冷冻机油基础知识

冷冻机油基础知识讲义天津东意恒科汽车空调维修有限公司TianjindongyihengkeAutomotiveairconditioningrepairlimitedcompanyTheeditors：Liuyangdong刘杨东March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment目录前言制冷压缩机与制冷剂制冷压缩机分类制冷剂及其分类制冷系统的润滑要求制冷系统工作原理图制冷系统的润滑要求冷冻机油的产品规格及应用场所产品规格应用场所冷冻机油的性能要素及检测手段典型产品的质量标准及典型性质冷冻机油的使用及管理冷冻机油选用原则冷冻机油的管理常见问题解答March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment前言冷冻机油是制冷式压缩装置的专用润滑油。是决定和影响制冷系统的制冷功能和效果的重要组成部分。制冷压缩机在工作过程中，依靠制冷剂的减压蒸发获得低温，冷冻机油则对制冷装置的工作部件进行润滑。近年来,冰箱、冰柜、空调器、大型冷库、冷藏车及其他各种冷冻装置的技术发展日趋完善，节电化、旋转化、小型轻量化、全封闭化和高效化已成为制冷行业的新特征。这些变化和发展促进了冷冻机油研制及生产的发展，同时也对冷冻机油的性能和品质提出了更高的要求。冷冻机油在各类制冷压缩机中起着十分重要的作用，其主要作用包括以下几个方面：March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment润滑作用：减少机械摩擦和磨损。降低温度：冷冻机油在制冷压缩机中不断循环，因此也不断携带走制冷压缩机工作过程中产生的大量热量，使机械保持较低的温度，从而提高制冷压缩机的机械效率和使用可靠性。密封：冷冻机油还用于各轴封及气缸和活塞间起密封作用，提高轴封和活塞环的密封性能，防止制冷剂泄露。用作能量调节机构的动力：冻机中利用冷冻机油的油压作为能量调节机构的动力，对制冷机的制冷量进行自动或手动调节。March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment制冷压缩机分类制冷压缩机的种类繁多，从工作原理上可分为压缩式制冷机、吸收式制冷机、蒸汽喷射式制冷机和半导体制冷机等。压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷都要有制冷剂在制冷系统中循环，利用制冷剂的物理变化而传递热量。但由于除压缩式制冷机外，其余几种制冷机与冷冻机油无关，所以在下面仅介绍压缩式制冷机。压缩式制冷机分类方法很多，下面介绍三种主要的分类方法。第一章制冷压缩机与制冷剂March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment制冷压缩机分类一按结构分类活塞式：活塞式制冷压缩机通常是通过曲柄连杆机构，把原动机的旋转运动变为活塞的往复运动，将制冷剂蒸气从低压提升为高压，并使它在制冷系统中不断地循环流动。离心式：离心式制冷压缩机通常是叶轮旋转改变气缸的体积，将制冷剂蒸气从低压提升为高压，并使它在制冷系统中不断地循环流动。螺杆式：螺杆式制冷压缩机是通过螺杆的转动，达到改变气缸体积的目的，进而实现制冷剂在体系的循环过程。活塞式压缩机螺杆式压缩机March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment二按密封程度上分：开启式：压缩机的曲轴通过轴封装置伸出机体外面与电动机联结，多用于较大制冷量的制冷压缩机。半封闭式：压缩机的电机外壳和机体铸成一体，密封机壳用螺钉固紧，压缩机和电动机的主轴也被制成一体，不需要轴封装置，多用于中小制冷量的氟利昂压缩机。全封闭式：压缩机和电动机的主轴也被制成一体，并放置在一个焊死的密封机壳内用于各种冰箱、空调等较小制冷量的压缩制冷机。三按使用制冷剂上分：氨制冷机：以氨为制冷工质的制冷压缩机。氟利昂制冷机：以R12、R22等含氟氯烃类为制冷工质的制冷压缩机。制冷压缩机分类March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment制冷剂及其分类制冷剂简介制冷剂俗称“冷媒”，是制冷机的工作介质。制冷剂在制冷系统中不断循环，通过其热力状态的变化与外界发生能量交换，从而实现制冷的目的。因此,没有制冷剂，整个制冷系统就不能工作。各种不同制冷剂对不同种类润滑油的溶解度也不尽相同，在制冷压缩机中对冷冻机油的粘度、凝点（倾点）等影响也不同。同时应用的制冷剂不同，制冷压缩机的工作条件都不同，这些都是选择冷冻机油时要特别考虑的因素。March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment制冷剂分类常用的制冷剂很多，其种类及分类情况如下：一、按其物质组成可将常用的制冷剂可以分为以下四类：（1）无机化合物制冷剂如：氨、二氧化碳、二氧化硫等；（2）氟利昂制冷剂如：R-11、R-12、R-13、R-21、R-22、R-113、R-134a等；（3）碳氢化合物制冷剂如：甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、异丁烷等；（4）共沸溶液（混合共质）制冷剂如：R-500、R-501、R-502、R-503、R407c、R410a等。制冷剂及其分类March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment制冷剂及其分类二、根据氟里昂和油互溶程度可分为四种类型：（1）高互溶性如：R-11、R-12、R-21、R-113、R-500等；（2）中互溶性如：R-22、R-114等；（3）低互溶性如：R-13、R-14、R-115、R-502等；（4）与矿型油不互溶如：R134a、R407c、R410a等（这些制冷剂与聚酯或聚醚等合成型冷冻机油有较好的互溶性）。March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment制冷系统工作原理示意图制冷系统主要包括压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个组成部分。制冷系统工作原理见图1。图1制冷系统示意图1、油槽2、马达3、排气阀4、冷凝管5、毛细管（或膨胀阀）6、蒸发器第二章制冷系统对冷冻机油的润滑要求March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment制冷系统的润滑要求制冷系统部件冷冻机油应具有的性能压缩机与制冷剂共存下化学稳定性良好：在全封闭制冷压缩机内，冷冻机油要与压缩机同寿命，能够使用10～15年以上长期不换油。润滑性良好：适宜的粘度保证油品被制冷剂稀释后，仍保持较好的润滑效果。抗磨性良好：防止制冷压缩机磨损。高温热稳定性良好：防止在排放阀高温部位产生硬积碳。抗泡性良好：防止运行油产生大量泡沫带入制冷系统，引起压缩机润滑不正常、产生气蚀现象。与密封材料适应性良好：防止与密封材料相溶。绝缘性能良好：在半封闭式和全封闭式制冷压缩机中，电动机浸在冷冻机油中，因此要求冷冻机油不能破坏电动机的绝缘材料。冷凝器与制冷剂互溶性良好：防止油沉积在冷凝器管壁，影响散热。毛细管低温流动性良好，无蜡和絮状物析出：防止蜡及絮状物析出，堵塞毛细管。与制冷剂互溶性良好：防止油析出，堵塞毛细管。水分低：防止冰塞。蒸发器低温流动性良好，无蜡和絮状物析出：防止蜡及絮状物析出，堵塞蒸发器。与制冷剂互溶性良好：防止油析出堵塞蒸发器或沉积在冷凝器管壁，影响热交换。水分低：防止冰塞。March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment第三章冷冻机油的产品规格国际标准化组织在ISO6743/3B-1993分类标准中，根据冷冻机油的组成特性、蒸发器的操作温度和所用制冷剂的类型，把冷冻机油分为DRA、DRB、DRC和DRD共4种。随着行业用油的新需求，国际标准化组织在2003年对ISO6743/3B-1993进行了修订（新标准为ISO6743/3B-2003），在新标准中，根据制冷剂与冷冻机油的相溶性，将冷冻机油分为DRA～DRG七个品种。我国参照ISO6743/3B-1993分类标准及德国DIN51530-1993产品标准，制定了冷冻机油国家标准GB/T16630-1996，考虑到不同的制冷（冷冻）压缩机类型、档次和使用条件对冷冻机油的质量指标要求各有不同，所以允许冷冻机油的供需双方参照本标准增减和修改一些技术指标并另订协议。近年来,英国、德国、美国、等国为了适应制冷压缩机长寿命、高性能的使用要求，不断修订其官方标准。中国石油润滑油公司根据现阶段冷冻机油产品更新的需求，也推出了L-DRC冷冻机油企业标准（Q/SYRH2082-2004）及KRD冷冻机油企业标准（Q/SYRH2101-2006）。并参与了国标GB/T16630-1996标准的修订工作，目前，该项工作尚在进行之中。产品规格March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment各种冷冻机油应用说明本标准规定的品种ISO规定的品种主要组成制冷系统中蒸发器操作温度制冷剂类型典型应用L－DRA/A氨开启式。普通冷冻机L－DRA/BL－DRA深度精制矿油（环烷基油、石蜡基油或白油），合成烃油高于－40℃氨CFCSHCFCS以HCFCS为主的混合物半封闭。普通冷冻机；冷冻、冷藏设备；空调L－DRB/A深度精制矿油，合成烃油L－DRB/BL－DRB合成烃油低于－40℃CFCSHCFCS以HCFCS为主的混合物全封闭。冷冻机；冷冻、冷藏设备；空调应用场所March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment第四章冷冻机油的性能要素及检测手段冷冻机油的性能要素主要包括粘度、闪点、酸值（中和值）、低温特性（凝固点、倾点、U型管流动性、絮凝点及相溶性等）、抗氧化安定性、与制冷剂的化学稳定性、水分以及油品的颜色、苯胺点、折射率、残炭、灰分、机械杂质、台架评定试验等项目；它们与冷冻机油的使用性能有着密切的关系。March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment在重力作用下，流体流动的阻抗力称为粘度。在润滑油品中，其粘度特性常采用运动粘度值来表述，对应的测试方法为GB/T265。冷冻机油的运动粘度值是反映油品润滑性能的主要指标，也是世界许多国家制定冷冻机油牌号的依据。不同型式的制冷压缩机要求用不同粘度的冷冻机油。所以，选择适宜粘度的冷冻机油对于保证制冷压缩机的正常润滑、减少机械磨损和降低动力消耗等是一个重要因素。粘度的大小应以满足轴承、活塞与汽缸之间的合理润滑为准。粘度太大不仅无法保证油品的低温性能，不利于传热，而且会降低机器的功率；粘度太小则在磨擦部位不能形成应有的油膜，致使设备磨损增加，甚至产生“拉缸”、“粘结”等故障。粘度March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment油品恰好能够流动的最低温度称之为油品的倾点。其对应的测试方法为GB/T3535。冷冻机在工作过程中，当制冷剂被压缩时常有部分油雾随之进入管路中，即使经过油气分离器也不能将两者分离干净，这就要求油品在冷冻系统中具有良好的低温流动性（低倾点），以免堵塞节流部位使冷冻机停止工作或附着于蒸发器盘管使传热效率降低。倾点March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment冷冻机油的絮凝点是油和冷媒的均匀混合物产生絮状物的温度，其对应的测试方法为GB/T12577。当油中与冷媒溶解性较差时，常在温度到达冷冻机油凝点（倾点）之前从油和制冷剂的混合溶液中絮凝出来，造成毛细管和膨胀阀堵塞，从而使制冷剂的循环中断。与冷媒的相溶性是指规定比例的条件下，油品与冷媒中发生两相分离时的最低温度（两相分离温度），其对应的测试方法为SH/T0699。该项目是评价冷冻机油与制冷剂互溶性的关键指标。如果冷冻机油与制冷剂的互溶性较差，则可能造成压缩机的滑动部件烧结或机体的异常震动，还会在蒸发器等低温区造成回流困难和影响传热效率等问题。絮凝点、与冷媒的相溶性March2014-06-20OBEaftersaleservicedepartment冷冻机油的密度指单位体积油品的质量，其对应的测试方法为