных масел повышается.

Вид и цвет

Цвет масла определяется в марках NPA по шкале Осфальда или в марках ЦНТ по ГОСТ 20284-74.

При работе холодильной машины масла постепенно темнеют вследствие окисления. Черный цвет масла, как правило, свидетельствует о перегорании обмотки электродвигателя.

Обычно предельно допустимый цвет минеральных и углеводородных масел, предназначенных для использования в холодильных машинах, работающих на R12, R22, R502, - 4…4,5 марки.

Вспениваемость

Вспениваемость холодильных масел зависит от растворимости хладагента в масле.

Образование пены в масляных ваннах холодильных компрессоров происходит вследствие вскипания смеси из-за быстрого падения давления в картере.

С уменьшением вязкости масла и повышением его температуры пенообразование снижается.

Химическая стабильность

К химической стабильности масел предъявляют жесткие требования.

Особое внимание уделяют сухости системы, поскольку влага даже в незначительных количествах быстро выводит химическое качество среды за пределы допустимого.

Одной из причин химической нестабильности масла является присутствие в холодильном контуре остатков кислорода из-за низкого уровня вакуумирования системы перед заправкой хладагентом.

Экспериментально доказано, что вероятность сгорания обмоток электродвигателя возрастает с повышением кислотности масла.

Смешиваемость и растворимость

Под смешиваемостью понимают образование однородной среды из масла и хладагента, а под растворимостью – насыщение масла хладагентом в паровой фазе.

Если смешиваемость зависит от природы хладагента, типа масла, его вязкости, температуры, то растворимость зависит, кроме перечисленных факторов, еще и от давления.

Растворимость хладагентов в масле и частичная смешиваемость с хладагентами определяется так называемой кривой растворимости. Эта кривая составляется из статистических данных, которые не всегда соответствуют состоянию холодильной системы после её работы.

У классических холодильных масел на углеводородной базе, как минеральных так и синтетических, в смесях с фреонами данные этой кривой и после работы оборудования соответствовали действительному состоянию смеси в системе. Поэтому кривая растворимости была важна при выборе подходящего масла.

Новый высокополярный хладагент ведёт себя различно в смесях с нерастворяемыми маслами и, поэтому, для смесей этих хладагентов с маслами важность кривых растворимости снизилось.

При движении смеси масла и холодильного агента по холодильной системе возникает дисперсия и, например, температура застывания смеси по сравнению с температурой застывания чистого масла снижается.

Поэтому, практически, при ретрофите, добавка (20-30)% углеводородных масел к полиолэфирным маслам не создаёт проблем в работе холодильных систем. С помощью специальных присадок, влияющих на склонность углеводородных масел к дисперсии, удалось на их базе получить масла для высокополярных холодильных агентов.

На практике возникает необходимость работы на смесях масел. Смешиваемые масла должны быть совместимы друг с другом и не нарушать работу компрессора и холодильной машины из-за появления осадков, отложений и агрессивных веществ.

Обычно смешивание минеральных масел не приводит к отрицательным последствиям. Однако при недостаточной термической и химической стабильности одного из масел работа на смеси не рекомендуется.

Так, масло ХФ 22-24, которое само по себе не рекомендуется применять при температурах нагнетания выше 100°С, недопустимо смешивать с высококачественными минеральными и синтетическими маслами.

Некоторые синтетические масла также образуют нестабильные смеси с минеральными и другими синтетическими маслами. Несовместимыми являются, например, масла ХФ 22с-16 и ХФ 22-24, ПФГОС 4 и ХС 40.


Некоторые типы масел для поршневых компрессоров, работающих на (H)CFC хладонах или NH3 (по данным фирмы Bitzer)


ПоставщикМарка маслаТип маслаВязкость
(40 С),
сСт
Область применения
ХладоныNH3
BITZERB 5.2MO/AB39HML 
SHELL & DEA OILClavus G 68MO65 HM
ADDINOLXK30AB30HML 
XKS46AB46HML 
XKS68AB64HML 
AGIPTER32MO30HM (L) 
TER46MO44HM 
TER60MO59HMHM
ARALAlur EE32MO32HM (L) 
Alur EE46MO46HM 
Alur EE68MO68HM 
BPEnergol LPTF32MO32HM (L) 
Energol LPTF46MO46HMHM
BURMAN /
CASTROL
Icematic 266MO30HM (L) 
Icematic 299MO57HM 
Icematic 2284AB64HML 
ESSOZerice S46AB48HML 
Zerice S68AB64HML 
Zerice R46MO/AB50HM (L) 
Zerice R68MO68HM 
FUCHS EUROPEReniso SP32AB32HML 
Reniso SP46AB47HML 
Reniso SP68AB68HML 
Reniso Triton MS32MO/AB30HM (L) 
Reniso Triton MS46MO/AB43HM 
Reniso Triton MS68MO/AB63HM 
Reniso KM32MO32HM (L) 
Reniso KS46MO47HM 
Reniso KC68MO68HMHM
MOBILArtic C heavyMO44HM 
Artic Oil 300MO60HMHM
Artic SHC 426AB65HML 
PETRO-CANADAReflo 68AMO (HT)58 HM
PETROSYNTESEZerol 150AB30HML 
Zerol 300AB53HML 
SHELL & DEA OILClavus SD2212MO/AB39HML 
Clavus G32MO30HM (L) 
Clavus G46MO44HM (L) 
Clavus G68MO65HMHM
Clavus 68MO65 HM
SUN OILSuniso 3GSMO30HM (L) 
Suniso HT25MO43HM (L) 
Suniso 4GSMO57HMH (M)
TEXACO /
CALTEX
Refrig. Oil Low Temp.32MO/AB30HM (L) 
Refrig. Oil Low Temp.46MO/AB43HM 
Refrig. Oil Low Temp.68MO/AB63HM 
Capella Oil WF 32MO30HM (L) 
Capella Oil WF 46MO46HM 
Capella Oil WF 68MO68HMHM
TOTALLunaria 32MO32HM 
Lunaria 46MO46HM 
Lunaria FR 32MO30HM (L) 
Lunaria FR 46MO43HM (L) 
Lunaria FR 68MO68HM (L) 
Friga 2MO58HMHM
Lunaria SK 55AB50HML 
WINTERSHALLWiolan KFLMO32HM (L) 
Wiolan KFMMO46HM 
Wiolan KFOMO68HMHM

Условные обозначения:

MO - минеральное масло

АВ - синтетическое масло (алкилбензольное)

МО/АВ - смесь алкилбензольного и минерального (МО + АВ)

Н - кондиционирование

М - средние температуры

L - низкие температуры

(L) - низкие температуры, за исключением полугерметичных компрессоров, работающих с высокой температурой конденсации

Некоторые типы масел, рекомендуемые для поршневых полугерметичных компрессоров Dorin


Тип компрессораХладагентТип маслаВязкость
(40 С),
сСт
Марка масла
Модели "СС"

К5 - К6
К7 - К8
HCFC
(R22)
минеральное46Suniso 4GS
Petrosynthese Zerol 200TD
Texaco Capella 46
Fuchs Reniso 46
HCFC (R22)

HFC
(R134a - R404A - R407C - R507)
POE
(полиолэфирное)
46Mobil EAL Artic 46
ICI Emcarate RL 46 S
Castrol Icematic SW 46
Suniso SL 46
DEA SEZ 46
Все
остальные
модели
HCFC
(R22)
минеральное32Suniso 3GS
Petrosynthese Zerol 150
Texaco Capella S 32
Shell 2212
Castrol ZL 32
HCFC (R22)

HFC
(R134a - R404A - R407C - R507)
POE
(полиолэфирное)
32Mobil EAL Artic 32
ICI Emcarate RL 32 S
Castrol Icematic SW 32
Suniso SL 32
DEA SEZ 32
Примечание. Не допускается смешивание минерального и синтетического масел
Последнее обновление ( 18.12.2007 г. )