一、润滑油的作用
润滑油在制冷工程上通常称为冷冻机油,它在制冷压缩机的运行中起着重要作用。主要有如下几方面:
1.起润滑作用:减小机器运动部件的摩擦和磨损,延长使用寿命。
2.降低温度:冷冻机油在制冷压缩机内不断循环,能够带走制冷压缩机工作过程中产生的许多热量,使机器保持较低的温度,从而提高制冷压缩机的效率和使用可靠性。
3.起密封作用:冷冻机油在轴封及汽缸与活塞间起密封作用,防止制冷剂泄漏。
4.提供卸载机构的动力:带有卸载装置的制冷压缩机中,利用冷冻机油的油压作为卸载机构的动力。
二、润滑油的性能指标及选用
(一) 润滑油的性能指标
1.粘度:粘度是润滑油的一个主要性能指标,不同制冷剂对粘度有不同要求,如R12与润滑油能相互溶解,会使润滑油粘度降低,故应选用粘度较高的润滑油。压缩机中润滑油的粘度过大和过小都不好。粘度过大会使压缩机摩擦功率和摩擦发热量增加,启动力矩增大,机器效率降低;粘度过小,则因不能建立起所需油膜而加速轴承等处的磨损。因此粘度必须适中。
润滑油的粘度随温度变化而有很大变化(例如温度由50℃升高到100℃时,矿物油的粘度值降低到原来值的1/3—1/6)。故应选用温度对粘度影响小的润滑油。
2.浊点 润滑油的浊点是表示当温度降低到某一数值时,润滑油中开始析出石蜡(即润滑油变得混浊)时的温度。制冷压缩机中所使用的润滑油,其浊点应低于制冷剂的蒸发温度。特别在氟系统中,一部分润滑油溶解于制冷剂中而随制冷剂流到制冷系统各处,若油中有石蜡析出,它会积存在节流阀处引起堵塞,或积存在蒸发器的传热表面,减弱传热效果。
3.凝固点 润滑油在试验条件下,冷却到停止流动的温度,称为凝固点。用于制冷压缩机的润滑油,凝固点应越低越好。一般凝固点应低于-40℃。当润滑油与制冷剂互相溶解时,凝固点将会降低。
4.闪点 润滑油(在开口盛油器内)加热到它的蒸汽与火焰接触时,发生闪火的最低温度称为闪点。制冷压缩机所用的润滑油其闪点应比排汽温度高25—35℃,以免引起润滑油的燃烧与结焦。通常对氨、R12 和R22用的润滑油,其闪点应在160—170℃以上。
5.学稳定性及抗氧化性 润滑油应具有良好的化学稳定性和抗氧化,否则在高温或金属的催化作用下,与制冷剂等接触反应,会生成焦炭、酸性物等有害物质。
6.含水量与机械杂质 润滑油中不应含有水分,因为水分不但会使蒸发压力下降,蒸发温度升高,而且会加剧油的化学变化及腐蚀金属的作用。水分在氟利昂压缩机中还会引起“镀钢现象”,使铜零件与氟利昂发生作用而分解出铜,并积聚在轴承、阀门等零件的钢质表面上。结果使这些表的厚度增加,破坏了轴承的间隙,使机器运转不良。这种现象出现在封闭式和半封闭式压缩机中较多。
一般新油中不含有水分和机械杂质,因为用于制冷机的润滑油,在生产过程中都经过了严格的脱水处理。
但脱水润滑油具有很强的吸湿性,所以在储运、加油时,应尽量避免和空气接触。
用汽油或苯将润滑油溶解稀释,并用滤纸过滤后所残存的物质称为润滑油的机械杂质。润滑油中的机械杂质会加速零件的磨损和油的绝缘性能的降低、堵塞润滑油通道,所以杂质也是越少越好,一般规定不超过0.01%。
7.击穿电压 击穿电压是一个表示润滑油绝缘性能的指标,纯润滑油绝缘性能很好,但当其含有水分、纤维、灰尘等杂质时,绝缘性能就会降低。
半封闭式和全封闭式压缩机,一般要求润滑油的击穿电压在25kV以上。因为润滑油直接和电机绕组接触。
(二)国产冷冻机油的规格及选用
我国目前冷冻机油规格是按照GB/T16630-2012的标准生产的。
实践中,一般R12 压缩机选用N32(18 号),R22 压缩机选用N46(25 号),氨压缩机选用N22(13 号)或N46(25号)。
(三)矿物油和武冷润滑油介
矿物油是从奈及高粘性指数的石蜡基础油精炼出的,这些矿物油通过-30℃左右的低温脱去蜡,以便去除与工质不溶的物质(或降低凝絮点),同时改进与制冷剂的化学稳定性。
这些石油基润滑油属于环烷烃类,精制程度较低,组分较复杂,物理性质、化学结构都不稳定,而这些会影响在制冷应用时的性能。
一般粘温性不好,粘度指数低,温度越低粘度越大,系统能耗增加,同时易在蒸发器中沉积使用矿物油,用制冷剂通过匹配压缩机和系统来达到最优性能是十分困难的,有时候是不可能的。矿物油由于价格便宜而大量在制冷系统中采用。
尽管如此,我们建议其使用极限温度为蒸发温度 -30℃左右,这是因为:
1、一旦吸气温度达到-30℃左右,在压缩机吸气过滤网上将析出大量蜡,堵塞过滤网,减少吸气量,大大降低制冷量;
2、矿物油在蒸发器中长期积累,严重影响传热,造成更低的蒸发温度,降低制冷量;
3、在氨系统中,矿物油在蒸发器中形成油泥,呈牙膏状,无法通过集油器顺利排油;
4、机组油温较高,喷油粘度较低,影响润滑,缩短轴承寿命;
5、含碳量高,容易析出产生油渣,堵塞过滤网;
6、挥发性高,降低油分效果;
7、通过测定,以上几项可减少制冷量10%~60%。
武冷润滑油介绍
-WL1 冷冻机油(半合成油)
挥发性小,与氨的溶解度低,油分效果好,可减少60%冷冻机油的消耗,使油分分离精度提高到5ppm以上;使用温度:15~-40℃;对压缩机有良好的润滑性:
减少磨损,延长轴承寿命;
产生更清洁的系统, 没有油渣;
允许从老系统中的油慢慢被更换;
与所有的常用在氨制冷系统其他的油及橡胶材料兼容;
含蜡量极低,低温下不会析出蜡,不会吸附在过滤网上,充分发挥压缩机性能;
倾点低,容易从蒸发器中排油;
较好的抗氧化稳定性,换油周期较N46 冷冻机油延长3~6 倍;
具有极性,有自清洁作用,可将换热器中的污垢带回来,提高换热效率。
-WL2 冷冻机油(半合成油)
专为R717 应用而开发,以半合成油为基础,价格相对较低廉;
采用了特殊的无酸添加剂,可防止脂肪酸铵盐的生成,与氨制冷系统适应性优良;
优异的热稳定性—延长油品使用寿命,延长维护周期和减少换油次数较好,换油周期较N46 冷冻机油延长2~5 倍;
杜绝漆膜、胶质和油泥形成—提高设备可靠性和效率;
与氨的互溶性很小,挥发性小,提高油分效果50%,油分离精度提高到5ppm 以上;
高粘度指数和低温流动性—提高蒸发器效率;
制冷剂存在下油膜厚度高—提高压缩机油抗剪切性能,延长压缩机寿命,密封性能好;
使用温度:15~-40℃。
-WL4 冷冻机油(PAO 合成油)
具有WL1油的所有特性;
使用温度更低,范围更广:15~-60℃。
-WL5冷冻机油(烷基苯冷冻机油)(氟系统用油)
挥发性小,油分效果好,可减少50%冷冻机油的消耗,使油分分离精度提高到5ppm 以上;
使用温度:15~-45℃;
对压缩机有良好的润滑性:
减少磨损,延长轴承寿命;
产生更清洁的系统,没有油渣;
允许从老系统中的油慢慢被更换;
与所有的常用在氨制冷系统其他的油及橡胶材料兼容。
-WL8冷冻机油(合成油)(丙烷/丙烯制冷系统专用)
挥发性小,油分效果好;
使用温度:15~-45℃;
对压缩机有良好的润滑性:
减少磨损,延长轴承寿命;
产生更清洁的系统,没有油渣;
与所有的常用在氨制冷系统其他的油及橡胶材料兼容。
丙烷/丙烯制冷系统专用此油,寿命较矿物油延长5 倍。
N46 VS WL1 & WL2 性能比较:
武冷用1 台LG20IIIA 在试验站上做了数月的对比试验,试验结果是惊人的,以下仅以常用工况-15/+35℃为例:
也就是采用WL2之后,不仅制冷量提高了9.7%,功耗反而降低了5%!这还不包括对换热器的强化作用。
1台LG20IIIA,按年运行8000h计算,制冷量提高姑且不算,年节省耗电7.5 万度,按0.5 元/度计算,年节省电费3.75万元!




