制冷壓縮機(jī)潤(rùn)滑的秘密

2016-02-26   來(lái)源：潤(rùn)滑油情報(bào)

    制冷工藝可以追溯到18世紀(jì)中葉，當(dāng)時(shí)的試驗(yàn)是關(guān)于冰的生產(chǎn)。該技術(shù)在18世紀(jì)得以完善，現(xiàn)代制冷誕生了。這可以用于冷卻或冷凍液體和食品，使它們能夠保持更長(zhǎng)的時(shí)間。經(jīng)過(guò)一些調(diào)整，這些小型制冷系統(tǒng)可以用在醫(yī)院和家庭讓房間變得涼爽，從而讓人更舒適。這也對(duì)食品和飲料公司產(chǎn)生了巨大的影響，此前他們都是依賴大量的冰來(lái)獲得相同的冷卻功能。

壓縮機(jī)是非常敏感的部件，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑，以使它們能夠?qū)崿F(xiàn)較長(zhǎng)的使用壽命。所使用的潤(rùn)滑劑不僅必須能夠潤(rùn)滑壓縮機(jī)內(nèi)的所有部件，而且還可以處理與它接觸的制冷劑（在制冷和空調(diào)壓縮機(jī)情況下）。某些潤(rùn)滑油與某種制冷劑協(xié)調(diào)性更好，而這必須與壓縮機(jī)的需要進(jìn)行平衡，以選擇適當(dāng)?shù)幕�礎(chǔ)油和添加劑組分。通過(guò)了解潤(rùn)滑油與制冷劑的流動(dòng)，以及潤(rùn)滑油的要求，您可以最大可能確保壓縮機(jī)運(yùn)行的效率性和有效性。

壓縮機(jī)工作原理

一個(gè)壓縮機(jī)的功能是相當(dāng)簡(jiǎn)單的。氣體在低壓下進(jìn)入壓縮機(jī)，在那里它被壓縮，然后在較高壓力下離開。這種壓縮會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)副產(chǎn)品，最常見的是熱和水分。這些副產(chǎn)物不僅對(duì)機(jī)器的健康有害，而且對(duì)潤(rùn)滑劑的健康也有不利的影響。

雖然壓縮機(jī)可以有很多不同的應(yīng)用，本文主要聚焦于制冷或加熱，通風(fēng)以及空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)。在這些應(yīng)用中，制冷系統(tǒng)通常是密封和閉環(huán)的。大多數(shù)這類系統(tǒng)要求被制冷劑作用前的環(huán)是真空的。把這些線拉到一個(gè)深真空中之前，線內(nèi)的濕氣被蒸發(fā)掉，讓系統(tǒng)盡可能地保持干燥。這有助于減少由于壓縮過(guò)程產(chǎn)生的水量。

壓縮機(jī)類型

與大多數(shù)機(jī)器一樣，壓縮機(jī)在應(yīng)用的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了多種類型。一般情況下，制冷劑或冷卻能力所需的量將決定所需的壓縮機(jī)種類。有三種主要類型使用制冷劑的的壓縮機(jī)：往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和離心式。

往復(fù)式壓縮機(jī)的功能類似于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)�；钊�在氣缸內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，從而吸進(jìn)并壓縮低壓制冷劑，將其以較高的壓力往下推。通常，往復(fù)式壓縮機(jī)是多級(jí)系統(tǒng)。這比單級(jí)系統(tǒng)有更多的壓縮。這些壓縮機(jī)有很多潤(rùn)滑部件，如氣缸、閥門和軸承。

旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)通常使用一組螺旋槳或葉片來(lái)吸進(jìn)空氣，然后在壓縮室中進(jìn)行壓縮。這可能如同葉片泵的功能。像往復(fù)式壓縮機(jī)一樣，這些系統(tǒng)有各種各樣的潤(rùn)滑部件，包括齒輪、軸承、閥門等。

離心式壓縮機(jī)利用設(shè)備旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)一系列葉輪旋轉(zhuǎn)，這將提供壓縮作用。這些系統(tǒng)通常每分鐘旋轉(zhuǎn)幾千轉(zhuǎn)。潤(rùn)滑油必須足夠薄，從而在這種速度時(shí)可以適當(dāng)?shù)靥峁��?rùn)滑；但也要足夠厚，可以處理可能產(chǎn)生的熱量以及制冷劑污染。

面對(duì)所有這些壓縮機(jī)系統(tǒng)，潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油、添加劑和粘度等級(jí)都必須仔細(xì)選擇。與被壓縮的制冷劑的相容性也許是選擇基礎(chǔ)油時(shí)最重要的因素，因?yàn)椴皇撬�有的�?rùn)滑油都可以處理這種類型的污染。添加劑包通常必須具備一定的抗磨性能，以及在水污染情況下的抗乳化性。粘度根據(jù)壓縮機(jī)運(yùn)作的負(fù)荷、速度和溫度而變化。

了解制冷

制冷已徹底改變了許多行業(yè)。幾乎每個(gè)工廠都采用某種制冷設(shè)備，無(wú)論是為了幫助消除熱量還是為了員工的舒適。冷卻循環(huán)的工作原理很簡(jiǎn)單。它涉及到理想氣體定律以及氣體如何在壓力變化時(shí)進(jìn)行溫度變化。壓縮機(jī)像一個(gè)泵一樣工作，推動(dòng)制冷劑循環(huán)。制冷劑在高壓氣體中離開壓縮機(jī)進(jìn)入一個(gè)冷凝器中。在這里，氣體被冷凝成液體，然后通過(guò)管道流到一個(gè)計(jì)量裝置。

計(jì)量器后即為蒸發(fā)器。這是發(fā)生傳熱的地方。在蒸發(fā)器上的空氣比預(yù)期的要暖和。空氣中的熱量被蒸發(fā)器中的制冷劑吸收，然后運(yùn)回到冷凝器中，在那里它被去除。壓縮機(jī)是導(dǎo)致這一運(yùn)動(dòng)的原因。

也許你已經(jīng)聽過(guò)空調(diào)或冰箱不能將熱量變冷但能將它去除的說(shuō)法。這正是循環(huán)運(yùn)作的原理。熱量從一個(gè)不想要的區(qū)域被移開，到另一個(gè)可以被釋放掉的區(qū)域。在炎熱的夏日，你可以步行到外面的空調(diào)機(jī)組（冷凝器）來(lái)體驗(yàn)這個(gè)效果。從冷凝器頂部出去的氣體比環(huán)境空氣的溫度還要高。

制冷劑的類型

制冷劑必須能夠吸收和傳遞熱量。有幾種類型的制冷劑，這是根據(jù)所需的溫度選擇。制冷劑必須能夠快捷地實(shí)現(xiàn)從液體到氣體的變化狀態(tài)。根據(jù)所使用的制冷劑，可以實(shí)現(xiàn)很低的溫度制冷或簡(jiǎn)單的基本冷卻能力。

也許最突出的制冷劑類型就是烴基系列。這類似于你為自己的房子或汽車購(gòu)買的東西。它們通常被叫做R-22，R-134a等，氨是另一種主要應(yīng)用于工業(yè)設(shè)施的常見制冷劑。它的性能很好，可以達(dá)到冷卻或凍結(jié)的低溫�？傊�，有眾多的由氯氟烴（CFC），含氫氟氯碳（HCFC），以及氫氟和碳化合物（HFC）組成的制冷劑。

壓縮機(jī)潤(rùn)滑油

潤(rùn)滑油在壓縮機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行幾個(gè)功能。當(dāng)然，它們必須能夠潤(rùn)滑這臺(tái)機(jī)器。在某些系統(tǒng)中，需要潤(rùn)滑劑作為冷卻液，以及一種密封膠。這就是為什么為您的壓縮機(jī)選擇合適的潤(rùn)滑劑非常重要。當(dāng)您有疑問(wèn)時(shí)，請(qǐng)與制造商一道檢查該系統(tǒng)所使用潤(rùn)滑油的正確性。

壓縮機(jī)潤(rùn)滑油通常由一種專門的添加劑和基礎(chǔ)油混合，以提供必要的潤(rùn)滑性能，同時(shí)還與制冷劑兼容�；�礎(chǔ)油和制冷劑的任何不兼容都有可能導(dǎo)致設(shè)備災(zāi)難性的結(jié)果。

大多數(shù)壓縮機(jī)潤(rùn)滑油是合成的。這讓它們有較長(zhǎng)的使用壽命，以及比礦物基油更好地面對(duì)系統(tǒng)嚴(yán)峻考驗(yàn)。大多數(shù)家用空調(diào)現(xiàn)在使用一種被稱為R-410A的混合制冷劑。多元醇酯（POE）基礎(chǔ)油的應(yīng)用有利于潤(rùn)滑系統(tǒng)，而這種油也可以從制冷劑分離。

雖然制冷劑和潤(rùn)滑油之間的相容性也許是最緊迫的潤(rùn)滑問(wèn)題，但也有很多其他的方面。例如，水污染對(duì)很多水解不穩(wěn)定的合成基礎(chǔ)油是有害的。水分與基礎(chǔ)油反應(yīng)形成酸，改變粘度，損害潤(rùn)滑性能。這可能會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)的提前故障，以及不適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)冷卻。

潤(rùn)滑劑問(wèn)題在任何系統(tǒng)中都很常見。避免氣體被壓縮過(guò)程發(fā)生問(wèn)題的一種方法是簡(jiǎn)單地從反應(yīng)式中去除潤(rùn)滑劑。當(dāng)“干”壓縮機(jī)使用越來(lái)越廣泛，這種情況經(jīng)常發(fā)生。“干”指的是壓縮室中缺油。如果潤(rùn)滑劑不在壓縮室中，那么就不容易與制冷劑混合發(fā)生問(wèn)題。然而，在潮濕或有水的壓縮機(jī)中，油液存在于壓縮室中并與制冷劑密切混合。在這些系統(tǒng)中，潤(rùn)滑劑與制冷劑的相容性是最重要的。

許多大型壓縮機(jī)利用一個(gè)強(qiáng)制潤(rùn)滑系統(tǒng)，它擁有一個(gè)儲(chǔ)油器、管道和泵。泵推動(dòng)油通過(guò)管道進(jìn)入壓縮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑和冷卻，然后返回到儲(chǔ)油器。這些系統(tǒng)的運(yùn)作使您能夠?qū)崿F(xiàn)過(guò)濾、冷卻，以及從油中分離氣體和水。

較小的壓縮機(jī)通常是靜態(tài)潤(rùn)滑系統(tǒng)，在該潤(rùn)滑系統(tǒng)中，壓縮機(jī)保存機(jī)油，而系統(tǒng)是完全密封的。只要在使用前進(jìn)行清洗和密封，這種類型的系統(tǒng)發(fā)生潤(rùn)滑油故障的可能性較低。大多數(shù)情況下，這些系統(tǒng)將運(yùn)行多年，而不需要換油。潤(rùn)滑油存在于壓縮機(jī)中進(jìn)行潤(rùn)滑，但有些油會(huì)通過(guò)制冷劑管路流出來(lái)。在某些情況下，必須采用集油池或以敲除的方法來(lái)防止由于油堵塞管路而降低系統(tǒng)的冷卻能力。

采樣

在工業(yè)企業(yè)，壓縮機(jī)系統(tǒng)往往是最關(guān)鍵的機(jī)器。因此，定期獲得油樣以檢查潤(rùn)滑油和機(jī)器的健康狀況非常重要。對(duì)這些液體進(jìn)行的油樣分析測(cè)試包括了元素分析，粘度分析和磨損碎片分析。粘度必須進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因?yàn)橹评鋭┫♂寱?huì)導(dǎo)致粘度下降并增加機(jī)器磨損。

在某些情況下，油樣必須脫氣后才能運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室或進(jìn)行分析。由于氣體隨著溫度而膨脹，它會(huì)導(dǎo)致瓶子內(nèi)的壓力增加，從而造成泄漏，或打開瓶蓋后油液噴射出來(lái)。這些瓶子可以使用壓力消除瓶蓋，切記，每次打開瓶子，就會(huì)將油樣暴露在污染中，這可能會(huì)影響顆粒計(jì)數(shù)結(jié)果。

給予適當(dāng)?shù)恼疹櫤完P(guān)注，制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)就可以提供多年的無(wú)故障服務(wù)。當(dāng)系統(tǒng)換油時(shí)，要記住，它必須與之前系統(tǒng)中使用的制冷劑和流體相容。最后，盡量保持每一個(gè)壓縮機(jī)密封、清潔、冷卻和干燥。如果你能做到這一點(diǎn)，即使外面的溫度變得火熱，你也能夠清涼一夏。