Взаимодействие холодильных агентов с маслами. По взаимной растворимости хладагенты и масла делятся на три группы. К первой группе относятся холодильные агенты и масла с ограниченной взаимной растворимостью в любых диапазонах давлений и температур. Вторая группа включает в себя растворы с неограниченной взаимной растворимостью. В третью группу входят холодильные агенты и масла с локальной взаимной растворимостью, которые в определенных диапазонах температур имеют ограниченную растворимость, а в других условиях – неограниченно растворимы друг в друге. К группе с ограниченной растворимостью относятся такие хладагенты как NH3, SF6, SO2, хладон 13, хладон 14, C4F8, C4F10 и др. В таких смесях холодильные агенты и масла практически не растворяются друг в друге. Жидкая фаза состоит из двух слоев: один слой содержит практически чистый хладагент, другой слой является практически чистым маслом, т.е. образуется гетерогенная система. Взаимное расположение слоев зависит от их плотности. Так, например плотность масел для аммиачных холодильных машин больше плотности самого аммиака. Поэтому слой масла находится ниже слоя аммиака. Для некоторых хладонов наоборот масло легче хладагента и оно всплывает вверх. Во вторую группу входят большинство хладонов: R11, R12, R21, R113, R134A, R502 и др. При температурах, существующих в холодильных машинах они полностью растворяются с маслом, образуя однородный гомогенный раствор со средними термодинамическими и теплофизическими свойствами. При кипении маслохладонового раствора выкипает чистый холодильный агент, как низкокипящий компонент раствора. Из испарителя выходит парообразный хладон и высококонцентрированная жидкость, которая содержит масло и растворенный в нем холодильный агент. Количество неиспарившегося жидкого холодильного агента в выходящем из испарителя масле зависит от температуры перегрева. Поэтому в хладоновых холодильных машинах устанавливается регенеративный теплообменник не только для охлаждения жидкости перед дросселированием, но также для выпаривания жидкого холодильного агента из масла. В противном случае жидкий хладагент выпаривается в картере компрессора, что приводит к вспениванию масла, ухудшению условий смазки пар трения и повышенному уносу масла из компрессора. К третьей группе можно отнести хладоны 22, 114, 142 и др. У холодильных агентов этой группы при определенных температурах и концентрациях с маслом существует зона несмесимости. Зона несмешиваемости характеризуется кривой расслоения, которая отделяет гетерогенную область от гомогенной.
Максимальная температура на кривой расслоения называется верхней критической температурой, а минимальная – нижней критической температурой. Вид кривой расслоения для одного и того же хладагента может быть различным, в зависимости от применяемого смазочного масла. Кроме того, в зависимости от марки масла, смеси могут переходить из одной группы в другую. Так например хладон 22 с синтетическим маслом ХФС22-18 относится ко второй группе, а с миниральным маслом ХФ22-24 – к третьей.
Социальные закладки