1.潤(rùn)滑油的性質(zhì)
制冷壓縮機(jī)潤(rùn)滑油(冷凍機(jī)油)的性能和質(zhì)量對(duì)潤(rùn)滑的影響很大,為此,對(duì)所用潤(rùn)滑油就要提出具體的性能和質(zhì)量要求,以供選用和檢驗(yàn)之用。
A.粘度
大家知道,灌注一桶冷凍機(jī)油比灌注一桶汽油要慢得多,這是由于冷凍機(jī)油比汽油“粘”而“厚”,因而流動(dòng)慢。事實(shí)上,所有流體都具有這種粘性,差別只是粘性有大有小而已。流體的粘性大小以粘度表示。流體的粘度與流體的種類、溫度有密切關(guān)系。對(duì)于液體,當(dāng)溫度上升時(shí),其粘度就下降,因此,在表示流體的粘度時(shí),應(yīng)同時(shí)指出它的溫度值。冷凍機(jī)油的粘度值是指在50℃情況下的數(shù)值。
冷凍機(jī)油的粘度還與壓縮機(jī)所使用的制冷劑有關(guān)。F-12與冷凍機(jī)油能相互溶解,溶有F -12的冷凍機(jī)油(同溫度下)會(huì)使本身粘度下降,因此,對(duì)于用F-12的壓縮機(jī)就要選擇粘度較高的冷凍機(jī)油。冷凍機(jī)油的粘度過(guò)大過(guò)小都對(duì)壓縮機(jī)工作不利,粘度太大,會(huì)增加壓縮機(jī)的摩擦功和摩擦熱,粘度過(guò)小,摩擦面間不能建立所需要的油膜,增加了磨損。
粘度有幾種表示方法,通常都以運(yùn)動(dòng)粘度表示,其單位是池或厘池(百分之一池)。也有用粘度的比較值恩氏度表示。粘度的測(cè)定是以一定容積的冷凍機(jī)油,在一定的溫度和壓力下,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)量孔流出的時(shí)間值來(lái)計(jì)算,時(shí)間長(zhǎng)表示粘度大。
氟利昂壓縮機(jī)選用冷凍機(jī)油主要從蒸發(fā)溫度方面考慮,高溫工況應(yīng)選用粘度高些的冷凍機(jī)油,低溫工況則選用粘度低些的冷凍機(jī)油。
B.濁點(diǎn)
我們都知道,石油里含有石臘,提煉出的機(jī)油都要經(jīng)過(guò)脫臘處理,冷凍機(jī)油也不例外,但要完全脫清也是不可能的。因此,當(dāng)冷凍機(jī)油的溫度降低到某一數(shù)值時(shí),其中就會(huì)析出剩余石臘,使冷凍機(jī)油變得混濁。開(kāi)始析出石臘的溫度稱之為冷凍機(jī)油的濁點(diǎn)。冷凍機(jī)油與氟利昂混合后的濁點(diǎn)與純粹冷凍機(jī)抽的濁點(diǎn)不同,因此,測(cè)定冷凍機(jī)油的濁點(diǎn)應(yīng)在冷凍機(jī)汕中混入一定量的氟利昂后再進(jìn)行。
對(duì)冷凍機(jī)油濁點(diǎn)的測(cè)定,我國(guó)石油工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)SY2606-65中規(guī)定:在試管中放1毫升的冷凍機(jī)油,將它冷卻到一27℃,并加入F-12液體至總?cè)莘e為10毫升,用攪拌器將試樣攪拌,直至F-12與冷凍機(jī)油完全溶解,溶液呈透明狀態(tài)為止;之后,繼續(xù)攪拌和冷卻,當(dāng)看到有純粹石臘小粒析出時(shí),這溫度就是該冷凍機(jī)油在F-12中的濁點(diǎn)。
壓縮機(jī)所使用的冷凍機(jī)油在制冷機(jī)的工作溫度范圍內(nèi)應(yīng)不出現(xiàn)混濁狀態(tài),也就是說(shuō),冷凍機(jī)油的濁點(diǎn)應(yīng)該低于制冷劑的蒸發(fā)溫度,這是因?yàn)橛幸徊糠掷鋬鰴C(jī)油與制冷劑相溶解,并循環(huán)流動(dòng)于制冷系統(tǒng)的各部分,若冷凍機(jī)油有石臘析出,石臘就會(huì)積存在膨脹閥閥孔處把閥孔填塞,若積在蒸發(fā)器內(nèi)表面,就會(huì)增加熱阻,影響傳熱效果。
C.凝固點(diǎn)
冷凍機(jī)油在試驗(yàn)條件下冷卻到停止流動(dòng)時(shí)的溫度,就是該油的凝固點(diǎn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)QB610-66中規(guī)定:將冷凍機(jī)油放在直徑20毫米的試管中,降低溫度,并使試管傾斜成45°狀態(tài)保持1分鐘后將試管取出并垂直安放,觀察冷凍機(jī)油液面有無(wú)移動(dòng),若在某一試驗(yàn)溫度下冷凍機(jī)油液面停留不動(dòng),再提高2℃,又能使液面移動(dòng),就定液面不動(dòng)時(shí)的溫度為該冷凍機(jī)油的凝固點(diǎn)。
制冷機(jī)的冷凍機(jī)油凝固點(diǎn)應(yīng)選低一些較好。這樣,可以避免膨脹閥孔被堵塞。對(duì)于用F-12的機(jī)組,冷凍機(jī)油的凝固點(diǎn)應(yīng)低于一30 ~- 40℃;對(duì)于用F-22的機(jī)組,其凝固點(diǎn)應(yīng)低于一55℃;對(duì)于復(fù)迭式低溫裝置,其凝固溫度應(yīng)低于一60℃或更低一些。
冷凍機(jī)油中溶有制冷劑后,其凝固點(diǎn)會(huì)降低一些。有關(guān)資料介紹,冷凍機(jī)油和F-22溶合后,凝固點(diǎn)要比純冷凍機(jī)油低15~30℃。若把少量的與冷凍機(jī)油相溶解的制冷劑加入到另一種與油不相溶解的制冷劑中,這種制冷劑混合物也會(huì)使冷凍機(jī)油的凝固點(diǎn)降低。
D.閃點(diǎn)
加熱冷凍機(jī)油,直到所蒸發(fā)出來(lái)的油蒸汽與火焰接觸時(shí)能發(fā)生閃火的最低溫度,稱為該冷凍機(jī)油的閃點(diǎn)。
壓縮機(jī)用的冷凍機(jī)油,其閃點(diǎn)應(yīng)比排汽溫度高15 -30℃,這樣,可以避免冷凍機(jī)油的燃燒和結(jié)焦。F-12和F-22機(jī)組用的冷凍機(jī)油的閃點(diǎn)應(yīng)在160℃以上。
E.化學(xué)穩(wěn)定性、抗氧化性
冷凍機(jī)油在制冷機(jī)中工作時(shí),它的化學(xué)性質(zhì)和成分最好能穩(wěn)定不變,但這要求往往很難滿足。
純粹的冷凍機(jī)油對(duì)制冷機(jī)的金屬材料—銅、鑄鐵、鋼及其他合金是不起腐蝕作用的,但當(dāng)冷凍機(jī)油內(nèi)含有制冷劑或水份時(shí),便能起腐蝕作用。冷凍機(jī)油氧化后會(huì)生成酸性物,它能腐蝕鋼。
冷凍機(jī)油發(fā)生氧化時(shí),芳香族烴變成暗黑色的氧化物,它不溶解于冷凍機(jī)油中。當(dāng)冷凍機(jī)油在高溫下和墊片、制冷劑、水份、金屬、空氣相接觸時(shí),會(huì)引起分解、聚合、氧化等反應(yīng),生成瀝青質(zhì)的結(jié)焦,甚至出現(xiàn)純粹的焦碳。這些物質(zhì)附著在閥片上,將影響汽閥的工作,同時(shí)也會(huì)阻塞濾油器輸油管道及膨脹閥通道,此外,還要導(dǎo)致冷凍機(jī)油粘度升高,潤(rùn)滑性能下降。因此,冷凍機(jī)油應(yīng)具有良好的抗氧化性和化學(xué)穩(wěn)定性,要求它的酸性和堿性都很小。
F.含水量、機(jī)械雜質(zhì)和溶膠
氟利昂制冷機(jī)的冷凍機(jī)油應(yīng)不含水份,因?yàn)樗晃⑷苡诜骸@鋬鰴C(jī)油含有水份,會(huì)加劇油的化學(xué)變化和引起對(duì)金屬的腐蝕作用,同時(shí),還會(huì)在膨脹閥處引起結(jié)冰,造成堵塞故障。
在氟利昂壓縮機(jī)中,還會(huì)出現(xiàn)一種特別現(xiàn)象—鍍銅現(xiàn)象。這現(xiàn)象是壓縮機(jī)的銅零件與冷凍機(jī)油中的水和氟利昂相作用,結(jié)果分析出銅,這些銅積聚在軸承閥門等的鋼質(zhì)表面上,使其表面增厚,破壞了軸承的間隙,影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
冷凍機(jī)油在生產(chǎn)過(guò)程中都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的脫水處理,但脫水的冷凍機(jī)油有很強(qiáng)的吸濕性,當(dāng)冷凍機(jī)油和空氣接觸時(shí),能夠從空氣里吸取占其本身重量1 %的水份。因此,在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸和加灌冷凍機(jī)油的過(guò)程中,應(yīng)盡量避免冷凍機(jī)油和空氣相接觸。
用汽油或苯將冷凍機(jī)油溶解稀釋,并用濾紙過(guò)濾,所殘留下來(lái)的物質(zhì)稱為冷凍機(jī)油的機(jī)械雜質(zhì)。冷凍機(jī)油的機(jī)械雜質(zhì)會(huì)加劇運(yùn)動(dòng)件摩擦面的磨損,加速濾油器的堵塞,所以,冷凍機(jī)油不應(yīng)含有機(jī)械雜質(zhì)。
將冷凍機(jī)油加熱到550℃,使之揮發(fā)和燃燒、殘留下來(lái)的固體渣滓稱為溶膠。冷凍機(jī)油也不應(yīng)含有溶膠。
G.擊穿電壓
大家知道,封閉式壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)是密封在一個(gè)泵殼里的,其中冷凍機(jī)油會(huì)粘在電機(jī)繞組和接線柱上,這就要求冷凍機(jī)油有一定的絕緣性能,而后者是與擊穿電壓有密切連系的。純粹的冷凍機(jī)油的絕緣性能是很好的,但當(dāng)油中含有水份、纖維、灰塵等微小夾雜物時(shí),其絕緣性能就會(huì)降低。
冷凍機(jī)油的擊穿電壓一般要求在25千伏以上。試驗(yàn)時(shí)是將冷凍機(jī)油倒入玻璃容器內(nèi),里面裝有一對(duì)具有2.5毫米間隙的電極,通上電源并逐漸升高電壓,直到發(fā)生激烈的響聲,冷凍機(jī)油的絕緣被破壞,此時(shí)的電壓就是該油的擊穿電壓。
2.冷凍機(jī)油的規(guī)格
按照我國(guó)石油工業(yè)部所頒布的標(biāo)準(zhǔn)SY2606-65,目前我國(guó)生產(chǎn)的冷凍機(jī)油有表4-3中所列的三種規(guī)格,供使用參考。