冷水机核心压缩机冷冻机油选型全解
发布日期:2018-06-25
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冷冻机油主要用于润滑冷冻机中需要润滑的部位，与压缩机运转性能和使用寿命有密切关系，所以它的选择和应用，都是非常的重要。
一、冷冻机的工作特点
冷冻机按其结构可分为活塞式(或往复式)、回转式(包括螺杆式、转子式及滑片式等)以及离心式(或透平式)等3类。在活塞式制冷机中需要润滑的部位有活塞与汽缸壁、连杆轴瓦与活塞销或曲柄销、主轴颈与前后轴承轴瓦、曲轴箱、轴封及阀门等。而螺杆式制冷机中需要润滑的部位则有凸凹螺杆的转动啮合部分、螺杆前后的滑动轴承、主动螺杆的平衡活塞等。离心式制冷机中需要润滑的部位有增速齿轮、主轴承、轴端密封面等。由于活塞往复运动可能有部分润滑油进入气缸并随高速气体带入系统中，同时由于润滑油蒸发也可能进入系统中与制冷剂混合，混合后的润滑油经过分离器大部分可以分离，也有少量仍随制冷剂进入冷却
器等设备内。温度降低，润滑油冷凝，附着在冷却器和系统的管壁形成油膜，使传热效果降低，冷藏室的温度增高。另一方面，高压制冷剂气体也可能渗漏到润滑油中，使润滑油稀释。
二、冷冻机油的主要功能
(1) 润滑摩擦面，使摩擦面完全被油膜分隔开来，从而降低摩擦功、摩擦热和磨损；
(2) 冷冻机油的流动带走摩擦热，使摩擦零件的温度保持在允许范围内；
(3) 在密封部位充满油，保证密封性能，防止制冷剂的泄漏；
(4) 油的运动带走金属摩擦产生的磨屑，起到清洗摩擦面的作用；
(5) 为卸载机构提供液压的动力。
三、冷冻机油的分类
一类是传统的矿物油;另一类是合成的多元醇酯类油如POE(PolyolEster)，常称聚酯油PAG(PolyalkyleneGlyco1)也是合成的聚(乙)二醇类润滑油， 它们中文名不十分统一。POE油不仅能良好地用于HFC类制冷剂系统中，也能用于烃类制冷剂。PAG油则可用于HFC类、烃类及氨作为制冷剂的系统中。
四、冷冻机油的性能要求
⑴合适的粘度
冷冻机油的粘度除了要保证各运动部件的磨擦面有良好润滑性以外，还要从制冷机中带走部分热量，以及起到密封作用。如果制冷机所使用的制冷剂对冷冻机油互溶性较大时，应考虑使用粘度较大的油品，以克服润滑油被制冷剂稀释后的影响。
⑵较低的倾点、絮凝点和R12的不溶物含量
由于制冷机的工作温度变化范围较大，如氨制冷剂在压缩时可高至160℃，而膨胀又下降至-10℃。因此冷冻机油的倾点要低，一般约低于冷冻温度10℃，而且油的粘温特性要好。以保证冷冻机油在低温下能从蒸发器返回压缩机。卤化烃类R12制冷剂和冷冻机油混合会产生石蜡等沉淀，即石蜡和石油树脂在高于油的浊点前就会凝结。它会堵塞冷却系统的调节机构与制冷设备的管线，影响设备的热交换，因此应检验冷冻机油中的R12不溶物的含量，含量越低越好。这种检验方法可检验油中不 同熔点石蜡和可能含有树脂物质的含量是否符合要求。絮凝点也是检验冷冻机油与制冷剂混合液在一定温度下析出石蜡可能沉淀出不溶性极性物质的一种使用性能指标，冷冻机油的絮凝点一定不能高于蒸发器的蒸发温度。
⑶挥发性小，闪点高
冷冻机油的挥发量愈大，随制冷剂循环的油量也愈多，因此要求冷冻机油的馏份范围愈窄愈好，闪点亦应高于制冷机排气温度25～30℃以上。
⑷良好的化学稳定性和热氧化稳定性
制冷机工作中的最后压缩温度可达130℃～160℃，在此温度下冷冻机油会受热而不断分解变质，生成积炭而导致制冷机产生故障与磨损。另一方面油的分解产物会与制冷剂发生化学反应，使制冷效果变坏，生成的酸性物质又会强烈腐蚀制冷机部件。因此要求冷冻机油有良好的热氧化稳定性，在出口阀的高温下不结焦、不炭化，同时要求冷冻机油具有良好的化学稳定性，避免与制冷剂，如卤化烃(RCI、RF)类作用生成酸性腐蚀物质。
⑸不含水和杂质
因为水在蒸发器结冰会影响供热效率，与制冷剂接触会加速制冷剂分解并腐蚀设备，所以冷冻机油不能含水和杂质。
⑹其他
冷冻机油还应有良好的抗泡性，对橡胶、漆包线等材料不溶解、不膨胀。在封闭式制冷机中使用时应有良好的电绝缘性。
五、选择冷冻机油应考虑的因素
(1) 粘度
压缩机的转速越高，使用冷冻机油的粘度应越大，实际使用中一般低速立式双缸压缩机可使用L-DRAl5号冷冻油，中速和高速多缸压缩机应使用L-DRA22号或L-DRA32号冷冻油，某些高速重载压缩机的发热量大，油温高，气温也高，最好使用L-DRA46号或L-DJRA68号冷冻油。
(2) 热稳定性
热稳定性一般用冷冻机油的闪点来衡量。闪点是指冷冻机油的蒸汽遇火后发生闪火的温度。冷冻机油的闪点必须高于压缩机的排气温度，如R717，R12，R22压缩机使用的冷冻机油闪点应在160℃以上。
(3) 流动性
冷冻机油应有良好的低温下的流动性，在蒸发器内，因温度低、油的粘度增大，流动性变差，当达到一定温度时冷冻机油停止流动，此时的温度称油的凝固点。制冷机的冷冻机油要求凝固点要低，特别是低温制冷机对油的凝固点要求很重要。否则流动性降低，既影响蒸发器的传热又影响机器的润滑。各种冷冻油的凝固点都在-40℃以下，能够满足一般用途的制冷机的使用需要。蒸发温度再低时，可使用精密仪器油，其凝固点一般不高于-60℃。
(4) 溶解性
各种制冷剂与冷冻机油相溶是不相同的，大致分三大类： 一类为相互不溶解的，一类为相互无限溶解的，再一类是介于上述二者中间的。关于溶解性的利弊在制冷剂一节已有论述，这里不再重复。
(5) 浊点
冷冻机油开始析出石蜡(油变混浊)时的温度称为浊点，当有制冷剂存在时，冷冻机油的浊点会下降。
(6) 此外，全封闭和半封闭制冷机对冷冻机油的电击穿电压有一定的要求，一般要求在25kV以上。
六、冷冻机油变质的主要原因
(1) 混入水分
由于制冷系统中渗入空气，空气中的水分与冷冻机油接触后混合进去；制冷剂中含水量较多时，也会使水分混入冷冻机油。冷冻机油中混入水分后，粘度降低，对金属造成腐蚀。在氟利昂制冷系统中，还会引起“冰塞”现象；
(2) 氧化
冷冻机油在使用过程中，当压缩机的排气温度较高时，就有可能引起氧化变质，特别是化学稳定性差的冷冻机油，更易变质，经过一段时间，冷冻机油中会形成残渣，使轴承等处的润滑变坏。有机填料、机械杂质等混入冷冻机油中也会加速它的老化或氧化；
(3) 冷冻机油混用
几种不同牌号的冷冻机油混合使用时，会造成冷冻机油的粘度降低，甚至会破坏油膜的形成，使轴承受到损害；如果两种冷冻机油中，含有不同性质的抗氧化添加剂，混合在一起时，就有可能产生化学变化，形成沉淀物，使压缩机的润滑受到影响，故使用时要注意。
(4) 冷冻机油中有杂质。
七、冷冻机油的选择标准
冷冻机油的规格品种很多，为了保证制冷压缩机的正常运行，必须了解冷冻机油的性能，并能正确选用。冷冻机油的性能可由很多指标来决定，以下简要介绍其主要质量指标。
粘度，粘度是润滑油最重要的性能参数之一，它决定了滑动轴承中油膜的承载能力、摩擦功耗和密封面的密封能力。粘度的大小通常以运动粘度来表示，法定单位是m2/s，常用单位是斯（st）和厘斯（cst）。1st=10-4m2/s=25px2/s，1cst=10-6m2/s=1mm2/s。
制冷压缩机的润滑油粘度必须合适，粘度过大，油膜承载能力大，易于保持液体润滑，但流动阻力大，压缩机的摩擦功耗和启动阻力将增大；粘度过小，流动阻力小、摩擦热量少，但不易形成润滑油膜，同时也影响密封性。由于制冷压缩机在工作中高压侧制冷剂的排气温度高，希望润滑油的粘度不应过小。又由于低压侧吸入的低温气体，此时润滑油的粘度又不应过大。各种润滑油的粘度都是随温度的升高而有不同程度的下降。在制冷压缩机中要选用粘度随温度变化尽可能小的润滑油，即专用的冷冻机油。润滑油的粘度还与制冷工质在润滑油中的互溶性有关。如氨和润滑油不相溶，应选用较低粘度的润滑油。
可以根据一下几个方面选择冷冻机油：
1.根据压缩类型选用润滑油
冷冻机的压缩机有活塞式、螺杆式和离心式三种，前两种的润滑油与被压缩的制冷剂直接接触，要考虑到润滑油和制冷剂之间的相互影响问题。离心式所用的润滑油只是用来润滑转子轴承，也可根据负荷及转速的大小选用。
2.根据制冷剂的类型选用润滑油
与制冷剂直接接触的润滑油，要考虑二者之间的相互影响。如氟里昂一类的制冷剂能溶于矿物油，因而选用的润滑油粘度等级，应比使用不溶性制冷剂的高一个等级，以防止润滑油被稀释后不能保证润滑。另外，还应注意混入制冷剂中的少量润滑油会不会影响制冷系统的工作。冷冻机油的絮凝点便是检查混入制冷剂中的润滑油是否析出蜡结晶而使制冷系统堵塞的质量指标。
3.根据制冷剂的蒸发温度选用润滑油
一般来说，制冷剂蒸发温度低的冷冻机，应选用凝点低的冷冻机油，以免被制冷剂携带到制冷系统中的润滑油凝结在节流阀和蒸发器上，影响制冷效率。用氨作制冷剂的冷冻机，所用润滑油的凝点应低于蒸发温度。用氟里昂作制冷剂的，润滑油的凝点可稍高于蒸发温度。
4.根据冷冻机的工作条件选用润滑油
一、冷冻机的工作特点
冷冻机按其结构可分为活塞式(或往复式)、回转式(包括螺杆式、转子式及滑片式等)以及离心式(或透平式)等3类。在活塞式制冷机中需要润滑的部位有活塞与汽缸壁、连杆轴瓦与活塞销或曲柄销、主轴颈与前后轴承轴瓦、曲轴箱、轴封及阀门等。而螺杆式制冷机中需要润滑的部位则有凸凹螺杆的转动啮合部分、螺杆前后的滑动轴承、主动螺杆的平衡活塞等。离心式制冷机中需要润滑的部位有增速齿轮、主轴承、轴端密封面等。由于活塞往复运动可能有部分润滑油进入气缸并随高速气体带入系统中，同时由于润滑油蒸发也可能进入系统中与制冷剂混合，混合后的润滑油经过分离器大部分可以分离，也有少量仍随制冷剂进入冷却
器等设备内。温度降低，润滑油冷凝，附着在冷却器和系统的管壁形成油膜，使传热效果降低，冷藏室的温度增高。另一方面，高压制冷剂气体也可能渗漏到润滑油中，使润滑油稀释。
二、冷冻机油的主要功能
(1) 润滑摩擦面，使摩擦面完全被油膜分隔开来，从而降低摩擦功、摩擦热和磨损；
(2) 冷冻机油的流动带走摩擦热，使摩擦零件的温度保持在允许范围内；
(3) 在密封部位充满油，保证密封性能，防止制冷剂的泄漏；
(4) 油的运动带走金属摩擦产生的磨屑，起到清洗摩擦面的作用；
(5) 为卸载机构提供液压的动力。
三、冷冻机油的分类
一类是传统的矿物油;另一类是合成的多元醇酯类油如POE(PolyolEster)，常称聚酯油PAG(PolyalkyleneGlyco1)也是合成的聚(乙)二醇类润滑油， 它们中文名不十分统一。POE油不仅能良好地用于HFC类制冷剂系统中，也能用于烃类制冷剂。PAG油则可用于HFC类、烃类及氨作为制冷剂的系统中。
四、冷冻机油的性能要求
⑴合适的粘度
冷冻机油的粘度除了要保证各运动部件的磨擦面有良好润滑性以外，还要从制冷机中带走部分热量，以及起到密封作用。如果制冷机所使用的制冷剂对冷冻机油互溶性较大时，应考虑使用粘度较大的油品，以克服润滑油被制冷剂稀释后的影响。
⑵较低的倾点、絮凝点和R12的不溶物含量
由于制冷机的工作温度变化范围较大，如氨制冷剂在压缩时可高至160℃，而膨胀又下降至-10℃。因此冷冻机油的倾点要低，一般约低于冷冻温度10℃，而且油的粘温特性要好。以保证冷冻机油在低温下能从蒸发器返回压缩机。卤化烃类R12制冷剂和冷冻机油混合会产生石蜡等沉淀，即石蜡和石油树脂在高于油的浊点前就会凝结。它会堵塞冷却系统的调节机构与制冷设备的管线，影响设备的热交换，因此应检验冷冻机油中的R12不溶物的含量，含量越低越好。这种检验方法可检验油中不 同熔点石蜡和可能含有树脂物质的含量是否符合要求。絮凝点也是检验冷冻机油与制冷剂混合液在一定温度下析出石蜡可能沉淀出不溶性极性物质的一种使用性能指标，冷冻机油的絮凝点一定不能高于蒸发器的蒸发温度。
⑶挥发性小，闪点高
冷冻机油的挥发量愈大，随制冷剂循环的油量也愈多，因此要求冷冻机油的馏份范围愈窄愈好，闪点亦应高于制冷机排气温度25～30℃以上。
⑷良好的化学稳定性和热氧化稳定性
制冷机工作中的最后压缩温度可达130℃～160℃，在此温度下冷冻机油会受热而不断分解变质，生成积炭而导致制冷机产生故障与磨损。另一方面油的分解产物会与制冷剂发生化学反应，使制冷效果变坏，生成的酸性物质又会强烈腐蚀制冷机部件。因此要求冷冻机油有良好的热氧化稳定性，在出口阀的高温下不结焦、不炭化，同时要求冷冻机油具有良好的化学稳定性，避免与制冷剂，如卤化烃(RCI、RF)类作用生成酸性腐蚀物质。
⑸不含水和杂质
因为水在蒸发器结冰会影响供热效率，与制冷剂接触会加速制冷剂分解并腐蚀设备，所以冷冻机油不能含水和杂质。
⑹其他
冷冻机油还应有良好的抗泡性，对橡胶、漆包线等材料不溶解、不膨胀。在封闭式制冷机中使用时应有良好的电绝缘性。
五、选择冷冻机油应考虑的因素
(1) 粘度
压缩机的转速越高，使用冷冻机油的粘度应越大，实际使用中一般低速立式双缸压缩机可使用L-DRAl5号冷冻油，中速和高速多缸压缩机应使用L-DRA22号或L-DRA32号冷冻油，某些高速重载压缩机的发热量大，油温高，气温也高，最好使用L-DRA46号或L-DJRA68号冷冻油。
(2) 热稳定性
热稳定性一般用冷冻机油的闪点来衡量。闪点是指冷冻机油的蒸汽遇火后发生闪火的温度。冷冻机油的闪点必须高于压缩机的排气温度，如R717，R12，R22压缩机使用的冷冻机油闪点应在160℃以上。
(3) 流动性
冷冻机油应有良好的低温下的流动性，在蒸发器内，因温度低、油的粘度增大，流动性变差，当达到一定温度时冷冻机油停止流动，此时的温度称油的凝固点。制冷机的冷冻机油要求凝固点要低，特别是低温制冷机对油的凝固点要求很重要。否则流动性降低，既影响蒸发器的传热又影响机器的润滑。各种冷冻油的凝固点都在-40℃以下，能够满足一般用途的制冷机的使用需要。蒸发温度再低时，可使用精密仪器油，其凝固点一般不高于-60℃。
(4) 溶解性
各种制冷剂与冷冻机油相溶是不相同的，大致分三大类： 一类为相互不溶解的，一类为相互无限溶解的，再一类是介于上述二者中间的。关于溶解性的利弊在制冷剂一节已有论述，这里不再重复。
(5) 浊点
冷冻机油开始析出石蜡(油变混浊)时的温度称为浊点，当有制冷剂存在时，冷冻机油的浊点会下降。
(6) 此外，全封闭和半封闭制冷机对冷冻机油的电击穿电压有一定的要求，一般要求在25kV以上。
六、冷冻机油变质的主要原因
(1) 混入水分
由于制冷系统中渗入空气，空气中的水分与冷冻机油接触后混合进去；制冷剂中含水量较多时，也会使水分混入冷冻机油。冷冻机油中混入水分后，粘度降低，对金属造成腐蚀。在氟利昂制冷系统中，还会引起“冰塞”现象；
(2) 氧化
冷冻机油在使用过程中，当压缩机的排气温度较高时，就有可能引起氧化变质，特别是化学稳定性差的冷冻机油，更易变质，经过一段时间，冷冻机油中会形成残渣，使轴承等处的润滑变坏。有机填料、机械杂质等混入冷冻机油中也会加速它的老化或氧化；
(3) 冷冻机油混用
几种不同牌号的冷冻机油混合使用时，会造成冷冻机油的粘度降低，甚至会破坏油膜的形成，使轴承受到损害；如果两种冷冻机油中，含有不同性质的抗氧化添加剂，混合在一起时，就有可能产生化学变化，形成沉淀物，使压缩机的润滑受到影响，故使用时要注意。
(4) 冷冻机油中有杂质。
七、冷冻机油的选择标准
冷冻机油的规格品种很多，为了保证制冷压缩机的正常运行，必须了解冷冻机油的性能，并能正确选用。冷冻机油的性能可由很多指标来决定，以下简要介绍其主要质量指标。
粘度，粘度是润滑油最重要的性能参数之一，它决定了滑动轴承中油膜的承载能力、摩擦功耗和密封面的密封能力。粘度的大小通常以运动粘度来表示，法定单位是m2/s，常用单位是斯（st）和厘斯（cst）。1st=10-4m2/s=25px2/s，1cst=10-6m2/s=1mm2/s。
制冷压缩机的润滑油粘度必须合适，粘度过大，油膜承载能力大，易于保持液体润滑，但流动阻力大，压缩机的摩擦功耗和启动阻力将增大；粘度过小，流动阻力小、摩擦热量少，但不易形成润滑油膜，同时也影响密封性。由于制冷压缩机在工作中高压侧制冷剂的排气温度高，希望润滑油的粘度不应过小。又由于低压侧吸入的低温气体，此时润滑油的粘度又不应过大。各种润滑油的粘度都是随温度的升高而有不同程度的下降。在制冷压缩机中要选用粘度随温度变化尽可能小的润滑油，即专用的冷冻机油。润滑油的粘度还与制冷工质在润滑油中的互溶性有关。如氨和润滑油不相溶，应选用较低粘度的润滑油。
可以根据一下几个方面选择冷冻机油：
1.根据压缩类型选用润滑油
冷冻机的压缩机有活塞式、螺杆式和离心式三种，前两种的润滑油与被压缩的制冷剂直接接触，要考虑到润滑油和制冷剂之间的相互影响问题。离心式所用的润滑油只是用来润滑转子轴承，也可根据负荷及转速的大小选用。
2.根据制冷剂的类型选用润滑油
与制冷剂直接接触的润滑油，要考虑二者之间的相互影响。如氟里昂一类的制冷剂能溶于矿物油，因而选用的润滑油粘度等级，应比使用不溶性制冷剂的高一个等级，以防止润滑油被稀释后不能保证润滑。另外，还应注意混入制冷剂中的少量润滑油会不会影响制冷系统的工作。冷冻机油的絮凝点便是检查混入制冷剂中的润滑油是否析出蜡结晶而使制冷系统堵塞的质量指标。
3.根据制冷剂的蒸发温度选用润滑油
一般来说，制冷剂蒸发温度低的冷冻机，应选用凝点低的冷冻机油，以免被制冷剂携带到制冷系统中的润滑油凝结在节流阀和蒸发器上，影响制冷效率。用氨作制冷剂的冷冻机，所用润滑油的凝点应低于蒸发温度。用氟里昂作制冷剂的，润滑油的凝点可稍高于蒸发温度。
4.根据冷冻机的工作条件选用润滑油
