ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАСЛА

Общие сведения. Холодильные масла применяют для смазки трущихся деталей компрессора с целью уменьшения силы трения и снижения износа сопрягаемых деталей. Кроме того, смазка способствует отводу части теплоты, эквивалентной работе сил трения, и удалению мелких частиц — продуктов изнашивания сопрягаемых пар.

В холодильных машинах применяют минеральные и синте­тические масла. Наиболее распространены минеральные масла нефтяного происхождения, которые в зависимости от фракци­онного состава подразделяются на нафтеновые, парафиновые и нафтенопарафиновые. Нафтеновые масла характеризуются наиболее низкими для минеральных масел температурами за­стывания, а присутствующие в них ароматические углеводороды улучшают противоизносные качества. Эксплуатационные харак­теристики синтетических масел лучше, чем минеральных, в частности, лучше смазывающие качества,. выше термическая стабильность и стойкость свойств в смеси с хладагентами, ниже температура застывания и меньше агрессивность по отношению к конструкционным материалам. Основные недостатки их по сравнению с минеральными маслами — относительно высокая стоимость и избирательная агрессивность по отношению к от­дельным видам материалов, в том числе к металлам.

Физико-химические характеристики отечественных и зару­бежных масел, применяемых во фреоновых холодильных маши­нах, приведены в табл. 2.6.

Правильный выбор масла способствует долговременной и на­дежной работе компрессора. К маслам предъявляют определен­ные требования в зависимости от условий их работы, вида хла­дагента, температур его кипения и конденсации и т. д.

Вязкость. Для обеспечения хорошей смазки трущихся деталей масло должно иметь определенную вязкость. Согласно градации международного стандарта МС 3448 масла характеризуются ки­нематической вязкостью v при 40 °С.

При выборе масла учитывают факторы, влияющие на вяз­кость в процессе работы холодильной машины. Так, при слиш­ком высокой вязкости возрастают потери на трение, при слиш­ком низкой — возможен разрыв масляной пленки между сопря­гаемыми деталями, что приводит к повышенному их износу.

С повышением температуры вязкость масла уменьшается и ухудшается смазка трущихся деталей, в частности в верхней части цилиндра и поршня компрессора изнашивание происходит более интенсивно по сравнению с нижними частями цилиндра и поршня.

Зависимости вязкости масел от температуры представлены на рис. 2.3.

Плотность. Плотность минеральных масел зависит от их фракционного состава и возрастает с увеличением содержания ароматических углеводородов. С повышением температуры плот­ность масел снижается (рис. 2.4).

Температуры застывания и текучести. Масла, применяемые в холодильных машинах, относятся к группе низкозастывающих. Характеристиками подвижности масел при низких температурах являются температура застывания и температура текучести (см. табл. 2.6). Температура застывания минеральных масел снижает­ся с увеличением содержания нафтенов и уменьшением содержа­ния ароматических углеводородов и парафинов, а также при падении их вязкости. При выборе масла необходимо следить, чтобы температура застывания и температура текучести масла были ниже температуры кипения хладагента.

Температура вспышки. Температура вспышки масла должна быть не менее чем на 30 °С выше температуры конца сжатия в компрессоре.

В холодильных машинах низкая температура вспышки не представляет прямой опасности из-за отсутствия в системе кис­лорода, однако она свидетельствует о невысокой термической стабильности масла. Длительное использование таких масел без замены недопустимо. По международным требованиям темпера­тура вспышки минеральных холодильных масел должна быть не ниже 160...180 °С.

4*

со

Рис. 2.3. Зависимость кинематической вязкости v масел от температуры:

а — минеральные масла: 1 — ХА 30; 2 — ХМ 35; 3 — ХФ 12-16; 4 — ХФ 22-24; 5 — И 50; б — синтетические масла: / —XС 40; 2— ПФГОС-4; 3— 166-43 (ПМТС-5); 4— ХФ 22с-16; 5 — ФМ 5,6АП; 6- 132-244; в — минеральные импортные масла: I — «Suniso 3GS»; 2 — «Suniso 4GS»; 3— «Suniso 5GS»; 4— «Shell Clavus 46», «Zerice S46»; 5— «Zerice S100»; г —синтети­ческие импортные масла: / — «Fuchs КМН», «Zephron 150», «Shell Oil 22—12»; 2—«Fuchs KES»; 3 — «Flusil S55K»; 4-«SHC 226»; 5-«SHC 230»

Кислотность. Кислотность характеризует агрессивность по отношению к конструкци­онным, электроизоляционным и уплотнительным материа­лам. Кислотность определяет­ся кислотным числом — коли­чеством миллиграммов КОН на 1 г масла (в иностранной литературе используется тер­мин «число нейтрализации»). Кислотное число минеральных и углеводородных масел зави­сит от наличия в них главным образом органических кислот. В процессе окисления при ра­боте на галоидопроизводных хладагентах кислотное число увеличивается и служит одним из критериев оценки возмож­ности дальнейшего использо­вания масла. Оно отражает стабильность масел в смеси с хладагентами.

Кислотное число высококачественных холодильных масел не превышает 0,03...0,05 мг КОН на 1 г масла (см. табл. 2.6).

Характер среды (кислый или щелочной) синтетических жид­костей иногда характеризуют концентрацией ионов водорода pH. Нейтральная среда характеризуется pH 6,5...7.

Содержание воды и гигроскопичность масла. Гигроскопич­ность характеризуется относительной величиной предельной растворимости воды (концентрацией) при определенной тем­пературе. Вода растворяется в маслах сравнительно в неболь­ших количествах. Растворимость воды увеличивается с по­вышением температуры и зависит от типа масла; в синтетичес­ких маслах она значительно выше, чем в минеральных и углеводородных.

Содержание воды в масле в состоянии его поставки или при эксплуатации холодильных машин может быть значительно выше предельно растворимого количества.