Смазка компрессоров
Смазка служит для уменьшения трения между движущимися частями компрессоров. Трение при наличии смазки происходит между слоями масла, обволакивающего трущиеся поверхности (рис. 35).
Рис. 35. Схема смазки подшипника:
а — в состоянии покоя вал опирается на втулку или вкладыш, б — образование масляного клина, в — вал «плавает»; 1 — вал, 2 — подшипник
Смазочные масла должны отвечать следующим требованиям: не взаимодействовать (химически) с материалами машин и
аппаратов и холодильными агентами;
обладать определенной вязкостью и способностью смачивания
(быть маслянистыми);
не содержать механических примесей, кислот, щелочей, воды; не изменяться в течение длительного периода времени; иметь низкую температуру замерзания и высокую температуру воспламенения.
Для смазки холодильных машин применяются минеральные и синтетические масла.
Наибольшее распространение получили минеральные масла — продукты переработки нефти. Находят применение и синтетические смазочные масла, полученные из кремнийорганических соединений. Они сохраняют смазывающие свойства при высоких температурах, мало изменяя свою вязкость — основной показатель качества смазки.
Вязкость масла определяет допустимые нагрузки на подшипники, работу трения и нагрев трущихся частей компрессоров. С повышением температуры вязкость масла падает. Уменьшается она также и при растворении в масле холодильных агентов.
В лабораторных условиях вязкость обычно определяют с помощью вискозиметра в условных градусах.
Грубое определение вязкости масла производят так: две пробирки диаметром 4 ч- 5 мм наполняют — одну водой, другую маслом и закрывают пробками, оставляя свободный от жидкости объем. Затем обе пробирки переворачивают резким движением и определяют время выхода пузырьков на поверхность воды и масла. Разделив время подъема воздушных пузырьков в масляной пробирке на время подъема их в водяной, приближенно определяют вязкость масла.
Маслянистость является характеристикой смазочной жидкости, определяющей способность ее прилипания к металлу с образованием на поверхности металла прочной пленки.
Для определения температуры вспышки масла его нагревают до начала интенсивного испарения и к потоку пара подносят открытое пламя. Температура масла в момент загорания этих паров и есть температура вспышки.
Температура, при которой нагретое масло загорается от поднесения открытого огня и продолжает гореть, называется, температурой воспламенения.
Температура замерзания масел должна допускать работу холодильной установки на всех возможных режимах.
Системы смазки и применяемые сорта масел зависят от типа и конструкции компрессора.
В центробежных и винтовых компрессорах осуществляется смазка только коренных подшипников и вспомогательных механизмов.
В крейцкопфных поршневых компрессорах применяют разные системы смазки — одну для цилиндра и уплотнения сальника, в которых масло соприкасается с хладагентом, другую — для механизма движения, изолированного от хладагента.
В бескрейцкопфных компрессорах — единая система смазки и один сорт масла для всех узлов.
Для смазки роликоподшипников, не соприкасающихся с холодильным агентом, применяют загущенные (консистентные) смазочные вещества солидол и консталин, которые представляют собой смесь минерального масла и загустителя (мыло и пр.).
Солидол применяют при температуре до 50° С, консталин — до 130° С.
В центробежных компрессорах используются турбинные масла, в горизонтальных аммиачных — машинное марки СУ (индустриальное 50) по ГОСТ 1707—51 и масло ХА, в вертикальных аммиачных — масла ХА, индустриальное 12 и веретенное, а также ХА-30 и ХА-23.
Для компрессоров, работающих на фреоне-12, применяют масло ХФ-12, на фреоне-22 — масло ХФ-22 (ГОСТ 5546—66). Для смазки подшипников турбокомпрессоров, работающих на пропане, пропилене и этилене, применяют турбинные масла 30 и 46.
По степени взаимной растворимости с маслами хладагенты делятся на 3 группы:
с ограниченной растворимостью — аммиак, фреон-13;
с неограниченной растворимостью — фреоны-11, 12 и 21;
с ограниченной растворимостью в определенном диапазоне температур — фреон-22.
Холодильные агенты первой группы растворяются в масле в небольшом количестве, при отстаивании легко разделяются с маслом на два слоя, причем в аммиаке масло оседает в нижний слой.
Хладагенты второй группы в переохлажденном состоянии смешиваются или растворяются с маслом в любых количествах.
Так как масла кипят при более высоких температурах, то их присутствие в хладагенте повышает температуру кипения последнего.
При пуске фреоновых компрессоров после длительной остановки масло из-за возгонки фреона вспенивается и уносится из картера.
В процессе работы масло неизбежно загрязняется пылью, окалиной, в него попадает вода. Масло постепенно теряет вязкость и прозрачность. Поэтому его периодически сменяют и регенерируют методом сепарации, фильтрования и отстоя при температуре 50— 80° С.