冷凍機油主要用於潤滑冷凍機中需要潤滑的部位。
基本介紹
- 中文名：冷凍機油
- 閃點：高於制冷機排氣溫度30℃以上
主要性能,選用方法,
主要性能
主要性能有:
1.合適的粘度
冷凍機油的粘度除了保證運動部件的摩擦面有良好的潤滑性外，還要從制冷機中帶走部分熱量，以及起到密封作用。如果制冷機所使用的製冷劑對冷凍機油的互溶性較大時，應考慮使用粘度較大的油品，以克服潤滑油被製冷劑稀釋後的影響。
2.較低的傾點、絮凝點和R12的不溶物含量
由於制冷機的工作溫度變化範圍大，所以要求傾點低，粘溫特性好，以保證冷凍機油在低溫下能從蒸發器返回壓縮機；鹵化烴類R12製冷劑和冷凍機油混合會產生石蠟等沉澱，因此冷凍機油中含有的R12的不溶物含量越低越好；絮凝點也是檢驗冷凍機油與制冷機混合液在一定溫度下析出不溶物的一種性能指標。
3.揮發性小，閃點高
冷凍機油的額揮發量越大，隨製冷劑循環的油量也越多，因此要求冷凍機油的餾分範圍越窄越好，閃點亦高於制冷機排氣溫度30℃以上。
4.良好的化學穩定性和熱氧化穩定性
制冷機工作中的最後壓縮溫度可達130～160℃，導致冷凍機油不斷氧化變質生成積碳，以至冷機發生故障；另一方面石油的分解產物與製冷劑發生化學反應，使製冷劑效果變壞，生成的酸性物質又腐蝕冷機部件。
5.不含水和雜質
因為水在蒸發器結冰會影響供熱效率，與製冷劑接觸會加速製冷劑分解並腐蝕設備，所以冷凍機油不能含水和雜質。
6.其他
冷凍機油還應有良好的抗泡沫性，對橡膠、漆包線等材料不溶解、不膨脹，在封閉式制冷機中使用時應有良好的電絕緣性。
冷凍機油的性能
：冷凍機油用於潤滑製冷壓縮機的各摩擦副，它是壓縮機能夠長期高速有效運行的關鍵。在工作時，有一部分冷凍機油通過製冷壓縮機的氣缸隨製冷劑一道進入冷凝器、膨脹閥和蒸發器，這就要求冷凍機油不僅具備一般潤滑劑的特性，而且還應適應製冷系統的特殊要求，對製冷系統不應產生不良影響。表5-9為製冷系統各部件對冷凍機油的性能要求。從表中可以看出，為了確保製冷系統的正常運行，冷凍機油必須具備優良的與製冷劑共存時的化學穩定性、有極好的與製冷劑的互溶性、良好的潤滑性、優良的低溫流動性、無蠟狀物絮狀分離、不含水、不含機械雜質和優良的絕緣性能。可見，對冷凍機油的性能要求不僅很全面而且很嚴格。因此，冷凍機油是製冷系統專用的一種潤滑油，決不能用普通潤滑油來替代。
表5-9 製冷系統各部件對冷凍機油的性能要求
製冷系統部件
對冷凍機油的性能要求
壓縮機
①與製冷劑共存時具有優良的化學穩定性;②有良好的潤滑性;③有極好的與製冷劑的互溶性
④對絕緣材料和密封材料具有優良的適應性;⑤不含機械雜質;⑥有良好的抗泡沫性
冷凝器
有優良的與製冷劑的相溶性
膨脹閥
①無蠟狀物絮狀分離;②不含水;③不含機械雜質
蒸發器
①有優良的低溫流動性;②無蠟狀物絮狀分離;③不含水;④有極好的與製冷劑的互溶性
冷凍機油的規格品種很多，為了保證製冷壓縮機的正常運行，必須了解冷凍機油的性能，並能正確選用。冷凍機油的性能可由很多指標來決定，以下簡要介紹其主要質量指標。
1）粘度，粘度是潤滑油最重要的性能參數之一，它決定了滑動軸承中油膜的承載能力、摩擦功耗和密封面的密封能力。粘度的大小通常以運動粘度來表示，法定單位是m2/s，常用單位是斯（st）和厘斯（cst）。1st=10-4m2/s=1cm2/s，1cst=10-6m2/s=1mm2/s。
製冷壓縮機的潤滑油粘度必須合適，粘度過大，油膜承載能力大，易於保持液體潤滑，但流動阻力大，壓縮機的摩擦功耗和啟動阻力將增大；粘度過小，流動阻力小、摩擦熱量少，但不易形成潤滑油膜，同時也影響密封性。由於製冷壓縮機在工作中高壓側製冷劑的排氣溫度高，希望潤滑油的粘度不應過小。又由於低壓側吸入的低溫氣體，此時潤滑油的粘度又不應過大。各種潤滑油的粘度都是隨溫度的升高而有不同程度的下降。在製冷壓縮機中要選用粘度隨溫度變化儘可能小的潤滑油，即專用的冷凍機油。
潤滑油的粘度還與製冷工質在潤滑油中的互溶性有關。如氨和潤滑油不相溶，應選用較低粘度的潤滑油。
選用方法
冷凍機油與壓縮機運轉性能和使用壽命有密切關係，應根據使用的要求和油的特性選擇合適的冷凍機油。在制冷機中，冷凍機油有如下主要功能：
(1)潤滑摩擦面，使摩擦面完全被油膜分隔開來，從而降低摩擦功、摩擦熱和磨損；
(2)冷凍機油的流動帶走摩擦熱，使摩擦零件的溫度保持在允許範圍內；
(3)在密封部位充滿油，保證密封性能，防止製冷劑的泄漏；
(4)油的運動帶走金屬摩擦產生的磨屑，起到清洗摩擦面的作用；
(5)為卸載機構提供液壓的動力。
冷凍機油分為兩類:
一類是傳統的礦物油;另一類是合成的多元醇酯類油如POE(PolyolEster)，常稱聚酯油PAG(PolyalkyleneGlyco1)也是合成的聚(乙)二醇類潤滑油，
它們中文名不十分統一。POE油不僅能良好地用於HFC類製冷劑系統中，也能用於烴類製冷劑。PAG油則可用於HFC類、烴類及氨作為製冷劑的系統中。
冷凍機油的主要性能如下：
〇 粘度
壓縮機的轉速越高，使用冷凍機油的粘度應越大，實際使用中一般低速立式雙缸壓縮機可使用L-DRAl5號冷凍油，中速和高速多缸壓縮機應使用L-DRA22號或L-DRA32號冷凍油，某些高速重載壓縮機的發熱量大，油溫高，氣溫也高，最好使用L-DRA46號或L-DJRA68號冷凍油。
〇 熱穩定性
熱穩定性一般用冷凍機油的閃點來衡量。閃點是指冷凍機油的蒸汽遇火後發生閃火的溫度。冷凍機油的閃點必須高於壓縮機的排氣溫度，如R717，R12，R22壓縮機使用的冷凍機油閃點應在160℃以上。
〇 流動性
冷凍機油應有良好的低溫下的流動性，在蒸發器內，因溫度低、油的粘度增大，流動性變差，當達到一定溫度時冷凍機油停止流動，此時的溫度稱油的凝固點。制冷機的冷凍機油要求凝固點要低，特別是低溫制冷機對油的凝固點要求很重要。否則流動性降低，既影響蒸發器的傳熱又影響機器的潤滑。
各種冷凍油的凝固點都在-40℃以下，能夠滿足一般用途的制冷機的使用需要。蒸發溫度再低時，可使用精密儀器油，其凝固點一般不高於-60℃。
〇 溶解性
各種製冷劑與冷凍機油相溶是不相同的，大致分三大類：
一類為相互不溶解的，一類為相互無限溶解的，再一類是介於上述二者中間的。關於溶解性的利弊在製冷劑一節已有論述，這裡不再重複。
〇 濁點
冷凍機油開始析出石蠟(油變混濁)時的溫度稱為濁點，當有製冷劑存在時，冷凍機油的濁點會下降。
〇 此外，全封閉和半封閉制冷機對冷凍機油的電擊穿電壓有一定的要求，一般要求在25kV以上。
冷凍機油變質的原因
當冷凍機油變壞時，其顏色會變深，將油滴在白色吸墨水紙上，若油滴的中央有黑色斑點，說明冷凍機油已經開始變壞。當油中含有水分時，其透明度要降低。這種經驗方法，對冷凍機油中混入較多的水分、雜質時，是可以察覺的，但卻不能明確地掌握冷凍機油變質的程度和原因。
冷凍機油變質的原因主要有：
〇 混入水分 由於製冷系統中滲入空氣，空氣中的水分與冷凍機油接觸後混合進去；製冷劑中含水量較多時，也會使水分混入冷凍機油。冷凍機油中混入水分後，粘度降低，對金屬造成腐蝕。在氟利昂製冷系統中，還會引起“冰塞”現象；
〇 氧化 冷凍機油在使用過程中，當壓縮機的排氣溫度較高時，就有可能引起氧化變質，特別是化學穩定性差的冷凍機油，更易變質，經過一段時間，冷凍機油中會形成殘渣，使軸承等處的潤滑變壞。有機填料、機械雜質等混入冷凍機油中也會加速它的老化或氧化；
〇 冷凍機油混用 幾種不同牌號的冷凍機油混合使用時，會造成冷凍機油的粘度降低，甚至會破壞油膜的形成，使軸承受到損害；如果兩種冷凍機油中，含有不同性質的抗氧化添加劑，混合在一起時，就有可能產生化學變化，形成沉澱物，使壓縮機的潤滑受到影響，故使用時要注意。
〇 冷凍機油中有雜質。
如何正確選用冷凍機油牌號CPI
在動力潤滑的條件下，潤滑油膜厚度隨油品的粘度提高而增加，但摩擦力亦隨油品粘度的提高而增加。粘度過低的潤滑油不易形成足夠強的油膜，會加速磨損，縮短機件的使用壽命。反之，潤滑油粘度過高，會加大內摩擦力，增大功耗和油耗，還會在活塞環槽內、氣閥上、排氣通道內等處形成沉積物。選擇合適的粘度是正確選用冷凍機油的重要步驟。
