DE2345540A1 - Synthetische oele als schmiermittel - Google Patents

Description

LtNUE AKTIENGESELLSCHAFT

S 3υ8) 5 -

Pi/Kp

24. August 1973

Synthetische Öle als Schmiermittel

Die Erfindung betrifft synthetische öle als Schmiermittel in geschlossenen, ein Kältemittel enthaltenden Kältekreis-

laufen.

■■ Um die Schmierung des mechanischen Verdichters einer Kälte-

anlage sicherzustellen, mufi !■ Kurbelgehäuse des Verdichters ^: ständig eine gewisse ölmenge vorhanden sein. Während des i Betriebes der Kälteanlage reiflt jedoch der zu verdichtende Ί Kältenitteldampf von den Wänden des Zylinders öl mit, so dafl

1 der ölstand sinkt, wenn nicht für eine Rückführung dieses Öles

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gesorgt wird. Dies geschieht in erster Linie durch einen ölabscheider in der Druckleitung unmittelbar hinter dem Verdichter. Allerdings kann auf diese Weise nicht das gesamte mitgefUhrte öl aus dem Kältemitteldampf entfernt werden, und das restliche öl reichert sich an anderen Stellen des Kältemittelkreislaufes, vorwiegend an den wärmeUbertragenden Wänden Überfluteter Verdampfer an.

Neben dem Ölverlust hat dies auch noch eine Verschlechterung des WMrmeÜbergänges zur Folge, weshalb eine Entölung der betreffenden Apparate, Insbesondere des Überfluteten Verdampfers, notwendig wird. Bei tiefen Temperaturen ist eine Entölung von z.B. NE*- oder C-,Hg-K81teanlagen Jedoch mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, bzw. ab ca. 230 K ganz unmöglich, da sich in manchen Kältemitteln, z.B. Ammoniak, die herkömmlichen Schmieröle mineralischen Ursprungs nicht oder nur in sehr geringen Mengen lösen und die Fließfähigkeit der öle aufgrund der tiefen Temperaturen nicht mehr ausreicht, sie in einem Abscheider aufzufangen. Zwar sind Schmieröle mit Zusätzen von aromatischen Komponenten, die die Kältemittellöslichkeit verbessern, bekannt, doch können derartige Schmieröle nur in Verbindung mit aus halogenierten Kohlenwasserstoffen bestehenden Kältemitteln mit Erfolg angewendet werden. In Ammoniak z.B. ist auch deren Löslichkeit zu gering.

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j Die Entölung von Überfluteten Verdampfern in Ammoniak- oder ji Propankälteanlagen erfolgt deshalb zur Zeit periodisch durch j, Außerbetriebsetzung des Verdampfers und Anwärmen des jj Apparateinhalts bis zur ausreichenden Fließfähigkeit des ,, Schmieröles. Eine andere Möglichkeit zur Lösung des Problems besteht darin, extrem dlinne mineralische Schmieröle einzusetzen, die dann durch separate ölkühler auf die geforderte Betriebszähigkeit abgekUhlt werden. Reicht die Kältefließfähigkeit dann immer noch nicht aus, so wird in der Praxis eine Vorentölung Über flüssige TelIstromverfahren bzw. ein

Ij zweites umschaltbares Verdampfungsaggregat notwendig. Diese

jj Lösungen sind aber in hohem MaSe unbefriedigend, da kein sicherer kontinuierlicher Betrieb der Kälteanlage möglich ist und zusätzliche Einrichtungen notwendig sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schmiermittel aufzufinden, dessen Eigenschaften auch bei tiefen Temperaturen eine problemlose Entölung der betreffenden Apparate erlauben.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Komponentensystern Schmiermittel-Kältemittel bei der Verdampfungstemperatur des Kältemittels eine MischungslUcke aufweist.

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Dadurch wird einerseits eine kältemittelreiche Phase und andererseits eine ölreiche Phase gebildet, wobei die ölreiche Phase eine gute Löslichkeit des Kältemittels aufweist und die kältemittelreiche Phase aus nahezu reinem Kältemittel besteht. Diese erstmals bei ölen fUr einen ΝΗ,-Kreislauf festgestellten Eigenschaften führen dazu, dafl die kKltemittelreiche Phase praktisch ölfrei ist und die ölreiche Phase aufgrund der sehr guten Kältemittellöslichkeit auch bei tiefen Temperaturen gute Fließeigensohaften besitzt. Mischungen von einem derartigen öl mit Ammoniak zeigen bei einer Temperatur von ca. 24o K noch einen benzinartigen Fließcharakter, so daß eine Entnahme aus den betroffenen Apparaten ohne Schwierigkeiten auf herkömmliche Weise möglich ist. Die auf den Flächen niedergeschlagene ölreiche Phase fließt unter dem Einfluß der Schwerkraft und infolge der geringen Viskosität sowie des hohen Gehaltes an gelöste« Ammoniak ab und sammelt sich, aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Gewichte, getrennt auf dem Boden des Apparates an, wo es mittels einer ölschleuse abgezogen oder in einem ülaustreiber angereichert werden kann. Es sind somit keine zusätzlichen Anlagenteile zur ölrtlckgewInnung aus dem Kältemittelkreislauf notwendig, wodurch sowohl die Anlagenkosten als auch die Energiekosten gesenkt werden und die Wirtschaftlichkeit der Anlage gesteigert wird.

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Eine weitere Möglichkeit besteht darin, kontinuierlich einen Teilstrom an Kältemittel-Öl dem Verdampfer zu entnehmen, wobei der ölanteil dieses Teilstromes so groß sein muß, daß im Verdampfer die Konzentration der kältemittel reichen Phase nicht erreicht wird. Das bedeutet, daß die mit dem Kältemittel dem Verdampfer zu entnehmende ölmenge größer oder mindestens gleich der ölmenge sein muß, die vom Verdichter in den KMltekreislauf abgegeben wird.

Durch diese Maßnahme wird die Sättigungskonzentration der kältemittelreichen Phase (öl im Kältemittel) nicht erreicht, so daß sich während des Verdampfungsvorganges kein Ölfilm an den Wärmeaustauschflächen ausbilden kann.

Mit besonderem Vorteil werden als Schmiermittel für Kältemittelverdichter Polyglykole in maschinengerechter Ausgangszähigkeit verwendet, die bei Temperaturen unterhalb 23o K bis zu ca. 2oo K noch ein sehr gutes Flifcßverhalten in der Mischung mit dem Kältemittel aufweisen,

Erfindungegemäß läßt sich zum Beispiel ein Polyglykolöl mittleren Molekulargewichtes mit einer kinematischen Viskosität von 93 cST bei 311 K und I5 cST bei JJ2 K, einer Dichte von I,oo3 g/ml bei 288 K einem Flammpunkt von 533 K

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und einem Fließpunkt von 237 K verwenden.

Andere synthetische Schmiermittel, die in der Mischung mit dem Kältemittel bei dessen Verdampfungstemperatur ebenfalls die erfindungsgemMfl erforderliche MischungslUcke aufweisen, sind für die Zwecke der vorliegenden Erfindung in gleicher Weise verwendbar.

2 Patentansprüche

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Claims (2)

.γ. LINDE AKTIENGESELLSCHAFT I (S 363) S 73/66 Pi/Kp 24. August 1973 Patentansprüche

1. Synthetische öle als Schmiermittel in geschlossenen, ein Kältemittel enthaltenden KKltekreisläufen, dadurch gekennzeichnet, daß das Konponentensystem Schmiermittel-KlQteaittel bei der Verdampfungstemperatür des Kältemittels eine Mischungslücke aufweilt.

2. Synthetische öle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl sie aus Polyglykolen bestehen.

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