我们花费了六、七个单元讨论了压缩机以及压缩机油,实际上,把压缩机、冷凝器、膨胀阀(或称节流阀)和蒸发器连接起来,就构成了冷冻机。其中,压缩机可称为心脏。
顾名可以思义。冷冻机必然与制冷、制冷技术联系在一起。所谓制冷,就是通过机械或其它装备而产生冷却效应的方法,通常有半导体制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷,而用到压缩机并需冷冻机油与之配套的,是空气压缩式、蒸汽压缩式制冷。
补充一句,一般认为,温度高于-120℃的,称作一般制冷,低于-120℃,则是深度制冷。
利用液体即制冷剂汽化时,吸收周围介质的热量的特性,使温度降低,然后通过制冷压缩机压缩,将气体复原为液体,重新汽化,循环往复,达到维持低温的目的,此为蒸汽压缩式制冷原理。如图:
在实际的设备中,往往情况会更加复杂,比如单级制冷、多级制冷、复迭式制冷等,所谓复迭,是用于低温制冷的一种手段:高温系统用中温制冷剂,低温系统用另一种低温制冷剂,高温系统蒸发器作低温系统的冷凝器。多种场合说过,鄙人对机械设备很是外行,所以还是讨论冷冻机油为好,其它不敢多妄言。
冷冻机油,首先就是一种特殊的压缩机油,所以,除了需要满足压缩机油的性能要求外,还有一些特殊性能需要注意:①粘度润滑、密封、取热、低温粘度小、与制冷剂互溶性较大时,粘度应稍大一些;②倾点、絮凝点低;③对制冷剂有良好的化学稳定性;④热氧化稳定性好;⑤含水量小。
注意,我们接触到了一个新的名词,絮凝点。它是衡量冷冻机油质量的一个重要技术指标,采用的方法标准是GB 12577。大体的意思是:将1mL的冷冻机油试样和6mL的制冷剂在试管里混合,互溶后放入絮凝点测定仪的冷浴中,按一定速度逐渐降温冷却,在光照下观察,当其中开始有乳浊或絮凝现象出现时,记下此时温度,出现这个现象的高温度作为该试样的絮凝点。
该项指标体现的是冷冻机油的低使用温度,也就是说只有絮凝点符合该温度的冷冻机油才是适用的。
冷冻机油之于冷冻机的各部位,也分别有着特殊的要求,简述于下:
压缩机:与制冷剂共存时具有良好的化学稳定性;有良好的润滑性;有极好的与制冷剂的相容性;对密封绝缘材料具有优良的适应性;有优良的抗泡性。
冷凝器:有优良的与制冷剂的相容性。
膨胀阀:无蜡状物絮状产生析出;不含水。
蒸发器:有优良的低温流动性;无蜡状物絮状产生析出;不含水;有优良的与制冷剂的相容性。