03.10.2018

Повороты в истории холодильного масла

В.В. Шишов, главный инженер группы компаний «Фармина», доцент МГТУ им. Н.Э.Баумана
(журнал "Холодильная Техника" №9, 2018 г.)

Повороты в истории холодильного масла

В.В.Шишов, главный инженер Группы компаний «Фармина»,

доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана

     Основные функции холодильного масла (ХМ) - смазка трущихся узлов компрессора (КМ), рассеивание выделяющейся теплоты, кроме того ХМ должно иметь низкую температуру застывания. Высокие и низкие температуры применения ХМ обусловливают трудности при его создании.

   В 60-е годы было три основных хладагента (ХА): R717 (аммиак), R12 и, как «роскошь»,- R22. Поэтому и количество отечественных марок масла было невелико: применялось минеральные масла ХФ12-18, ХФ22-24 и синтетическое ХФ22с-16, в аммиачных машинах – масло ХА и Фригус. Применяемые КМ были в основном поршневыми.  Казалось, что более консервативных элементов, чем применяемые ХА, ХМ и КМ трудно придумать. Но 1963 год (этот год прошел незамеченным в истории холодильной техники) преподнес сюрприз - появились высокооборотные аммиачные КМ (свыше 900 об/мин). Масла ХА и Фригус из-за низкой вязкости не подходили для них: через 300 часов работы изнашивались поршневые кольца, вкладыши, юбки поршней (применение несоответствующих марок масел вызывает повышенный износ деталей). В высокооборотных КМ нагрев сопрягаемых деталей от трения более высокий, чем в машинах с меньшей частотой вращения. Так как вязкость масла при нагреве уменьшается, то для быстроходных машин необходимо применять масла с большей вязкостью.

Неудовлетворительной считается как слишком низкая, так и слишком высокая вязкости: в первом случае между трущимися деталями возможны разрыв масляной пленки, а во втором случае увеличиваются потери на трение.

  В тот промежуток времени, пока создавали новую гамму отечественных ХМ, появились «местные» смеси масел, когда для повышения вязкости механики добавляли в масло Фригус, например, авиационные масла. Что приводило к застыванию масла в низкотемпературных узлах холодильной установки (например, в циркуляционном ресивере). Отголоски тех времен видны в старых справочниках, где имеются номограммы получения нужных вязкостей «смесевых» ХМ.

   В настоящее время не рекомендуется смешивать разные марки ХМ из-за наличия в них различных добавок. Хотя отношение к этому вопросу смягчилось. Проблема смешивания разных масел была известна давно: масла ХФ22-24 и синтетическое ХФ22с-16 нельзя было смешивать из-за образования сгустков. Если в машину добавляется масло иной марки, чем то, что уже было заправлено, необходимо проверить масла на совместимость.

   Наша уверенность в постоянстве применяемых ХА была развеяна Монреальским протоколом, и сейчас марка ХА является «символом непостоянства».

С появлением новых экологичных ХА появились новые синтетические ХМ, в том числе и POE, которые принесли «головную боль» механикам своей гигроскопичностью и способностью образовывать кислоты. Надеемся, что со временем этот недостаток будет устранен. Полностью синтетические ХМ — сложные эфиры полиолов (РОЕ) обладают превосходной растворимостью в хладагентах  HFC; уменьшением задержки масла в теплообменниках; постоянной теплопроводностью; хорошими вязкостно-температурными характеристиками и, следовательно, хорошей смазывающей способностью при высоких температурах; очень хорошей термической и химической стабильностью даже в присутствии ХА; превосходной низкотемпературной текучестью; длительным сроком службы; совместимостью со всеми уплотнительными материалами.
   ХМ заправляется в КМ на заводе-изготовителе, поэтому новые КМ, работающие на углеводородах (например, R290) заправляются полиэфирными маслами, хотя известно, что они хорошо работают на минеральных ХМ. Растворимость ХА СO2 (R744) в ХМ типа РОЕ хорошая, наряду с растворимостью важным фактором является также термическая стабильность (температура на выходе из компрессора составляет порядка 160— 180 °С).

В паспорте КМ завод-изготовитель указывает рекомендуемые марки ХМ.