制冷劑在冷凍機(jī)油中的溶解度測試

制冷劑在潤滑油中的溶解度是決定系統(tǒng)特性、機(jī)器壽命至關(guān)重要的性質(zhì)，也是評價制冷劑替代方案的重要依據(jù)。制冷劑在潤滑油中的溶解度是混合工質(zhì)體系重要的熱力學(xué)性質(zhì)，也是決定工質(zhì)體系是否能夠廣泛應(yīng)用的主要因素。

在制冷劑和潤滑油互溶的基礎(chǔ)上，制冷劑在潤滑油中的溶解度大小對于制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行是非常重要的。在壓縮機(jī)中，制冷劑也會溶解在潤滑油中，導(dǎo)致潤滑油工作黏度降低。潤滑油的工作黏度過小，不易形成油膜，影響潤滑效果，而且密封性能不好，制冷劑容易泄漏；潤滑油的工作黏度過大，流動阻力增加，壓縮機(jī)消耗功增大。當(dāng)潤滑油中溶解大量制冷劑時，工作黏度降低引起油膜變薄，進(jìn)而導(dǎo)致潤滑油抗、減磨性能變差以及承載能力下降，能量損失隨著制冷劑溶解度的增大而增大。另一方面，制冷劑在潤滑油中溶解度高會導(dǎo)致制冷劑循環(huán)過程中帶走大量的潤滑油，影響壓縮機(jī)中潤滑油的冷卻、密封和潤滑等性能。在蒸發(fā)器、冷凝器中，制冷劑含有潤滑油會導(dǎo)致其傳熱系數(shù)的降低和增加壓降，同時制冷劑溶解在潤滑油中后不能蒸發(fā)，相應(yīng)的潛熱減少也會導(dǎo)致了系統(tǒng)性能的降低。

本文目的是研究測試環(huán)保制冷劑在潤滑油中的溶解度，為制冷系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計提供準(zhǔn)確和合理的制冷劑/潤滑油基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)，也為環(huán)保制冷劑制冷系統(tǒng)中潤滑油的合成選取提供理論依據(jù)。

樣品準(zhǔn)備

樣品：R32制冷劑、某POE油

測試條件

測試儀器：VLE2000溶解度測試儀

測試方法：等體積飽和法

測試溫度：273K~353K

測試結(jié)果

圖1  R32在某POE油中的溶解度與溫度、壓力的關(guān)系

測試結(jié)論

R32 在POE基礎(chǔ)油中的溶解度都是隨著溫度升高而減小，壓力增大而增大。這是因為溫度升高時，制冷劑分子熱運(yùn)動加劇，制冷劑分子更容易從基礎(chǔ)油中逃逸出來，而且溫度升高，分子間距離增大，引力作用減弱，基礎(chǔ)油的黏度變小，氣體分子容易逃離出來。壓力升高時，分子間距離變小，引力作用增大，基礎(chǔ)油黏度增大，氣體不容易逃逸出來。