Réactions du système de refroidissement
De l'huile lubrifiante est ajoutée aux systèmes de réfrigération afin de réduire les frottements associés aux composants mobiles du séminaire dans le compresseur. À quelques exceptions près, l'huile est contenue dans le die die die compresseur où il entre en contact avec le réfrigérant. Par conséquent, les fluides frigorigènes doivent être chimiquement et physiquement stables pour l’existence d’un système contenant de l’huile afin qu’aucune substance ne compromette leur mélange. Certains réfrigérants, en particulier le dioxyde de soufre et les hydrocarbures halogénés, sont les liaisons énumérées dans le tableau. 12-1, rencontrez des réactions mineures avec de l'huile de lubrification dans le système. Dans des circonstances normales, lorsque des huiles lubrifiantes de haute qualité sont utilisées et que le système interne est maintenu propre et sec, ces réactions sont généralement mineures. Cependant, lorsque des contaminants tels que de l'air ou de l'humidité sont présents dans le système, des réactions chimiques dommageables impliquant l'air, l'humidité, le réfrigérant et l'huile de lubrification se produisent fréquemment. Ces réactions peuvent provoquer la décomposition de l’huile et former des acides corrosifs et des boues. Les températures de décharge élevées accélèrent ces processus destructeurs.
Des températures plus élevées que la normale entraînent la formation de dépôts de carbone sur les pistons, les soupapes de décharge à l’intérieur de la tête du compresseur et la ligne de refoulement. Ces conditions sont exacerbées par l'utilisation d'huiles mal raffinées contenant un pourcentage élevé d'hydrocarbures chimiquement instables.
Le placage de cuivre est une autre réaction qui peut se produire dans les systèmes utilisant des réfrigérants halocarbonés. Le chromage se développe à mesure que des atomes de cuivre provenant du tube, des pipelines et du stockage meurent sur des surfaces en acier chaudes à l'intérieur du système. Cette réaction affecte négativement les dimensions, les tolérances et les caractéristiques de frottement des pièces affectées. Sur les côtés polis du cylindre, les joints d'étanchéité, les pistons, les surfaces d'appui, les vannes et les autres surfaces métalliques chaudes sont généralement affectés. Des preuves substantielles indiquent que l’humidité relative et la faible qualité des huiles lubrifiantes contribuent également à la solution.
Indépendamment de la nature des décès ou des réactions indésirables qui se produisent entre le réfrigérant et l’huile de lubrification, les défauts des systèmes peuvent être grandement atténués ou éliminés en maintenant un système respectant l’air, l’humidité et les autres contaminants. Une conception correcte du système avec une température de refoulement minimale et l'utilisation d'huiles lubrifiantes de haute qualité minimisent également les réactions indésirables entre les réfrigérants, les lubrifiants et les composants du système.
La compatibilité des fluides frigorigènes avec les huiles diffère par leur capacité à réagir à l'huile dans le système. Cette caractéristique est appelée compatibilité huile. La compatibilité est la capacité du fluide frigorigène à se disperser dans le beurre ou l’huile pour le disperser sans endommager les autres caractéristiques. La compatibilité avec l'huile présente des avantages et des inconvénients. Ainsi, la compatibilité du niveau d'huile n'est généralement pas un facteur important pour déterminer le réfrigérant à utiliser dans cette application, mais la compatibilité d'huile devient un élément important de la conception du compresseur, de la tuyauterie du réfrigérant et des autres composants du système.
Les réfrigérants sont divisés en trois groupes en fonction de leur compatibilité avec l'huile:
- Les réfrigérants, qui se mélangent à l'huile dans une proportion de toutes les conditions du système de réfrigération.
- Les réfrigérants, qui sont mélangés dans des conditions généralement présentes dans un condensateur, mais séparément de l'huile dans des conditions généralement présentes dans l'évaporateur.
- Les réfrigérants que très peu ou pas mélangés avec de l'huile, lorsque toutes les conditions détectées dans le système.
L'une des principales conséquences de l'huile sur les frigorigènes mélangés est la dilution de l'huile dans le carter du compresseur. Dilution de l'huile, réduit sa viscosité, la résistance du fluide offre de couler quand il est sous l'influence de la force externe. Ainsi, la réduction de la viscosité du fluide, tel que le kérosène, s'écoule plus facilement que les liquides plus épais, plus visqueux, tels que l'huile de moteur de poids 50. La diminution de la viscosité de l'huile réduit sa capacité à corriger la lubrification des pièces mobiles à mourir dans le compresseur. Pour assurer une lubrification adéquate du compresseur de réfrigération, la viscosité de l'huile de lubrification doit rester dans les limites de la conception. Si la viscosité de l’huile est trop faible, elle n’aura pas une masse suffisante pour la formation d’un film protecteur entre les surfaces des pièces en mouvement.
Ce film aidera les pièces mobiles à se frotter les unes contre les autres, créant un niveau destructeur de friction et de chaleur. Inversement, lorsque la viscosité de l’huile est trop élevée, elle n’a pas une fluidité suffisante pour pénétrer entre les surfaces de glissement, en particulier là où les tolérances d’étanchéité sont optimales. Par conséquent, dans n'importe quelle situation, lubrification du compresseur ne suffira pas à maximiser sa durée de vie utile et à minimiser ses coûts d’exploitation. Pour réduire les problèmes de lubrification dans les systèmes utilisant de l'huile et des frigorigènes mélangés, l'huile doit avoir une viscosité initiale supérieure à celle qui serait normalement requise pour des tâches similaires avec des frigorigènes non miscibles. En tant que réfrigérant, mélangé à de l'huile, réduire la viscosité permettra tout de même qu'un mélange offre un niveau de protection acceptable.
L'huile et les réfrigérants mélangés créent également l'inefficacité d'autres composants du système de refroidissement. Le système de circulation d'huile avec le fluide frigorigène forme un film sur la surface intérieure du condenseur et des tubes d'évaporateur, réduisant l'efficacité et les performances du système. Ce film thermorésistif réduit le taux de transfert de chaleur des deux composants du système, produisant les effets néfastes décrits au chapitre 11. Avec l'huile de filière, elle devient plus visqueuse et, en règle générale, se fige à mesure que sa température diminue, le film se formant problème plus dans le évaporateur pour devenir un évaporateur plus aigu à des températures plus basses.
À quelques exceptions près, le réfrigérant entre inévitablement en contact avec l'huile lors de son passage dans le compresseur. Pendant cette période, de petites particules d'huile sont piégées dans de la vapeur chaude à haute pression et se reflètent dans une vanne de pression située dans le tuyau d'évacuation. La circulation d’un petit volume d’huile avec le réfrigérant est généralement indésirable, car elle lubrifie le appareils de mesure et d'autres vannes du système. Toutefois, en raison des effets néfastes des films d’huile sur la capacité du système, la quantité d’huile sortant du compresseur doit être réduite au minimum. De même, comme toute l’huile contenue dans l’appel provient du carter du compresseur, une quantité excessive d’huile circulant dans le système peut signifier que le niveau de la matrice dans le carter a chuté en deçà du niveau requis pour une lubrification correcte des pièces du compresseur.
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Fluides frigorigènes