Témata
Reklama

Oleje pro chladicí kompresory

16. 07. 2004

Bez ohledu na to, zda se jedná o výměnu nebo o výběr nového oleje pro chladicí kompresory, musí se zvážit mnoho faktorů, protože olej plní více různých úkolů - je totiž důležitým konstrukčním prvkem. Pro kontakt mezi mazivem a chladivem je nezbytné splnění požadavku kompatibility těchto dvou kapalin. Vedle dobré mísitelnosti a rozpustnosti oleje v chladivu hrají důležitou úlohu i jeho nízkoteplotní vlastnosti, chemická a tepelná stabilita, jakož i odolnost vůči stárnutí. Vývoj olejů pro chladicí kompresory byl ovlivněn zavedením chladiv s nízkým skleníkovým efektem bez vlivu na ozon, tedy zákazem CFC chladiv Montrealským protokolem.

Vysoká životnost, očekávaná od chladicích kompresorů, úzce souvisí s vysokými kvalitativními požadavky na oleje pro ně určené. Vzájemný kontakt s jinými látkami, se kterými přichází olej pro chladicí kompresory do styku, hlavně s chladivem za extrémně rozdílných vysokých a nízkých teplot, klade na olej pro chladicí kompresory speciální požadavky.
Úkolem maziva v chladicím kompresoru je mazání pístů, pohonu, pracovních ventilů a případně kluzných těsnicích kroužků. Dalším úkolem je odvod tepla z horkých částí kompresoru a utěsnění kompresorového prostoru a ventilů. Základní požadavky na oleje pro chladicí kompresory jsou uvedeny v DIN 51 503-1. Tato norma stanovuje základní požadavky na oleje pro chladicí kompresory v závislosti na komprimovaném chladivu. Zavedení nových bezchlorových chladiv (FKW R 134a jako náhrada za FCKW R 12) si vyžádalo revizi této normy v listopadu 1988.
Reklama
Reklama
Reklama

Základní požadavky na oleje pro chladicí kompresory (DIN 51 503-1)

Oleje se podle uvedené normy dělí do několika základních skupin:
  • KAA - oleje pro chladicí kompresory nemísitelné s amoniakem,
  • KAB - oleje pro chladicí kompresory mísitelné s amoniakem,
  • KC - oleje pro chladicí kompresory pro plně a částečně halogenové, fluorchlorované uhlovodíky (FCKW, HFCKW),
  • KD - oleje pro chladicí kompresory pro plně a částečně fluorované uhlovodíky (FKW, HFKW),
  • KE - oleje pro chladicí kompresory pro uhlovodíky jako chladiva (např. propan, izobutan).
  • Chladiva jsou popsána v normě DIN 8960, přesto údaje v ní obsažené mohou být v řadě případů pro určení vhodného oleje pro chladicí kompresor nedostatečné. Specifické informace, jako je vliv chladiva na viskozitu, hustotu a mísitelnost oleje a z toho plynoucí provozní vlastnosti jsou obsaženy v "Pracovních listech pro techniky chladicích zařízení".
    Různé parametry jednotlivých typů olejů pro chladicí kompresory jsou nejlépe vysvětlitelné na příkladu. V řadě olejů Reniso (Fuchs) jsou následující typy olejů:

    Naftenické ropné oleje

    Jde o vysoce rafinované oleje na naftenické bázi. Je to stále nejvýznamnější skupina olejů pro kompresory chladírenských zařízení pracujících jak s amoniakovým chladivem, tak i pro zařízení s chladivy typu FCKW, případně HFCKW. Jako naftenické označujeme takové oleje, které vykazují převážnou část uhlovodíků (více než 38 %) v naftenické vazbě X(N). Oleje pro chladicí kompresory na naftenické bázi mají zpravidla velmi nízký bod tuhnutí.
    Typ KM 32 je vhodný pro čpavek (R 717) a pro HFCKW (FCKW) chladiva v hermetických a polohermetických kompresorech, pracujících při teplotách odpařování do cca -50 °C. KS 46 je vhodný pro čpavek (R 717) a HFCKW (FCKW) v polohermetických kompresorech při teplotách odpařování do cca -40 °C. KC 68 je vhodný pro kompresory s čpavkovými chladivy i s R chladivy, pokud je požadován olej viskozity 68 mm2.s-1 při 40 °C. Má dobré nízkoteplotní vlastnosti a vysokou tepelnou stabilitu. Typ KES 100 je přednostně určen pro kompresory s HFCKW (FCKW), zejména při vysokých teplotách odpařování a kondenzace, např. u mobilních klimatizačních zařízení.

    Parafinické oleje

    Jsou vysoce rafinované oleje na parafinické bázi s velmi dobrou viskozitně-teplotní závislostí. Jako ropné oleje na parafinické bázi označujeme oleje obsahující převážně uhlovodíky s parafinickou vazbou (méně než 35 % v naftenické vazbě). Tyto produkty jsou vzhledem ke své výhodné viskozitně-teplotní závislosti doporučovány přednostně pro turbokompresory. Hranice použití mezi parafinickými a naftenickými oleji není striktně stanovena a jejich vhodnost pro mazání určitých kompresorů nelze odvodit jen dle rozdělení uhlovodíků v aromatické X(A), naftenické X(N), případně parafinické X(P) vazbě.
    Tyto oleje jsou doporučeny pro klimatizační zařízení a turbokompresory, s chladivy FCKW, HFCKW dobře rozpustnými v oleji; jsou vhodné i při nízkých teplotách odpařování. Mají dobrou viskozitně-teplotní závislost a vynikající mazací vlastnosti.

    Polosyntetické oleje pro chladicí kompresory

    Tyto produkty jsou směsí tepelně vysoce stabilních alkylbenzenů a vysoce rafinovaných naftenických ropných olejů. Podíl alkylbenzenů značně zlepšuje tepelné vlastnosti a rozpustnost naftenických složek. Nejvhodnější uplatnění tohoto oleje je zejména v zařízeních provozovaných s chladivem R 22 a ve spojení s přechodovými chladivy (např. 401 A/B, 402 A/B, směsí R 22).

    Alkylbenzenové syntetické oleje

    Syntetické oleje pro chladicí kompresory na bázi chemicky a termicky vysoce stabilních alkylbenzenů. Alkylbenzeny se již řadu let používají jako nízkotuhnoucí oleje. Společnost Fuchs pro tento účel používá pečlivě vybrané a speciálně ošetřené alkylaromáty. Díky speciálním výrobním postupům neobsahují produkty řady Reniso S/SP špatně rozpustné, voskovité látky a jiné nečistoty, například síru. Mají vynikající rozpustnost s chladivy FCKW a HFCKW a jejich směsmi do teploty odpařování -80 °C. Olej Reniso S 68 se osvědčuje zejména ve vysoce zatížených amoniakových kompresorech při extrémně vysokých výstupních teplotách. Má minimální tvorbu karbonu. Neobsahuje přísady proti opotřebení a je určen speciálně pro čpavek. Olej Reniso SP 150 je určen pro vysoce zatížené šroubové kompresory s chladivy HFCKW (např. R 22). Díky své nepatrné toxicitě se také využívá v tepelných čerpadlech na ohřev užitkové vody.

    Polyolestery (POE)

    Jsou syntetické oleje pro chladicí kompresory na bázi speciálních polyolesterů. Maziva na bázi ropných olejů, alkylbenzenů nebo polyalfaolefinů, dosud používaná v chladicích zařízeních totiž nejsou, popřípadě jsou jen nedostatečně, mísitelná s novými chladivy bez obsahu chloru (např. HFCKW/FKW: R 134a, R 404a, R 507). Tyto oleje vykazují vynikající tepelnou a chemickou stabilitu. Na základě Montrealského protokolu a nařízení o zákazu halonů z roku 1991 dochází postupně k zákazu používání chladiv typu FCKW v chladírenských zařízeních (včetně malých). Od ledna 1995 se musí v nových zařízeních používat chladiva bez obsahu FCKW. Náhradou za FCKW R 12 bylo určeno chladivo R 134a (dlouhodobě) a R 22 (krátkodobě). Náhradní chladiva získávají stále větší význam a potřeba syntetických olejů pro chladicí kompresory na bázi esterů se zvyšuje.
    Oleje řady Triton SE/SEZ jsou vhodné pro všechny chladicí okruhy, provozované s chladivy R 134a, R 404 A/B, R 507, popřípadě směsmi chladiv FKW a HFKW. Jsou určeny k použití v pístových a šroubových kompresorech chladicích a klimatizačních zařízení všech velikostí.
    Esterové oleje mohou být při styku s vodou v kompresorech za provozních podmínek hydrolyzovány. Proto je nezbytné zamezit tomu, aby esterové oleje mohly přijímat vzdušnou vlhkost a vodu. Týká se to jak skladování a manipulace, tak i vlastního provozu chladírenského zařízení. Produkty jsou ve výrobě vysoce vysušeny a plněny do plynotěsných plechových obalů v dusíkové atmosféře se zaručeným maximálním obsahem vody < 50 ppm. Při přechodu z chladiv FCKW (R 12) na chladiva FKW (R 134a) je nezbytná výměna maziva na ropné bázi za produkt na bázi esterového oleje. Při výměně jsou nutná určitá opatření, např.: propláchnutí, použití vysoce účinných filtrů/sušičů, zkouška snášenlivosti materiálů, atd., která by měla být konzultována s výrobci a provozovateli zařízení, jakož i s dodavateli olejů.

    Polyglykoly (PAG) pro R 134a

    Jde o syntetické oleje pro chladicí kompresory na bázi polyglykolu pro klimatizační zařízení motorových vozidel používajících chladivo R 134a. Od doby, kdy bylo chladivo R 134a zavedeno jako náhrada za R 12 se v oblasti klimatizace v kompresorech osobních vozidel používají jako mazací oleje převážně polyalkylenglykoly. Nejsou snášenlivé a mísitelné s mazivy na bázi ropných olejů, alkylbenzolů a esterů, případně pouze podmíněně. Jsou mísitelné s R 134a, jsou také velmi hygroskopické, což musí být při manipulaci s nimi obzvláště zohledněno. Jsou vysoce vysušené a plní se do malých obalů (0,25 l) v dusíkové atmosféře.

    Speciální alkylbenzol

    Syntetický olej pro chladicí kompresory na bázi syntetických uhlovodíků (alkylbenzol + přísady) je částečně rozpustný s chladivem R 134a a není hygroskopický. Je určen pro mobilní chladicí agregáty s dlouhými, rozvětvenými rozvody (klimatizace autobusů), kde může v důsledku difuze par a jiných faktorů docházet ke zvýšení podílu vody v oleji a tím i v chladicím okruhu. Byl vyvinut jako náhrada polyolesterů pro tuto aplikaci - estery mohou být vlivem obsahu vody v těchto provozních podmínkách postupně hydrolyticky štěpeny a vzniklé kyselé reakční produkty mohou způsobovat potíže v kompresoru. Navíc jeho "částečnou rozpustností" ve využívaném rozsahu teplot je zajištěn i zpětný odvod oleje u rozvětvených rozvodů.

    Polyglykoly pro čpavek (NH3)

    Syntetické oleje na bázi polyglykolů pro chladicí kompresory jsou rozpustné a částečně rozpustné ve čpavku. Pro čpavková chladicí zařízení byly dosud používány zejména naftenické ropné oleje, polosyntetické nebo syntetické oleje na bázi alkylenglykolů, případně PAO. Reniso PG 68 vykazuje velmi dobrou rozpustnost se čpavkem. Speciálně vybrané syntetické složky mají jak vynikající viskozitně-teplotní závislost, tak i vysokou tepelnou stabilitu. Oleje PG 68 a GL 68 byly testovány na malých strojích s teplotou ventilů až 180 °C po dobu více než 2000 hodin a obstály.
    Tyto polyglykoly jsou hygroskopické, obsah vody je nutno udržet pod 300 ppm (sušení). Nesmí se smísit s ropným olejem. Při nedodržení této podmínky hrozí nebezpečí koroze a tvorby gelu v kompresoru (reakce mezi ropným olejem, vodou, polyglykolem a kovem). Oleje Reniso PG 68/GL 68 jsou určeny pro pístové a šroubové kompresory. Je nutno dbát na rozpustnost čpavku v oleji. Je vhodný i pro přírodní chladiva, např. propan, propen.
    Syntetické oleje pro chladicí kompresory s přírodním chladivem CO2
    V současnosti se vyvíjejí nové produkty pro použití s přírodním chladivem CO2. Vyznačují se vysokou tepelnou stabilitou a dobrými mazacími vlastnostmi v atmosféře CO2. Použití najdou především v klimatizačních zařízeních autobusů s chladivem CO2.

    Syntetické oleje pro chladicí kompresory na bázi polyalfaolefinů

    Tyto oleje se vyznačují především velmi dobrou chemickou a tepelnou stabilitou, vynikající viskozitně-teplotní závislostí, dobrými mazacími vlastnostmi, nízkými ztrátami odpařováním a dobrou tekutostí za studena. Svými vlastnostmi jsou předurčeny pro použití se čpavkem.

    Jiné syntetické kapaliny

    V mrazicích zařízeních, při teplotách odpařování do -120 °C se v minulosti používaly syntetické kapaliny na bázi polyesterů kyseliny křemičité. Uplatnění nacházely také produkty na bázi nízkoviskózního silikonového oleje (polydimetylsiloxany, PDMS). Dnes již většinou nejsou na trhu k dispozici. Nahradily je nízkoviskózní esterové oleje. Při volbě náhrad je nezbytné dodržovat pokyny výrobců zařízení.

    Výběr viskozity

    Při výběru viskozity olejů pro chladicí kompresory platí v zásadě běžná pravidla jako pro všeobecné strojírenství, tedy že pro rychloběžné stroje může být zvolena viskozita všeobecně nižší než pro pomaluběžící stroje. Vyšší tlak na ložiska naopak vyžaduje olej vyšší viskozity než nízký tlak. Při ověření potřebné provozní viskozity je nutné zohlednit vliv chladiva na olej.
    V minulosti byla mnohá chladírenská zařízení plněna chladivy s obsahem chloru jako bezpečným chladivem. Sloučeniny chlóru jsou vynikající vysokotlaké přísady s velmi dobrou ochranou proti opotřebení. Proto byly oleje pro chladicí kompresory provozované s náplní FCKW a se značným množstvím rozpuštěných plynů považovány za "oleje s přísadami proti opotřebení". Při použití chladiv bez obsahu chloru ovšem musí tento úkol převzít oleje pro chladicí stroje.
    Ing. Pavel Brož
    Zkratky používaných chladicích náplní:
    FCKW (Fluor-Chlor-Kohlen-Wasserstoff) - fluorchlorovaný uhlovodík (angl. CFC)
    HFCKW (Halb-Fluor-Chlor-Kohlen-Wasserstoff) - částečně fluorchlorovaný uhlovodík (angl. HCFC)
    FKW (Fluor-Kohlen-Wasserstoff) - fluorovaný uhlovodík (angl. FC)
    HFKW (Halb-Fluor-Kohlen-Wasserstoff) - částečně fluorovaný uhlovodík (angl. HFC)
    Reklama
    Vydání #7,8
    Kód článku: 40736
    Datum: 16. 07. 2004
    Rubrika: Trendy / Kompresory
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Inteligentní řízení kompresorů přináší úsporu energie

    Novinkou na českém trhu, kterou představila společnost Veskom, je inteligentní nadřazené řízení až dvanácti kompresorů Gardner Denver Connect 12. Mezi jeho výhody patří optimalizace tlaku ve vzduchové soustavě, flexibilita spínání kompresorů, zobrazování aktuálního stavu stanice a kompresorů, vyšší bezpečnost provozu a úspora energie.

    Modulární příprava vzduchu pro průmyslové aplikace

    Stlačený vzduch je bezpečný a spolehlivý zdroj energie za předpokladu, že se správně používá a upravuje. Často je mylně pokládán za levný nebo dokonce "bezplatný" zdroj energie, avšak v místě použití má přibližně stejnou cenu jako zemní plyn. Proto je velmi důležité instalovat správné vybavení pro úpravu a regulaci přívodu vzduchu.

    Modulární lisovací systémy

    Od univerzálních standardních lisů až po jednoúčelové speciální lisy - firma TOX Pressotechnik je díky svému modulárnímu systému lisů a pohonů schopna realizovat speciální a úsporná řešení v krátkém čase. Lisy ecoLine je možné sestavit v online konfigurátoru.

    Související články
    Přichází doba zmenšování

    Stále menší jsou nejen naše mobilní telefony, počítače a všechna elektronika obecně. I výrobky pro automatizaci se viditelně zmenšují. Však také tato dvě témata spolu silně souvisejí. Výroba elektroniky je dnes tahounem automatizace. Technologie se odehrává na malém prostoru, velmi často ve formě tzv. stolních aplikací. Koncentrace do malých rozměrů se objevuje u v jiných oblastech - představte si moderní světlomet do automobilu. Jeho výroba vyžaduje značně komplikované přípravky a prostoru také není nazbyt.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Bílá kniha - zónová bezpečnost

    Výrobci jsou povinni předcházet pracovním úrazům prevencí bezpečnostních rizik. Dosažení požadované úrovně bezpečnosti může být náročné, jelikož může dojít ke zvýšení složitosti a snížení produktivity. Tato bílá kniha představuje unikátní řešení zónové bezpečnosti, která snižuje složitost konstrukce redundantních pneumatických bezpečnostních okruhů a zvyšuje produktivitu stroje. Jsou zde vysvětleny výhody tohoto konceptu oproti tradičním metodám pneumatických bezpečnostních okruhů, využívajících vypouštěcí ventily a zároveň jsou zmíněny jeho přínosy jak pro výrobce strojů a zařízení (OEM), tak pro koncové uživatele.

    Pneumatické válce certifikované dle ISO

    Nové pohony řady P1F řeší širokou škálu průmyslových aplikací pro všeobecné použití v různých provozních podmínkách.

    Hydraulika a pneumatika. Quo vadis?

    Vážení čtenáři, opět po roce se vám dostává do rukou letní vydání magazínu MM Průmyslové spektrum věnované hydraulice a pneumatice. Ve své úvaze se pokusím najít odpověď na úvodní otázku, tedy kam tyto tradiční obory směřují.

    Chvění zakázáno

    Nemusí to být samotný stroj nebo budova, které způsobují nežádoucí vibrace. Tlumiče kmitů mají kmity vzniklé vibracemi odstranit. Zkušebna a zkušební obráběcí stroj byly vybaveny rozdílnými výrobky, které chvění tlumí.

    Vakuové odpařování - technologie budoucnosti

    Vakuové odpařování je v České republice poměrně málo používaná technologie. Má však velký potenciál pro budoucí rozšíření. Tato technologie nachází využití v povrchových úpravách, chemickém, strojírenském, potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Firma Kovofiniš je jednou z prvních českých firem, která nabízí vlastní vakuové odparky.

    V pohybu

    Výrobci výrobních zařízení pro lehké kompozitní materiály jsou pod tlakem. Čím rychleji dostanou své stroje k zákazníkům a uvedou je do provozu, tím větší je jejich konkurenceschopnost. To ovšem vyžaduje přesné postupy pro efektivní a ekologicky příznivé využití surovin, čehož lze dosáhnout pomocí inovativních systémových komponent a kvalitního poradenství jak pro výrobce, tak pro zákazníky. Firma Technicon takto díky novému řešení od společnosti Festo zvyšuje svůj inovační náskok s velkoplošnými adhezivními systémy.

    Prediktivní údržba se vždy vyplatí

    Náklady spojené s provozem a údržbou zařízení mnohdy několikrát převyšují jeho hodnotu. V souvislosti s digitalizací v průmyslu a internetem věcí (Internet of Things – IoT) vzniká potřeba nových obchodních modelů, z nichž mnohé ještě neznáme, zatímco jiné už dostávají konkrétní podobu. Mezi ně patří prediktivní údržba.

    Ochrana provozních měřidel tlaku před mechanickým namáháním

    Při měření tlaku v potrubních systémech a v nádobách se setkáváme s nepříznivými mechanickými vlivy, které mají původ v měřeném procesu. Jedná se o tlakové rázy, pulzace, otřesy či vibrace, a někdy také o přetížení nad rámec měřicího rozsahu přístroje. Pulzace tlaku v potrubí zpravidla pochází od čerpadel, případně od rotujících míchadel v nádobách. Tlakové rázy jsou způsobovány setrvačností sloupce kapaliny pohybující se v potrubí; na jejich vzniku se podílí i činnost ventilů a škrticích orgánů. Destruktivní účinky mohou mít i bubliny par a plynů v tekutině proudící přes ventily. Otřesy a vibrace jsou způsobovány zpravidla rotujícími částmi strojů, prouděním tekutin, pulzacemi a tlakovými rázy v potrubí. Tento článek si klade za cíl shrnout způsoby, jak lze tlakoměry před uvedenými vlivy ochránit.

    Továrna budoucnosti otevřena v Německu

    Technologický podnik, který otevřela společnost Festo v německém Scharnhausenu, je názornou ukázkou automatizace budoucnosti. Továrna, kde automatizační společnost vyrábí ventily, ventilové terminály a elektroniku, je charakterizována úspornými a energeticky efektivními procesy, výrobky nejvyšší kvality, výslovným zaměřením na zákazníka i udržitelnou a zelenou výrobou.

    Nové komponenty pro stavbu strojů

    Tým fluidní techniky divize Lin-Tech společnosti Hennlich i v letošním roce představí na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně řadu novinek.

    Reklama
    Předplatné MM

    Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

    Proč jsme nejlepší?

    • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
    • Vysoký podíl redakčního obsahu
    • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

    a mnoho dalších benefitů.

    ... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

        Předplatit