Влияние смешивания на работу системы

Растворимые хладагенты могут образовать пену в картере в начале работы системы. Присутствие жидкого хладагента в картере компрессора всегда нежелательно. Это вызывает чрезмерное растворение масла, что приводит к недостаточному смазыванию движущихся частей. Хладагент, растворенный в масле в картере, кипит при работе компрессора, и давление в картере быстро падает. Быстрое отделение хладагента от смеси вспенивает масло, и оно попадает в цилиндры через всасывающие клапаны. Это может нанести серьезный ущерб компрессору, вызвать деформацию или поломку клапанов, поршней, шатунов или коленчатых валов. Количество масла на выходе из компрессора через нагнетательный клапан также увеличивается, если масло вспенивается, сокращая количество смазки в картере.

Вспенивание масла может стать настолько серьезным, что большая его часть выходит из картера, оставляя компрессор без смазки. В компрессорах со способами принудительной подачи при образовании пены смазывание становится недостаточным, так как масляный насос не может создать достаточное давление. Следовательно, масло к движущимся поверхностям не поставляется, и происходит избыточный износ, выделение теплоты и потребление мощности. Кипение жидкого хладагента в картере также уменьшает производительность компрессора, так как вместо всасывающего трубопровода пар поступает из картера.

Некоторое количество жидкого хладагента всегда растворяется в смазочных материалах в любой системе, где применяется хладагент, который смешивается с маслом. Это происходит из-за тенденции смазочных материалов при контакте поглощать пар хладагента, который смешивается с маслом. Объем хладагента, который может раствориться в масле картера, зависит от степени смешиваемости хладагента, давления его пара и температуры смазочных материалов.

При таких условиях в жидкости, используемой для смазки, было бы 42 % R-12, который не является смазкой. Следовательно, компрессор в начале работы подвергается более высокому уровню износа, что по времени совпадает с наибольшей нагрузкой компрессора.

Рассмотрим обычный поршневой компрессор с R-12. Когда компрессор выключен, давление на низкой стороне системы с R-12 повышается до 262 кПа. Температура в картере составляет 26,7 °С. Принимая во внимание, что компрессор выключен достаточно долго для установления равновесия, процентное содержание жидкого хладагента в смеси в картере будет приблизительно 20 % от массы, как показано на рис. 18.2. Как только компрессор начинает работать, давление в испарителе и в картере быстро уменьшается до 172,3 кПа. При таком более низком давлении максимальный процент хладагента в смеси составляет приблизительно 13 %. Следовательно, за несколько секунд приблизительно одна треть хладагента (7 % от массы смеси) испаряется. Быстрое испарение хладагента вызывает сильное образование пены в масле.