制冷壓縮機潤滑的秘密

2016-02-22   來源：潤滑油情報

壓縮機是非常敏感的部件，必須進行適當?shù)臐櫥�，以使它們能夠�(qū)崿F(xiàn)較長的使用壽命。所使用的潤滑劑不僅必須能夠潤滑壓縮機內(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)壓縮機情況下）。某些潤滑油與某種制冷劑協(xié)調(diào)性更好，而這必須與壓縮機的需要進行平衡，以選擇適當?shù)幕�礎(chǔ)油和添加劑組分。通過了解潤滑油與制冷劑的流動，以及潤滑油的要求，您可以最大可能確保壓縮機運行的效率性和有效性。

壓縮機工作原理

一個壓縮機的功能是相當簡單的。氣體在低壓下進入壓縮機，在那里它被壓縮，然后在較高壓力下離開。這種壓縮會產(chǎn)生幾個副產(chǎn)品，最常見的是熱和水分。這些副產(chǎn)物不僅對機器的健康有害，而且對潤滑劑的健康也有不利的影響。

雖然壓縮機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。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程產(chǎn)生的水量。

壓縮機類型

與大多數(shù)機器一樣，壓縮機在應(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種類。有三種主要類型使用制冷劑的的壓縮機：往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和離心式。

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

旋轉(zhuǎn)式壓縮機通常使用一組螺旋槳或葉片來吸進空氣，然后在壓縮室中進行壓縮。這可能如同葉片泵的功能。像往復(fù)式壓縮機一樣，這些系統(tǒng)有各種各樣的潤滑部件，包括齒輪、軸承、閥門等。

離心式壓縮機利用設(shè)備旋轉(zhuǎn)運動驅(qū)動一系列葉輪旋轉(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)。潤滑油必須足夠薄，從而在這種速度時可以適當?shù)靥峁�潤滑；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。

面對所有這些壓縮機系統(tǒng)，潤滑油的基礎(chǔ)油、添加劑和粘度等級都必須仔細選擇。與被壓縮的制冷劑的相容性也許是選擇基礎(chǔ)油時最重要的因素，因為不是所有的潤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)壓縮機運作的負荷、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)。幾乎每個工廠都采用某種制冷設(shè)備，無論是為了幫助消除熱量還是為了員工的舒適。冷卻循環(huán)的工作原理很簡單。它涉及到理想氣體定律以及氣體如何在壓力變化時進行溫度變化。壓縮機像一個泵一樣工作，推動制冷劑循環(huán)。制冷劑在高壓氣體中離開壓縮機進入一個冷凝器中。在這里，氣體被冷凝成液體，然后通過管道流到一個計量裝置。

計量器后即為蒸發(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�？諝庵械臒崃勘徽舭l(fā)器中的制冷劑吸收，然后運回到冷凝器中，在那里它被去除。壓縮機是導(dǎo)致這一運動的原因。

也許你已經(jīng)聽過空調(diào)或冰箱不能將熱量變冷但能將它去除的說法。這正是循環(huán)運作的原理。熱量從一個不想要的區(qū)域被移開，到另一個可以被釋放掉的區(qū)域。在炎熱的夏日，你可以步行到外面的空調(diào)機組（冷凝器）來體驗這個效果。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，可以實現(xiàn)很低的溫度制冷或簡單的基本冷卻能力。

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。

壓縮機潤滑油

潤滑油在壓縮機系統(tǒng)中執(zhí)行幾個功能。當然，它們必須能夠潤滑這臺機器。在某些系統(tǒng)中，需要潤滑劑作為冷卻液，以及一種密封膠。這就是為什么為您的壓縮機選擇合適的潤滑劑非常重要。當您有疑問時，請與制造商一道檢查該系統(tǒng)所使用潤滑油的正確性。

壓縮機潤滑油通常由一種專門的添加劑和基礎(chǔ)油混合，以提供必要的潤滑性能，同時還與制冷劑兼容�；�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)壓縮機潤滑油是合成的。這讓它們有較長的使用壽命，以及比礦物基油更好地面對系統(tǒng)嚴峻考驗。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)用有利于潤滑系統(tǒng)，而這種油也可以從制冷劑分離。

雖然制冷劑和潤滑油之間的相容性也許是最緊迫的潤滑問題，但也有很多其他的方面。例如，水污染對很多水解不穩(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，損害潤滑性能。這可能會導(dǎo)致壓縮機的提前故障，以及不適當?shù)南到y(tǒng)冷卻。

潤滑劑問題在任何系統(tǒng)中都很常見。避免氣體被壓縮過程發(fā)生問題的一種方法是簡單地從反應(yīng)式中去除潤滑劑。當“干”壓縮機使用越來越廣泛，這種情況經(jīng)常發(fā)生。“干”指的是壓縮室中缺油。如果潤滑劑不在壓縮室中，那么就不容易與制冷劑混合發(fā)生問題。然而，在潮濕或有水的壓縮機中，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，潤滑劑與制冷劑的相容性是最重要的。

許多大型壓縮機利用一個強制潤滑系統(tǒng)，它擁有一個儲油器、管道和泵。泵推動油通過管道進入壓縮機來實現(xiàn)潤滑和冷卻，然后返回到儲油器。這些系統(tǒng)的運作使您能夠?qū)崿F(xiàn)過濾、冷卻，以及從油中分離氣體和水。

較小的壓縮機通常是靜態(tài)潤滑系統(tǒng)，在該潤滑系統(tǒng)中，壓縮機保存機油，而系統(tǒng)是完全密封的。只要在使用前進行清洗和密封，這種類型的系統(tǒng)發(fā)生潤滑油故障的可能性較低。大多數(shù)情況下，這些系統(tǒng)將運行多年，而不需要換油。潤滑油存在于壓縮機中進行潤滑，但有些油會通過制冷劑管路流出來。在某些情況下，必須采用集油池或以敲除的方法來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)，壓縮機系統(tǒng)往往是最關(guān)鍵的機器。因此，定期獲得油樣以檢查潤滑油和機器的健康狀況非常重要。對這些液體進行的油樣分析測試包括了元素分析，粘度分析和磨損碎片分析。粘度必須進行監(jiān)測，因為制冷劑稀釋會導(dǎo)致粘度下降并增加機器磨損。

在某些情況下，油樣必須脫氣后才能運到實驗室或進行分析。由于氣體隨著溫度而膨脹，它會導(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。這些瓶子可以使用壓力消除瓶蓋，切記，每次打開瓶子，就會將油樣暴露在污染中，這可能會影響顆粒計數(shù)結(jié)果。

給予適當?shù)恼疹櫤完P(guān)注，制冷系統(tǒng)的壓縮機就可以提供多年的無故障服務(wù)。當系統(tǒng)換油時，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，盡量保持每一個壓縮機密封、清潔、冷卻和干燥。如果你能做到這一點，即使外面的溫度變得火熱，你也能夠清涼一夏。