Классификация и свойства холодильных масел

Смазка пар трения компрессоров холодильных машин занимает особое место в технологии компрессорных масел. Ожидаемая долговечность компрессоров холодильных машин непосредственно связана с высоким качеством используемых масел. Взаимодействие с различными веществами, с которыми находятся в контакте масла для холодильных машин, и особенно экстремально высокие и экстремально низкие температуры их применения обусловливают очень специфические требования. Важно, чтобы холодильное масло, достигающее холодных секций контура в виде масляных паров или масляного тумана либо в результате разбрызгивания, при любых условиях эксплуатации возвращалось в компрессор с помощью средств автоматики или с потоком хладагента.

Можно выделить следующую классификацию холодильных масел:

Минеральные масла

Подразделяются на:

— депарафинизированные нафтеновые холодильные масла. Нафтеновые минеральные масла по-прежнему являются важнейшей группой масел для компрессоров холодильных машин, применяющих аммиачные (NH3) хладагенты. Нафтеновые минеральные масла — это масла, содержащие более 38% углерода в нафтеновых X(N) связях. Нафтеновые холодильные масла, как правило, обладают очень низкими температурами застывания, хорошей низкотемпературной текучестью и высокой термической и химической стабильностью. Для их производства обычно отбирают специальные фракции.

— парафинизированные холодильные масла, содержащие менее 33% углерода в нафтеновых X(N) связях. Парафиновые холодильные масла идеальны для применения в турбокомпрессорах R11 и R12 («старого типа») (ISO VG 68 и 100) благодаря хорошим вязкостно-температурным характеристикам. Эти масла не рекомендуются для других компрессоров, поскольку они, как правило, недостаточно стабильны в хладагентах (например, R22 имеет недостаточный интервал смешиваемости). В целом четкой границы между парафиновыми и нафтеновыми маслами не существует.

Полусинтетические холодильные масла

Представляют собой смеси высокостабильных алкилбензолов и высокоочищенных минеральных масел. Присутствие алкилбензолов значительно повышает растворимость и стабильность нафтеновых компонентов. Соотношение синтетических компонентов обычно находится в пределах 30-60%. Полусинтетические масла рекомендовались к применению для систем типа CFC/HCFC, систем R22 со средне/низкотемпературным режимом.

В настоящее время минеральные и полусинтетические масла теряют свою актуальность, т.к. холодильная индустрия переходит на озонобезопасные хладагенты, а для них используются уже другие типы масел. Одним из лидеров в производстве современных холодильных масел, является Итальянская компания ERRECOM SPA.

Полностью синтетические холодильные масла

— сложные эфиры полиолов (РОЕ) - эти продукты обладают высокой химической и термической стабильностью и применимы для всех холодильных систем, в которых используются хладагенты R134a, R404а и смеси FC и HFC. Продукты соответствующей вязкости (ISO VG 10-320) могут применяться в промышленных и бытовых винтовых и поршневых компрессорах. Следует особо подчеркнуть необходимость строгого соблюдения рекомендаций производителей компрессоров в отношении вязкости используемых масел. Аналогично всем эфирным маслам насыщенные и высокоочищенные масла на основе сложных эфиров полиолов могут подвергаться гидролизу (расщеплению сложных эфиров водой в частичные сложные эфиры и кислотные соединения) при контакте с водой в компрессоре. Поэтому важно, чтобы при хранении и применении эти продукты были защищены от контакта с водой и влагой. Эфирные масла подвергают сверхсушке и хранят в герметичной таре.

Сложные эфиры полиолов обладают следующими особыми свойствами:

• превосходной растворимостью в хладагентах FC и HFC;
• исключением накапливания масла в конденсаторе/испарителе;
• постоянной теплопроводностью;
• высоким естественным индексом вязкости, хорошими вязкостно-температурными характеристиками и, следовательно, хорошей смазывающей способностью при высоких температурах;
• очень хорошей термической и химической стабильностью даже в присутствии хладагентов;
• превосходной низкотемпературной текучестью;
• долговечностью (длительным сроком службы
  

— полигликоли (PAG) для R134а - полностью синтетические холодильные масла на основе полигликолей используются для систем кондиционирования воздуха в легковых автомобилях. Эти полиалкиленгликоли не всегда совместимы и смешиваемы с нормальными маслами на основе минеральных масел, алкилбензолами или сложными эфирами, на что стоит обратить внимание при подпитке и техническом обслуживании таких систем. Полигликоли по своей природе являются полярными веществами и поэтому смешиваются с R134a. Полярные свойства делают полигликоли очень гидроскопичными. Специалистами компании ERRECOM SPA были разработаны смазки серии PREMIUM PAG, преследуя следующие цели:

• Превосходные смазывающие свойствa.
• Устойчивость к гидролизу.
• Высокая совместимость с материалами систем всех типов и поколений (с непрерывным вниманием к их развитию и инновационным разработкам).
• Отличные свойства и характеристики при низких температурах.
• Низкий уровень токсичности и высокая степень биоразлагаемости – важнейшие принципы экофилософии.
• Снижение гигроскопичности и повышение дегидратирющих ствойств.
• Высокая термическая устойчивость к окислению.
• Высокий уровень совместимости и смесимости с хладагентами.
  

Холодильные масла для СO2

Натуральный хладагент СO2 находит все более широкое применение в промышленности, но свойства смесей СO2 с маслами еще не до конца изучены (как в суб- так и в транскритических условиях). В целом можно отметить, что растворимость СO2 в эфирном масле типа РОЕ лучше, чем в полигликольных холодильных маслах РАG. Наряду с растворимостью важным фактором является также термическая стабильность (температура на выходе из компрессора довольно высока). Компания ERRECOM SPA производит смазки РОЕ для кондиционеров и холодильных установок с СO2, эти полиэфирные масла отличаются регулируемой растворимостью в СO2 (снижение вязкости смеси РОЕ— СО2 должно находиться под контролем) и превосходной смешиваемостью (отсутствием интервала смешиваемости до минус 40 °С), которая гарантирует текучесть и возвращение масла из испарителя в компрессор.

Инструкции по выбору смазочных масел для компрессоров холодильных машин в принципе не отличаются от общих инструкций по смазке машин и оборудования: для высокооборотных машин применяют масла меньшей вязкости, чем для тихоходных. При высоких нагрузках на подшипники применяют более вязкие масла, чем для малонагруженных подшипников. Кроме того, для компрессоров холодильных машин необходимы масла со значительно более низкими вязкостями по сравнению с величинами, рассчитанными по теории гидродинамической смазки. Этот факт доказан многолетним практическим опытом и обоснован теорией эластогидродинамической смазки. При выборе вязкости необходимо учитывать влияние хладагентов на рабочую вязкость холодильного масла. В случае поршневых компрессоров вязкость масла зависит от давления в картере, в то время как в винтовых компрессорах — от давления на выходе (давления в масляном сепараторе).

Вязкость является наиболее важным параметром для определения смазывающих свойств масел или смесей масел с хладагентами. При вычислении нагрузок на подшипники вязкость смесей масел с хладагентами следует рассматривать как вязкость чистого масла. Это относится к гидродинамической смазке цилиндрических подшипников скольжения. В отношении смазки для поршневых и винтовых компрессоров дополнительными факторами являются явления граничного трения смеси. Как правило, возвратно-поступательные поршневые компрессоры смазывают маслами ISO VG 32, 46 и 68, а винтовые компрессоры смазывают маслами ISO VG 150,170, 220 и 320 в зависимости от хладагента, температуры, давления и растворимости хладагента в масле.

Выбор оптимального масла для компрессоров холодильной машины зависит от спецификаций на компрессор, а также особенностей системы в целом и применяемого хладагента. И с этим Вам всегда готовы помочь специалисты нашей компании.