2. Влияние присутствия смазочного масла и воздуха в системе на работу холодильной установки. Влияние присутствия воды и механических загрязнений в системе на работу холодильной установки.

Пар хладагента, выходящий из поршневого, ротационного и винтового маслозаполненного компрессоров, всегда уносит с собой частицы смазочного масла. Масло увлекается паром как в виде мелкодисперсных частиц, так и в парообразном состоянии, поскольку при температурах, какие могут быть при сжатии хладагента в компрессоре, испаряются некоторые фракции масла.

Расчетные и опытные данные позволяют утверждать, что вместе с паром хладагента могут уноситься масляные капли диаметром 1 мм и даже крупнее. На количество масла, уносимого из компрессора, влияют его техническое состояние и способ смазки.

Характер влияния, оказываемого маслом, унесенным из компрессора, на процесс в теплообменных аппаратах установки, зависит от взаимной растворимости хладагента и масла. Степень взаимной растворимости различна и связана с химическим сродством смешиваемых веществ. Неограниченно растворяются друг в друге жидкости, имеющие внутреннее давление одного порядка. В противном случае возможна только ограниченная растворимость.

Растворимость жидких хладагентов в маслах повышается с возрастанием температуры. Такие растворы имеют верхнюю критическую температуру растворимости t_K (точка К на рис.а ) На (рис. а), линия I является графиком растворимости масла в хладагенте, а линия II — графиком растворимости хладагента в масле. Здесь можно видеть три зоны различной растворимости. Первая зона находится выше температуры t_K; при этих температурах хладагент и масло взаимно растворяются в любых пропорциях с образованием однородного раствора. Вторая зона находится при температурах ниже t_K, слева от линий I и справа от линии II; эта область ограниченной растворимости, и в ней концентрации возможных однородных растворов ограничены положением линий I и II. Между этими линиями образована третья область, называемая зоной не смесимости. Внутри ее располагаются смеси, состоящие из двух однородных растворов. Состав каждого из растворов определяется при данной температуре t₁ абсциссами точек на линиях I и II. Так, точка 1 характеризует смесь с содержанием масла £₁ и хладагента 1—£₁. Такая смесь разделяется на два однородных раствора, один из которых характеризуется точкой а и представляет собой раствор масла £_А в хладагенте1 - £_А, а другой характеризуется точкой Ь и является раствором хладагента 1 - £_b в масле £_b Относительные количества каждого из веществ могут быть найдены по правилу рычага: Gа/G_b = (1 - Ь)/(1 - а).

График взаимной растворимости жидких хладагентов.

Аммиак плохо растворяется в минеральных, традиционных синтетических и новых полиэфирных маслах, но хорошо растворяется в полиальфагликолевых маслах.

Если в аппарате хладагент и масло ограниченно растворяются друг в друге, то один из растворов, представляющий собой почти чистое масло, оседает в виде пленки на теплопередающей поверхности аппарата. Масляная пленка оказывается дополнительным термическим сопротивлением, уменьшающим коэффициент теплопередачи аппарата, в результате чего (при той же тепловой нагрузке) возрастает разность температур теплообменивающихся сред. Замасливание теплопередающей поверхности конденсатора вызывает повышение температуры конденсации, а замасливание поверхности испарителя — понижение температуры кипения при прочих равных условиях. В результате понижается холодопроизводительность установки и растет расход энергии на производство холода, что делает необходимым очистку пара хладагента от масла, чтобы воспрепятствовать попаданию масла в теплообменные аппараты и понижению эффективности их работы.

Скопление масла в испарителе оказывается нежелательным еще и потому, что на соответствующее значение уменьшается количество масла в компрессоре,

Воздух попадает в систему холодильной установки различными путями: некоторое количество воздуха остается при недостаточно тщательном его удалении после вскрытия системы; воздух проникает в компрессоры, аппараты

и трубопроводы при понижении давления в системе ниже атмосферного давления через течи соединений и при высоком давлении в системе путем диффузии через пористые материалы прокладок и сальников.

Воздух влияет на повышение давления в конденсаторе, ухудшает теплопередачу от конденсирующегося пара к стенке трубы в связи с образованием газовой плёнки, уменьшение коэффициента теплопередачи конденсатора.