Масло, необходимое для работы компрессора, частично уносится вместе с хладагентом в систему и, совершив кругооборот, должно вернуться в картер компрессора. Нарушение циркуляции может привести к опустошению картера, залеганию масла в аппаратах и т.д. Маслоотделители на нагнетательной стороне компрессора не могут полностью отделить масло.
Рис. 47. Пограничные кривые растворимости.
По существу в машине находится не масло, а масло - фреоновый раствор и чем выше давление и ниже температура, тем больше фреона растворено в масле. Вязкость и температура застывания масла резко снижаются при растворении фреона. Фреон-12 практически полностью растворяется в минеральных маслах, аммиак ограниченно, а Фреон-22 имеет промежуточные свойства.
Все фреоны имеют плотность более высокую, чем смазочные масла, и поэтому при ограниченной растворимости слой, богатый маслом, всплывает. В аммиачных системах соотношение плотностей таково, что слой масла находится внизу и его легче удалить из аппаратов.
Ограниченная растворимость Ф-22 вызывает затруднения с организацией возврата масла в компрессор из аппаратов. Кроме того, слой масла покрывает поверхности испарителей, а иногда и конденсаторов, что вызывает значительное ухудшение теплопередачи. Для Ф-12 с неограниченной растворимостью ухудшение теплопередачи не наблюдается. Для Ф-22 применяют синтетические масла, в которых достигается полная растворимость даже при низких эксплуатационных температурах. Достаточно отводить 1 – 2 % от общего количества циркулирующего хладагента, чтобы обеспечить необходимый возврат масла, выбрасываемого компрессором.
Рис. 48. Основные системы отвода масла из испарителей.
И - испаритель; К - компрессор; РТ - регенеративный теплообменник; РК - регулирующий клапан; КО - клапан отбора; ГЗ - гидравлический затвор (сильфон).
К смазочным холодильным маслам предъявляются ряд специальных требований: низкая температура застывания, отсутствие влаги, малая кислотность, высокая стабильность и т.д. (ХА, ХА-30, ХФ -12-18, ХФ 22-24, ХФ-22с-16). Требуемая вязкость при 50 оС 25-30 сСт и в то же время желательна малая вязкость при проходе через аппараты и трубы (обеспечивается высокой растворимостью фреона в масле). Cорт масла должен соответствовать инструкции по эксплуатации завода - изготовителя компрессора.
Причинами повышенного уноса масла могут быть повышенный износ компрессора, неоправданно высокий уровень залитого масла и, главное, вспенивание масло - фреонового раствора. Последнее наблюдается при пуске компрессора, когда резкое понижение давления в картере вызывает взбухание масла вследствие интенсивного вскипания растворенного фреона, в результате может выбрасываться в систему почти все масло. Необходимо принять срочные меры для возврата масла в картер. Применение маслоотделителей и специальных картерных подогревателей облегчает обслуживание машины, если эти устройства имеются. При кипении фреона в трубках и в секциях воздухоохладителей непосредственного испарения, возврат масла со скоростным потоком всасываемого пара не представляет особых затруднений.
Более сложен возврат масла из испарителей затопленного типа, в которых фреон кипит в межтрубном пространстве. Основным способом является отвод масла в виде пены или мелких капель вместе с паром, но лучше всего –принудительным отводом части жидкости (1-2 %) из корпуса испарителя во всасывающий трубопровод.
В процессе эксплуатации холодильных установок обслуживающий персонал должен обеспечить полную безопасность работ и наиболее эффективный режим обработки и хранения скоропортящихся продуктов в соответствии с установленной технологией.