压缩机应用之压缩机润滑系统的作用

压缩机润滑系统
汉钟螺杆式制冷压缩机润滑系统为独特的内建式油压系统（无需油泵），维持压缩机正常运行需要润滑油建立油膜进行动态密封和润滑轴承。

润滑油的循环是由排气压力和吸气压力的压力差来推动的。

润滑油储存在压缩机的油分离器和机壳油槽内，油分装置可以使压缩过程所排出的油气混合物，经过消音、折流、拦截、离心力作用后，将润滑油与制冷剂分离，润滑油回流集中后进入压缩机的油槽内，经过一个高效的精密过滤器，过滤出润滑油中的杂质及污染物，再经由特殊设计的内建油路，到达所需要的孔口、容调系统及轴承。

一、润滑油的性能指标
润滑油在物理方面的重要指标有：粘度、与制冷剂的互溶性、流动点、絮状凝固点、水的溶解性、挥发性、抗泡性等。

润滑油的化学特性的重要指标有：摩擦面的油膜形成能力、热稳定性、化学稳定性、混合物与添加剂等的影响。

国际标准化组织ISO6743/3B分类标准中，根据润滑油的组成特性、蒸发器的操作温度和所用制冷剂的类型，把润滑油分为DRA、DRB、DRC、DRD共4种。

前三种是深度精制的矿物油或合成烃油，并适用于蒸发器操作温度分别高于-40℃（DRA）、低于-40℃（DRB）和高于0℃（DRC）的各种压缩机。

DRD为非烃合成油，适用于所有蒸发温度和制冷剂与润滑油不互溶的开启式压缩机。

1、粘度
指润滑油的粘稠程度，是润滑油的重要特性之一，也是润滑油分类的基准之一。

润滑油常用的粘度为运动粘度（单位为mm2/s），适宜的润滑油粘度是确保制冷压缩机处于流体动力润滑状态、减少磨损、降低能耗的重要因素。

年度过低，不能形成适宜的油膜，同时也影响密封性；年度过高，会造成压缩机动力消耗过大。

由于制冷压缩机在工作中高压侧制冷剂的排气温度高，希望润滑油的粘度不应太低，又由于低压吸气侧吸入的是低温气体，此时润滑油的粘度又不应过大，因此，选用的润滑油不仅必须具有一定的粘度，而且还希望粘度随温度的变化尽可能的小。

通常，润滑油中含芳香族成分和环烷烃成分越多，粘度随温度的变化就越大；含芳香族成分少的石蜡油，粘度随温度的变化较小。

另外，润滑油的精
炼程度越高，粘度随温度的变化就越小。

一般情况下，低温、冷冻范围工作的制冷系统，使用低粘度的润滑油；空调、高温范围工作的制冷系统，使用高粘度的润滑油。

有时也使用添加剂，降低润滑油粘度随温度的波动。

应当注意，当润滑油中溶有制冷剂后，其粘度急剧降低。

2、低温特性—流动点和絮状凝固点
表示润滑油在低温环境中的流动性特征的指标是流动点。

制冷用润滑油希望流动点达到-60℃以下，但一般润滑油的流动点均在-45℃以上，这是因为当油中溶解了制冷剂时，在低于-60℃时仍具有流动性。

但应注意，当制冷剂的溶解量处于临界溶解温度以下时，油便分成两层，油的粘度急剧增加。

在石蜡型冷冻油中，低温下石蜡分离时引起过滤网和膨胀阀（或毛细管）堵塞，妨碍制冷剂流动，因此，絮状凝固点也和流动点一样，低一点为好。

二、润滑油的选用
制冷压缩机的种类很多，对润滑油的性能要求不尽相同。

例如，制冷压缩机的密封程度就极大地影响着润滑油的选择。

开启式制冷压缩机所用润滑油的工作条件较为缓和，加之可以经常换油，所以一般使用质量等级较低的L-DRA/A级润滑油；半封闭制冷压缩机一般使用L-DRA/B级润滑油；润滑油在全封闭压缩机内工作条件苛刻，一般选用质量等级较高的L-DRB级润滑油。

润滑油具体的选择要求如下：
1、选择合适的粘度
无论高温过程还是低温过程，润滑油都要有适当粘度，以保持足够的油膜。

国际上通常用粘度来定润滑油的标号。

我国N15润滑油的含义是在40℃时，运动粘度为13.5～16.5mm2/s。

制冷机的负荷大，压缩机承受的压力也大，选择润滑油的粘度也要大；反之，负荷小选用粘度小的润滑油。

运动部件之间的间隙的大小与排气温度的高低，影响着粘度的选择，间隙大、排气温度高，应选择粘度大的润滑油。

螺杆压缩机选用的润滑油不仅有润滑作用，还起着重要的密封作用，因此采用的润滑油的粘度同转子的间隙和转子的顶端速度都有很大的关系。

2、与制冷剂相匹配
不同的制冷剂对有的作用不同。

氨与矿物油的互溶性很差，而大部分卤代烃制冷剂与矿物油互溶性很好，溶解后粘度会下降，所以卤代烃制冷剂用油的粘度比氨制冷剂用油的粘度高。

HFC类制冷剂与矿物油不相溶，与PAG润滑油有限溶解，与POE润滑油完全相溶。

3、凝点、浊点及闪点的选择
蒸发温度低，用凝点和浊点低的油。

卤代烃制冷剂所对应的润滑油的凝点和闪点可稍高于蒸发温度。

闪点主要与排气温度有关，排气温度高，要求润滑油的闪点也高。

一般要求油的闪点高于排气温度15～30℃。

4、有良好的化学稳定性和抗氧化安定性
特别是用在全封闭压缩机，在使用期10～15年内，润滑油长期不能更换，一定要选用抗氧化安定性好的油。

5、电气性能的选择
封闭式压缩机用润滑油要求具有良好的不腐蚀电气绝缘材料性能和良好的
电气绝缘性能。

在GB16630—1996里体现在要求润滑油的介电强度不低于25Kv 和严格的酸、碱值的指标。

6、润滑油种类的选择
CFC、HCFC、HC类制冷剂大多选用矿物油，HFC类制冷剂大多选用合成油，如POE润滑油和PAG润滑油。

如R22、二氧化碳和R600a使用矿物油，R134a、R404A、R407C、R410A使用POE油。

GB16630—1996标准规定的润滑油均为矿物油和合成烃油，主要应用于氨、CFCs和HCFCs为制冷剂的制冷压缩机。

7、对制冷机材料无腐蚀性、无水分，杂质少
矿物油、PAG、POE的吸水性相差很大，在温度20℃、相对湿度55%±3% 的条件下，常用的矿物油SUNISO5GS的饱和含水量为40 x 10-6，PAG油为10000～20000 x 10-6，POE油为2000～3000 x 10-6。

PAG油与水作用生成脂肪酸，对压缩机产生腐蚀与镀铜现象，一般控制制冷系统中的最大允许含水量不超过20 x 10-6。

在选择润滑油时，必须综合考虑使用的制冷剂的种类、压缩机的型式、工
作温度等条件。

三、润滑油的作用：
1、在螺杆与压缩室、阴阳螺杆间形成动态密封，减少制冷剂在压缩过程中由高压侧向低压侧的泄漏。

2、油被喷入压缩机内，吸收制冷剂气体在压缩过程中产生的热量，降低排气温度。

3、在轴承内形成油膜用以支撑转子，并起润滑作用。

4、传递压力，驱动容量调节机构，经由压缩机的加卸载电磁阀的动作，调节容调滑块的位置，实现压缩机的容量调节控制。

5、降低运转噪音。

四、液位开关
液位开关又称油位开关，其主要作用是检测压缩机油槽内油位的高低（或油量的多少），当油位高于浮油的中心点以上时，浮球开关闭合，表示油位（油量）足够，当油位低于浮球中心点以下时，浮球开关断开，表示油位（油量）已经不足。

油位开关建议延时60～90秒，防止油位波动误报警。

五、油压差开关
油压差开关的作用是检测油过滤器滤网前后的压力差，防止因油过滤器滤网表面吸附过多的异物杂质，对供油系统产生危险。

汉钟提供的压力差，设定标准跳脱值为250KPa，当机油过滤器内外压力大于设定值时，压力开关动作（OFF），以切断压缩机控制电路，提醒使用者做好维护保养工作。

压差开关的高压接头（HP）与压缩机的高压接口相接，低压接头（LP）与压缩机油过滤器法兰的接口相接。

六、润滑油常见的问题
1、异物混入，导致润滑油污染，阻塞油过滤器；
2、高温效应，导致润滑油劣化，失去润滑功能；
3、系统水分污染、酸化、侵蚀电机。

润滑油的酸化，会直接影响压缩机电机寿命，故应定期检查润滑油之酸度是否合格，一般润滑油酸度低于PH6以下即需更换；若无法检查酸度，则应定期更换系统之干燥过滤器，使系统干燥度保持在干燥状态下。

若机组的冷媒管路系统过长时，在安装时必须依设计之管路长度添加额外冷冻油，以避免运转后冷冻油不足。

七、油压差开关压缩机接口图（见汉钟压机技术手册P33）。