24.08.2016

О шестом элементе холодильной установки (о холодильном масле)

В.В. Шишов, главный инженер Группы компаний «Фармина», доцент МГТУ им. Н.Э.Баумана
((журнал "Холодильная Техника" №5, 2016 г.)

Одноступенчатый цикл теоретической холодильной установки (ХУ) состоит из четырех компонентов (компрессор (КМ), испаритель, конденсатор, регулирующее устройство), в которых происходят четыре процесса. Пятым компонентом является энергоноситель - хладагент (ХА). Шестым компонентом, но уже реальной ХУ является холодильное масло (М).

  Идеальной с точки зрения механика ХУ была бы система, работающая без смазки. Применение М в ХУ - вынужденная мера, позволяющая решить задачу смазки КМ, и создающая много проблем: ухудшение теплообмена, образование кислот при поглощении М воды, возврат М из системы, распределение его по КМ в централи и т.д. Мечта холодильщика – КМ, не использующий М. В последнее время появились такие КМ - это турбокомпрессоры Turbocor (Danfoss) на магнитных подшипниках (известны КМ с подшипниками на газовой смазке). Компания Embraco представила безмасляный КМ для бытового применения. Конечно это прорыв, но если мы посмотрим на диапазон производительности КМ Turbocor - 210 …560 кВт в режиме кондиционирования (работает на ХА R134a), то поймем, что впереди еще долгая и тяжелая работа.

За последние пол века с небольшим были два важных этапа в истории применения холодильных М:

  • в 60-е годы прошлого века с появлением поршневых высокооборотных КМ потребовались более вязкие М по сравнению с применявшимся ранее, машинистам ХУ пришлось решать эту проблему самостоятельно (наша промышленность в этот момент не выпускала нужных М), смешивая существующие М, например, ХА (Фригус) с авиационным М МС-14. Временные трудности были решены с появлением широкого спектра отечественных М;
  • в 80-е годы прошлого века с появлением новых экологически безопасных HFC ХА (следствие Монреальского протокола) в КМ стали заправлять полиэфирные М (ПОЭ), так как только в такой комбинации можно было получить максимальное значение смешиваемости М и ХА.  

   Отношение к смешиванию М за последние годы постоянно меняется.

Правильный выбор холодильного М определяет срок службы КМ. Особенно следует быть внимательным при дозаправке М. Известно, что ПОЭ, смешанное с минеральным М, теряет способность растворяться с ХА (HFC), и, следовательно, не будет возвращаться из системы в картер КМ. Не рекомендуется смешивать М разных производителей, даже имеющих сходные характеристики, так как возможны непредсказуемые реакции различных присадок к М.

Очень важно иметь в виду, что ПОЭ – М чрезвычайно гигроскопично, и это предъявляет высокие требования к чистоте холодильного контура и содержанию в нем влаги, которое не должно превышать 100 ppm, иначе может выйти из строя КМ и другие компоненты системы в результате образования кислоты.

   Компания BOCK в некоторых случаях разрешает смешивать ПОЭ - масла одинаковой вязкости разных производителей. Например, можно смешивать М FUCHS и MOBIL одной вязкости. Стандартное ПОЭ - масло, которым заправляются КМ GEA Bock, FUCHS Reniso Triton SE 55, и его можно смешивать с М MOBIL EAL Arctic 46. Однако в таких случаях невозможно дать конкретной информации о степени смешиваемости двух различных сортов М с ХА. Также компания Copeland позволяет смешивать некоторые марки М между собою.

   На практике вопрос возврата М в КМ (и его распределения между КМ в централях) является очень важным, и специалисты очень серьезно к нему относятся, опасаясь залегания М в трубопроводах.