润滑油对制冷系统的影响
浅谈润滑油故障对氨压缩制冷系统的影响
浅谈润滑油故障对氨压缩制冷系统的影响摘要:本文介绍了天然气浅冷装置氨压缩制冷系统流程,并根据装置实际运行情况及存在问题,分析了氨压缩制冷系统的润滑油部分统在运行过程中系统出现的故障,并总结了3点操作经验,包括氨压机运行期间切换油泵,对蒸发器进行收油以及油气压差低问题处理。
关键词:天然气氨压缩制冷系统润滑油故障1 概述天然气浅冷装置设计处理天然气40万立方米/日,操作波动范围60-110％,最低制冷温度为-25℃。
制冷压缩机C-502由英国豪顿公司引进,型号为WRVH-255/16500/650螺杆式压缩机。
制冷系统辅助设备由国产配套组成,主要设备有制冷油泵、氨油分离器、油冷却器、氨冷凝器、液氨储罐、氨蒸发器、经济器、节流阀等设备组成。
氨压缩机在运行过程中润滑油系统经常出现油压低的现象,导致氨压缩机由于油汇管压力超低报警联锁停机,直接影响装置制冷合格率和轻烃产量。
2 氨压缩制冷系统流程介绍氨气在压力0.02MPa、温度-31℃条件下,进入C-502压缩机,被压缩成为压力1.72MPa温度90℃的氨油混合气体,进入D-516氨油分离器进行分离,分离出的油重新使用,氨气从D-516顶部排出,进入E-511氨冷凝器进行冷却,冷却后液氨进入D-517液氨储罐,冷凝器的热量由冷却水带走,从D-517出来的氨分成两路去节能器D-519,一支经节流阀节流降压0.2MPa,蒸发温度为-19℃,另一支路为过冷氨走管层,冷却到-13℃后经节流降压阀减压后去E-506氨蒸发器,在蒸发器中蒸发,形成压力0.02MPa温度-31℃的气体,所需蒸发的潜热由天然气降低温度的潜热和液化放出的潜热提供,使天然气冷却到-25℃,蒸发后的氨气进入C-502氨压缩机,从而达到连续循环制冷。
3 氨制冷润滑油系统故障分析与处理3.1 制冷油泵出口单流阀不严对氨压机运行的影响氨压缩制冷机组有两台制冷油泵P-510A/B,氨压机正常运行时,一台油泵运行为主泵,另一台辅助泵作为备用泵。
制冷系统冷冻油的分离与回收
润滑油的分离与回收1.润滑油进入库房冷却设备的过程润滑油在制冷系统中起到润滑、冷却、洗涤与能量调节的作用，应使用合格的润滑油，不能使用次品油。
要严格控制润滑油的闪点和凝固点，以保证压缩机的安全运转。
机器运转时，其运转部位温度不能过高，油温最高不得超过70℃（螺杆机不超过65℃），油温过高，要停机找原因排除；如是旧油应经过加热、过滤、沉淀后再用。
压缩机运转时，排出的氨气温度很高，一般在70~150℃，在这样的温度下将会有部分润滑油蒸发成油蒸气。
排气温度越高，油的蒸发率越高。
试验资料表明:在80℃时油的蒸发率为3.13%，在100℃时油的蒸发率为6.03%，在120℃时油的蒸发率为7.68%;在140℃时油的蒸发率为34.68%。
另一方面，由于气流运动速度很大，一般在12~30m/s之间，也携带一定量的油微粒，因此可以认为，油在高温氨气的带动下，以气状、细微粒状，甚至较大的球状进入制冷系统高压部分。
进入高压部分的氨油混合气在油分离器中经过减速，氨气速度由I2m/s降到0.80m/s，改变方向或离心力、液体洗涤等方式除去大部分油，但是仍有3~5%的润滑油进入热交换系统。
除部分油附着在冷凝器和管路系统、贮液器等设备内，仍将有1~2%的润滑油进入冷却设备内。
因氨和油互不溶解，形成两种液体，一部分含油量较多的液体就会以薄膜状落在设备的传热内表面上。
低温下油的黏度很大，加上一些机械杂质和污物形成胶状物质。
如设计和操作不当，将不断积累，产生不利的影响。
2.润滑油进人冷却设备对系统的影响低温冷却设备的积油，不仅使其工作容积减少，而且由于油的黏度较大，可能积聚在截面较小的管路和阀门附近，造成供液不足或供液管路堵塞。
如制冷系统是重力供液系统，则氨液分离器和调节站均设在上一楼层，冲霜时回液顺供液管上返液体调节站，然后经液体调节站才能回冲霜排液桶，这种冲霜回液系统冲霜时，氨液可以顺供液管路上返液体调节站，而在低温状态时的润滑油因其黏性、流动性和氨液不成比例，所以润滑油就不能顺利地随着氨液一起上返液体调节站而继续留在冷却设备内。
制冷系统中制冷剂与润滑油的认识
制冷系统中制冷剂与润滑油的认识一、引言制冷系统是现代生活中不可或缺的一部分，它广泛应用于家用空调、商用冷藏设备、工业制冷等领域。
在制冷系统中，制冷剂和润滑油起着至关重要的作用。
本文将从制冷剂和润滑油的基本概念出发，探讨它们的特性、应用以及相互关系。
二、制冷剂的基本概念制冷剂是一种能够在制冷系统中进行循环工作的物质，它通过吸收热量使其蒸发，然后通过压缩使其冷凝，从而实现制冷效果。
1. 分类根据其化学结构和物理性质，制冷剂可以分为不同的类型，如下所示：•氟利昂类：包括R22、R134a等，具有良好的制冷性能和化学稳定性，但会对臭氧层造成破坏。
•氨类：如R717，具有优良的制冷性能和环保特性，但有毒。
•烃类：如R290、R600a，具有良好的制冷效果，但易燃。
•水类：水作为制冷剂在某些应用中也是常见的选择，其环保性能较好，但需要额外的功耗来驱动。
2. 特性与性能指标制冷剂的特性和性能指标对于制冷系统的设计和运行至关重要。
常见的制冷剂性能指标包括：•蒸发潜热：指单位质量的制冷剂从液态蒸发为气态时所需要吸收的热量，该指标反映了制冷剂的制冷能力。
•冷凝潜热：指单位质量的制冷剂从气态冷凝为液态时所释放的热量，该指标反映了制冷剂的放热能力。
•温度-压力关系：制冷剂在不同温度下对应的饱和蒸汽压力，该关系决定了制冷系统的工作温度范围。
三、润滑油的基本概念润滑油在制冷系统中起到润滑摩擦部件、密封传动部件以及冷凝器和蒸发器内部传热的作用。
它能够减少系统的摩擦损耗、降低噪声、提高效率和延长设备寿命。
1. 类型常见的润滑油类型包括：•矿物油：由石油提炼而来，价格较低，但在高温、高压下稳定性差。
•合成油：通过化学合成制得，具有较好的抗氧化、抗高温性能。
•半合成油：矿物油与合成油的混合物，综合性能介于两者之间。
2. 功能润滑油在制冷系统中具有以下功能：•润滑：减少摩擦、磨损，保护系统各部件。
•密封：形成润滑膜，降低泄漏风险。
•冷却：帮助冷凝器和蒸发器内部传热，避免过热。
润滑油对R290空调系统性能影响的实验研究
润滑油对R290空调系统性能影响的实验研究徐言生;郭宏;吴治将;李东洺【摘要】建立了制冷系统含油率对R290空调系统性能影响的测试实验平台,分析了润滑油的混入对R290空调器的制冷量、功耗、EER和换热器产生的影响及机理.实验结果表明:少量的润滑油对制冷系统的制冷效果是有利的,含油率过大会导致制冷能力降低,整机功耗增高,能效比降低;存着一个最佳的含油率0.6%,对应系统的整体性能最高;相对于冷凝器,蒸发器的性能受润滑油的影响较大,对压降的影响更为明显.【期刊名称】《制冷》【年(卷),期】2017(036)004【总页数】6页(P1-6)【关键词】润滑油;R290;性能;含油率【作者】徐言生;郭宏;吴治将;李东洺【作者单位】顺德职业技术学院机电工程学院, 广东佛山528333;广东美芝制冷设备有限公司, 广东佛山528000;顺德职业技术学院机电工程学院, 广东佛山528333;顺德职业技术学院机电工程学院, 广东佛山528333【正文语种】中文【中图分类】TB657.5在制冷空调系统中，润滑油通常会混入制冷剂并参与制冷循环，润滑油的存在对压缩机性能、换热器中的流动和传热以及对毛细管中的节流过程都有重要的影响。
在国内，刘蕴青[1]分析了润滑油对压缩机可靠性及对空调系统性能的影响因素；邬志敏[2]研究了在一定的制冷剂量、吸气压力下，不同吸气温度时制冷循环系统内的含油率对制冷量的影响；李涛[3]分析了润滑油对制冷系统各主要部件的影响；熊爱凌[4]通过丙烷与所选三种润滑油的互溶性对比实验，分析相应条件下制冷循环的性能，寻求丙烷制冷空调系统可采用的最佳冷冻油及其匹配比例；魏文建[5]对含油制冷剂在相对小管径换热管内流动沸腾特性的研究发现，小管径换热管具有不同于大管径换热管的流动型态及换热特性，并根据实验数据拟合了含油制冷剂在小管径换热管内的流动沸腾换热和压降关联式。
在国外，对含油制冷剂管内流动沸腾特性的研究表明[6-7]，少量润滑油会增强制冷剂流动沸腾换热，但润滑油浓度超过3%换热将恶化，润滑油的混入使压降增大；文献[8]、[9]对润滑油的混入对冰箱用蒸发器、汽车空调管带式蒸发器以及板式蒸发器性能的影响进行了研究；由Lottina[10]的实验结果可知，当制冷剂中润滑油含量非常低时(约为0.01%)，冷凝器内换热系数达到一个最大值，但与纯制冷剂时相比增幅不大，总体上，换热系数随着润滑油含量的增加而降低。
空调制冷剂与润滑油滞留
空调制冷剂与润滑油的滞留浅谈摘要：润滑油在空调压缩机运行系统中，制冷剂会携带一部分润滑油到压缩机外，但由于重力存在于向下的管路中，使回油变得困难，本文分析了润滑油在空调系统中的滞留情况及解决方法。
关键词：空调制冷系统；制冷剂：润滑油；滞留1. 数学模型的建立在空调系统的运行过程中，制冷剂会携带一部分润滑油到压缩机外，当制冷剂与润滑油不相溶时，可以利用油分离器使润滑油回到压缩机。
对于相溶性好的制冷剂，依靠自身重力和制冷剂蒸气的携带可以使润滑油回到压缩机吸气口，但由于重力存在于向下的管路中，使回油变得困难，因此在垂直管路的上升段只能通过制冷剂蒸气的携带才能使润滑油回到压缩机内。
当建立在垂直管道上升段内携带润滑油的制冷剂临界速度方程时，必须考虑润滑油膜在管壁上的流动情况，图1显示了润滑油在垂直管道内壁上升段内的流动情况，图中；a为油膜厚度；r为管道半径；ひ是阻止润滑油向下流动的最小图 1 润滑油在垂直管道内壁上的流动油速，根据连续性方程和纳维一斯托克斯方程，可得油膜内油的速度分布方程u (y)=( ) +a+b,(1)边界条件y=o，u=0, y=a，u=ひ，式中:p 为润滑油的密度；y 为润滑油的运动粘度；g为重力加速度；p为压力；a和b均为系数。
利用边界条件，由式(1)可以得出油在管道内的体积流量表达式为了使润滑油在垂直管道上升段内能够回到压缩机，润滑油在管道内的净流量必须大于或者等于零，因此可以得出润滑油在管道内部的最小流速方程(1)中的压降梯度可以通过制冷剂内的压降来表达，利用darcy—weisbach公式可以计算出由于摩擦在管道内部产生的压降式中：ひ为制冷剂在管道内的平均流速；p 为制冷剂的密度；d 为管道内径；l为垂直管道的长度；f为darcy-weisbach摩擦系数，对于光管内的紊流，f=0.316 4y /(ひd )(其中ひ为制冷剂粘度)，由此得(2)为找出满足回油的制冷剂临界流速，可通过油与制冷剂在界面上的剪切应力使润滑油的最小流速与制冷剂蒸气的平均流速关联起来，管道中润滑油(见图1)的剪切应力对于管内的紊流来说，制冷剂在管道润滑油处产生的剪切力可通过经验公式来计算。
制冷设备出现杂质的原因及预防方法
1、冷库制冷设备的杂质一般有：水、空气、润滑油。
制冷系统是一个密封的循环系统，循环于系统的制冷剂要求干净无杂质，但在实际运行中是不可能完全干净，这与工作条件及加入系统的制冷剂不够干净等有关。
这些杂质进入制冷系统对冷库装置的工作非常不利，应及时排除。
例如空气进入系统，会使系统中的冷凝水压力增加，总压力升高，空气还会在冷凝器表面形成气体层，产生附加热阻，使热传效率降低，导致冷凝压力和冷凝温度升高，冷凝压力每升高1kg/cm2，耗电量约增加6-8%。
2、为了避免和减少油进入冷库制冷设备，应把压缩机排气温度降低，准确掌握压缩机加油量，在运行中有计划地从设备中定期防油；冷库设备安装或检修过程中需要把空气抽空，并安装干燥器，严格把控加入的油或制冷剂的水分含量。
一旦遇到制冷系统混入杂质的情况，应及时进行清理或维修，避免对制冷系统造成进一步的伤害或冷冻货物的损失。
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含油量对压缩机性能影响的研究
０．０ ０ ５＜ｆ ＜０ １ ．
无 量纲特性参数的成 正 比
如果形成的油膜不足以将摩擦表面隔开 ， 说明
器 内不会发生“ 池积” 现象 ， 有利于压缩机 回油。但
油的粘度过小 ； 反之， 若形成的油膜过厚 ， 则油的粘 度过高 ， 会产生较大的摩擦阻力和摩擦 热。因此应 选择具有合适粘度的润滑油来保 持适 当 的油膜厚 度， 以保证系统安全高效 的运行 ， 当的油膜一般 适 在 ２ 。根据式（ ） 以粗 略确定合适 的润滑 ＿５ ２可
工作时 ， 其内部有大量 的摩擦部件需要润滑油以减少摩擦 和功率损耗 ， 同时起到密封 、 冷却、 防蚀和防锈等 作用。然而润滑油对系统部件 、 运行效率 、 安全和可靠性等方 面产生 了一定 的影响。本文介绍了润滑油的
主要特性和其评价标准 ， 分析了当制冷剂在制冷系统 内循环 流动时 ， 含油量对 压缩 机性能参数的影响。此
油的系统中， 必须安装干燥过滤器。
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ｌ ＝ 冷藏技术）０６ ｌ 月第 ４ （ １７ ２０ 年 ２ 期 总 １ 期）
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含油量对压缩机性能影响的研究
付 萌 吕静 摘Fra bibliotek董彬
（ 天津商学院制冷与空调工程 系 ３０３） ０１４
要 制冷系统是由压缩机 、 冷凝器、 蒸发器、 节流阀及其它辅 助设备组成的一个封闭系统。压缩机
外， 应排除和回收系统 中的润滑油 ， 以使其对压缩机性能的影 响达到最低。总之 ， 少景的润滑油对压缩机 的 运行是有利的。 但是含油量过大则会降低制冷量 ， 对压缩机乃至整个 系统产生不利影响。
制冷系统润滑故障分析
动 油 膜 变 薄 ， 摩 擦 热 量 不 能 及 时 带 走 ，摩 擦 表 面 温
度 突 破 安 全 范 围 ，导 致 温 度 上 升 。 （ ）磨 合 面 中产 生 的 磨 屑 不 能 及 时 带 走 ， 导 致 ４ 磨 合 面 工 作情 况 恶 化 。
统 的制 冷 效 果 有 着 重 要 的 影 响 ， 在 使 用 中必 须 给 予
制 冷 剂 从 需 要 冷 却 的介 质 里 正 常 地 吸 取 热 量 ， 势 必
降低系统的制冷效果 。 当 回 油 不 良 时 ， 有可 能 引 起 下 述 问题 ：
（）润滑 不足 ：压缩 机磨 合表 面的 油膜变 薄， １ 增 加 了 运 动 摩 擦 力 ， 从 而 增 加 了摩 擦 功 耗 和 摩 擦 热 量 ， 最 终 增 大 了零 件 的 磨 损 量 ，严 重 时发 生机 械 部 分 咬 死 ， 降 低 了 压 缩 机 使 用 的可 靠性 和 耐 久性 。 （ ） 能 力 下 降 ：压 缩 机 的气 密 性 降 低 ， 高压 蒸 ２ 气 向低 压 部 分 泄 漏严 重 ， 压缩 机 的 容 积 效 率 降 低 。 （ ）过 热 ：冷 冻 油 在 压缩 机 磨 合 面 间 形 成 的 流 ３
王 志 毅 ． 谷 波 ． 裴 勇 华 （ 海 交通大 学制 冷研 究所， 上海 ２０ ３ ） 上 ０ ０ ０
摘
要 ： 制 冷 系统 的 润 滑 对 压 缩 机 的 正 常 运 转 及 制 冷 系统 的 制冷 效 果 有 着 重 要 的 影 响 。 分 析 了制 冷 系
统 润 滑 的 常 见 故 障 ． 探 讨 了其 防 治 方 法 ， 对 使 用 维 护 具 有 指 导 意 义 。
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润滑油对制冷系统的影响李 涛 李 强 阚 杰 郝 亮 袁秀玲(西安交通大学能动学院制冷与低温工程系)摘 要 讨论了润滑油与制冷剂的互溶对制冷系统性能的影响。
润滑油与制冷剂的热物理性质相差很大,因而进入循环后必然会引起制冷剂流动、换热系数和压降的变化。
分析了制冷剂在制冷系统各部件内循环流动时,含油量对系统性能的影响及机理。
总体来讲,少量的润滑油对系统的制冷效果是有利的,但含油量过大则会降低制冷量,并对系统产生许多不利的影响。
关键词 润滑油 制冷剂 制冷系统IMPACT OF LUBRICATING OIL ON REFRIGERATION SYSTEMLi Tao Li Qiang Kan Jie H ao Liang Yuan Xiuling (Departm ent of Refrigeration and Cryog enics Engineering,Xi an Jiaotong University)ABSTRACT Discusses the impact of lubricating oil on the refrigeration system function w hich can dissolve w ith each other.The thermophysical property of lubricating oil is very different from refrigerant s,it w ill inevitably cause the change of the refrigerant flow ing,coefficient of heat transfer and pressure drop after entering circulation.Analyzes the impact of lubricating oil and its content on refrigeration system and the mechanism.Generally,a small amount of lubri cating oil is favorable to the refrigeration system,but if the o il content is too much,it w ill re duce the refrig eration output,and produce many other unfavorable influences on system.KEY WORDS Lubricating oil Refrigerant Refrigeration system引言制冷系统中润滑油的存在对压缩机性能、换热器中的流动和传热以及对毛细管中的节流过程都有重要的影响。
对系统的影响不仅仅要注意制冷剂热物性和迁移性质的变化(相平衡、焓、粘度、表面张力等),还要注意此时制冷剂流动的变化、换热系数的降低和压降的增大。
随气体制冷剂进入换热设备的润滑油对制冷系统的影响与制冷剂和润滑油的互溶度有关。
由于润滑油与制冷剂不能互溶,压缩机回油困难,蒸发器和冷凝器中积聚油过多时会造成压缩机缺油。
因而须在压缩机出口处安装油分离器,并在蒸发器和冷凝器底部安装放油阀,从而防止润滑油在换热器中积留。
而R12,R22和R134a等制冷剂与其适用的润滑油有较好的互溶性,润滑油溶入制冷剂并随之进入循环,本文主要研究这种情况下润滑油对制冷系统的影响。
1 制冷系统对润滑油的要求润滑油是否适用于制冷系统主要取决于润滑油的特性能否满足要求,评价润滑油品质的主要因素有粘度、与制冷剂的互溶性、热化学稳定性和吸水性等。
(1)粘度决定了滑动轴承中油膜的承载能力、摩擦功耗及密封能力。
粘度大,则承载力强,密封性好,但流动阻力较大。
在制冷工业中,对润滑油粘度的要求,在汽车空调和固定式制冷系统中各不相同。
汽车空调要求所用润滑油的粘度较高,而固定式制冷系统,特别是家用电冰箱要求是用较低粘度的润滑油。
其主要原因是高粘度润滑油可能在毛细管内形成蜡堵!或油弹!现象,影响毛细管的正常工作。
当然,润滑油的粘度对压缩机的能耗也有影响,但考核的参数取决于润滑油与制冷剂混第5卷 第4期 2005年8月制冷与空调REFRIG ERA T ION AN D A IR-CON DIT IO NI NGVol.5,No.4A ugust2005合物的粘度,而不仅是润滑油本身的粘度。
(2)与制冷剂的互溶性若互溶性好,在换热器传热管内表面不易形成油膜,对换热有利,否则会造成蒸发温度降低(在蒸发压力不变的前提下),蒸发器的制冷效果下降。
另外,互溶性较好时,在换热器内不会发生 池积!现象,有利于压缩机回油。
但互溶使油变稀,降低油的粘度,导致压缩机内油膜过薄,影响压缩机润滑。
(3)热化学稳定性在制冷剂、油、金属共存的系统中,高温会促使润滑油发生化学反应,导致油的分解、劣化,生成沉积物和焦炭。
润滑油分解后产生的酸会腐蚀电气绝缘材料。
(4)吸水性若润滑油具有较强的亲水性,会带入一定量的水分进入系统,在毛细管中水形成冰晶而堵塞系统,从而形成 冰堵!现象。
因而在采用亲水性润滑油的系统中,必须安装干燥过滤器。
除了以上几项指标外,还有一些其它的物理性能指标。
只有润滑油的这些指标符合要求,才能应用于制冷系统中。
现今大部分制冷系统要求润滑油与制冷剂在系统的工作温度和压力范围内能与制冷剂相溶,要有良好的化学稳定性、润滑性能以及防镀铜性能。
系统各部件对润滑油的性能有各自的要求,见表1。
表1 制冷系统各部件对润滑油的性能要求制冷系统部件对润滑油的性能要求压缩机a.与制冷剂共存时具有优良的化学稳定性;b.有良好的润滑性;c.能与制冷剂很好的互溶;d.对绝缘材料和密封材料具有优良的适应性;e.有良好的抗泡沫性。
冷凝器能与制冷剂很好地互溶毛细管a.无蜡状物絮状分离;b.不亲水。
蒸发器a.有优良的低温流动性;b.无蜡状物絮状分离;c.不亲水;d.能与制冷剂很好地互溶。
2 润滑油对制冷系统的影响2.1 润滑油对压缩机的影响含油量超过4%时,气阀处流动阻力增加,实际吸气压力降低,使实际吸气比容增加。
制冷剂含油还会影响气阀工作过程,改变制冷剂热力性质等,从而导致压缩机的制冷量和性能系数下降。
压缩机功耗随含油量的增加而增加,而排气温度正好相反,随着含油量的增加而降低。
此外压缩机排气管道中的润滑油内会溶解一定量制冷剂,使压缩机的实际排气量减少。
由于在压缩机进气口处润滑油中溶解有一定量制冷剂,润滑油的粘度会降低,导致润滑效果下降,容易造成压缩机机械部件损坏。
同时,润滑油由于溶解了制冷剂而导致体积增大,在压缩机启动过程中,曲轴箱中的压力下降,引起溶解于润滑油中的制冷剂沸腾,产生大量泡沫,有可能将大量的油从曲轴箱带入气缸,产生液击,损坏设备。
压缩机排气管道中的润滑油中溶解有较多的制冷剂(约32.5%~40%),如果使用油分离器,会使油中溶解的制冷剂不能进入循环,导致制冷剂质量流量减小,制冷量降低,故不宜使用油分离器。
而相对于制冷剂与润滑油不能互溶的制冷系统,会有大量的润滑油进入循环。
2.2 润滑油对冷凝器的影响由Lottina [1]的实验结果可知,当制冷剂中润滑油含量非常低时(约为0.01%),冷凝器内换热系数达到一个最大值,但与纯制冷剂时相比增幅不大,总体上,换热系数随着润滑油含量的增加而降低。
同时由于润滑油溶于制冷剂,会导致制冷剂粘度增大,从而使压降增大。
总体而言,润滑油的存在会削弱冷凝换热,使冷凝器传热温差增大,冷凝压力升高。
2.3 润滑油对毛细管的影响由Samuel [2]的实验结果可以看到,任何情况下,含油制冷剂在毛细管中测得的质量流量都比纯制冷剂时要小,而且液相长度要短。
制冷剂R404A 在毛细管入口处流量和温度都相同的情况下(毛细管入口处温度为24.32∀,质量流量为17.236kg/h,毛细管尺寸为1m #0.8mm ),对于纯制冷剂,测得的质量流量为17.23kg /h,液相长度为0.945m;对于制冷剂/润滑油混合液(含油量为5.7%),测得的质量流量为16.15kg /h,液相长度为0.765m 。
Whitacre 测试了含油量对毛细管内制冷剂流量的影响,发现含油量较高时,制冷剂的流量的减小可以高达8%。
Wijay a 则发现当含油量很小时,油的存在对制冷剂的流量没有明显的影响。
Bolstad 认为由于润滑油的存在,闪蒸温度升高,从而使液体段长度减小。
当混合物粘度为纯制冷剂粘度的3.6倍时,混合物在毛细管中液相长度为纯制冷剂的0.81。
制冷剂含油影响毛细管流量的原因主要有两∃76∃ 制 冷 与 空 调第5卷个方面[3]。
%因为油的粘度远高于制冷剂的粘度,制冷剂中含少量油会增加混合物的粘度及相应的流动阻力,并使制冷剂提前达到饱和状态,使得流量减小。
&油的表面张力远远高于制冷剂的表面张力,制冷剂中含油会使混合物的表面张力增大,阻碍制冷剂蒸发,从而使汽化欠压增大,延缓制冷剂的蒸发,从而增加毛细管的流量。
随着油的质量分数的增加,达到饱和的位置略往前移,但温度转折点位置却变化很不明显。
从图1可以看到,三种含油量下,干度基本是在同一位置开始从0增加,在温度转折点之后、在温度转折点之前,粘度和表面张力的影响基本抵消。
在温度转折点后,表面张力对流动已经不再有影响,影响流动的仅仅是粘度。
因此随着油的质量分数的增加,制冷剂和混合物的质量流量基本都成线性减小,但混合物流量减小较慢,制冷剂流量减小较快,当油的质量分数增加到10%时,混合物流量才减小3%,而制冷剂流量却减小13%。
图2是油的质量分数与质量流量的关系。
图1三种含油量下的干度分布曲线图2 质量流量与含油量的关系并且在毛细管内有可能出现润滑油与制冷剂相分离的现象,会影响毛细管的工作。
由于小型制冷设备(如家用冰箱空调等)的毛细管直径很小(约0.6mm),相分离严重时会导致 蜡堵!现象。
2.4 润滑油对蒸发器的影响2.4.1 对传热和压降的影响研究润滑油对制冷系统的影响可以发现,蒸发器受润滑油的影响最大。
Steven 和Thomas [3]等研究水平管内R134a 含酯类油时的冷凝和蒸发过程时发现,R134a 含少量润滑油(4.3%以下)时,可明显强化蒸发传热,含油较多时则弱化蒸发传热。
甘承军、王维城[4]也证实了这一点,他们测得当R134a 含油浓度在(2.2~4.3)%时,蒸发器制冷剂侧换热系数提高30%左右,同时沿程压降也增大20%。
制冷剂中溶有少量润滑油可以增加制冷剂的表面张力,从而改变其对管壁的表面浸润性。
此外还会在管内产生泡沫,增加管内液体与管壁的浸润面积,同时将液膜拉薄,沿管壁分布更均匀,强化传热效果,从而提高蒸发换热系数[5]。