Олива для компресорів холодильних машин

Олива для компресорів холодильних машин, яка містить нафтову оливу, полімер ВІНІЛ-Нбутилового ефіру, 4-метил-2,6-дитретбутилфенол, яка відрізняється тим, що містить поліметилсилоксан при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас % полімер вшіл-н-бутиловий ефір 1,2 - 2,5 4-метил-2,6-дитретбутилфенол 0,2 - 0,3 поліметилсилоксан 0,003-0,01 нафтова олива до 100 Винахід належить до олив для змащування компресорів холодильних машин з діапазоном температур кипіння холодоагента у випарнику до мінус 30°С з використанням сумішевих холодоагентів "перехідної групи", які базуються на R22 із додаванням R21, R142b та інших підібраних замість R12, для виробництва нових холодильних машин і для ретрофіту холодильного обладнання, яке працювало на R12 Оливи для змащування компресорів холодильних машин працюють у постійному контакті з ХІМІЧНО активним холодоагентом, в умовах змінних тисків, високих температур при стисненні в компресорі та низьких - при випаровуваннях холодоагента Вони повинні мати низькі температури застигання, достатню термічну стабільність, сумісність з холодоагентом Конкретні вимоги до оливи залежать від умов їх роботи температур кипіння холодоагента у випарнику та температури стиснення в компресорі (1) Для змащування компресорів холодильних машин рекомендують використовувати нафтові та синтетичні оливи Нафтовим оливам надають перевагу за їх доступність і значно більш низьку вартість дильних машин, в основному побутової холодильної техніки, яка працює в діапазоні температур кипіння холодоагента у випарнику до мінус 30°С Проте, R12 належав до групи речовин з високою озоноруйнівною здатністю і ВІДПОВІДНО ДО Міжнародного договору Монреальського протоколу застосування його з 2000 року заборонено Пряма заміна R12 на запропонований R134a тетрафторетан, що не містить хлору, без зміни конструкції холодильної машини та розробки спеціальної синтетичної оливи виявилась неможливою Для виробників побутової холодильної техніки країн СНД було важливо, щоб переведення холодильної техніки, яка випускається, на новий холодоагент було пов'язане з меншими витратами Зберегти конструкцію компресора та холодильного агрегату можливо, якщо холодоагент - замінник буде мати приблизно однакову холодопродуктивність, близькі рівні тисків, кипіння та конденсації Ро і Рк та значення співвідношення Рк/Р0, а також якщо буде не потрібна заміна використовуваної оливи для змащування компресора (2) На даний час визнаний можливим та економічно доцільним варіант переходу на використання замість R12 сумішевих холодоагентів "перехідної" групи, які базуються на використанні пдрофторхлорвуглеводнів (R22 з додатками R21, R142b та ш), що належать до "перехідної" групи речовин з низькою озоноруйнівною здатністю, а також допущених до застосування до 2040 року Широкі дослідження і промислові випробуван Холодоагент R12 - діфтордіхлорметан, з температурою кипіння мінус 29,6°С, протягом багатьох десятиліть був визнаний кращим холодоагентом серед галогеновуглеводнів, за холодопродуктивністю, низькою температурою (60 - 70°С) при стисненні в компресорі, сумісністю з нафтовими оливами і став найбільш розповсюдженим холодоагентом для односхідчастих холо со ня сумішевих холодоагентів R22/R142b (70/30), ТУ 2412-008-07623164-99 та R22/142b/R21 (65/30/5), ТУ 2412-003-328373395-99, зроблені многими фірмами-виробниками побутової техніки, показали, що вони придатні, як для нового виробництва побутової холодильної техніки замість R12, так і для ретрофіту холодильного обладнання, яке працювало на R12, зі збереженням нафтової оливи, наприклад ХФ12-16 для змащування компресорів (З, 4) Олива ХФ12-16 ГОСТ 5546-86 (прототип), що становлять собою нафтову оливу з додаванням 0,2 - 0,3 антиокислювальної присадки 4-метил-2,6 дітретбутилфенол (іонол), практично єдина олива, яка використовувалася в країнах СНД для змащування компресорів холодильних машин, що працюють з використанням R12 у діапазоні температур кипіння холодоагента у випарнику до мінус 30°С, з моменту використання його, як холодоагента Вона має добрі низькотемпературні властивості, сполучається з R12 та при роботі з нею її термічна стабільність була, можливо, достатньою 44132 завдяки низькій температурі (60 - 70°С) при стисненні в компресорі Проте для використання оливи ХФ12-16 для змащування компресорів холодильних машин з використанням сумішевих холодоагентів "перехідної" групи для забезпечення режиму роботи з діапазоном температур кипіння холодоагента у випарнику до - 30°С і збереження ресурсу роботи оливи ХФ12-16, бажано підвищувати и термічну стабільність Це очевидно із наведеного нижче Вимоги до термічної стабільності оливи для змащування компресорів холодильних машин залежать від температури при стисненні в компресорі, розмір якої залежить від співвідношення Рк/Р0, а більш високе значення його призводить до небажаного підвищення температури при стисненні в компресорі (1) і до необхідності використання мастильної оливи з більш високою термічною стабільністю У таблиці 1 наведена порівняльна характеристика R12 та сумішевих холодоагентів "перехідної" групи R22/R142 і R 22/R142b /R 21, за даними (3) Таблиця 1 Характеристики R12 Сумішеві холодоагенти "перехідної" групи Склад R22/R142b R22/R142b/R21 1,34 13,62 10,40 100 1,2 14,00 11,67 112,21 1,07 15,92 14,90 133,75 Тиск, атм КИПІННЯ Р о конденсації Рк співвідношення Рк/Р0 Теж у % Як бачимо з таблиці 1 співвідношення Рк/Р0 У сумішевих холодоагентів "перехідної" групи більш високе ніж у R12 Це вказує нате, що олива ХФ1216 при роботі в компресорі холодильної машини з використанням сумішевих холодоагентів "перехідної" групи буде зазнавати більш високих термічних навантажень, що може призвести до прискореного утворення і накопичування смолистих продуктів Відомо, ЩО крім ХІМІЧНОГО складу, одним з факторів, які впливають на термічну активність оливи є рівень в'язкості ОЛИВИ, ЩО залежить від фракційного складу, зі зменшенням якої термічна стабільність поліпшується Менш в'язкі ОЛИВИ мають кращі показники низькотемпературних властивостей (температура застигання, в'язкості при низьких температурах) Нижній рівень в'язкості оливи лімітується вимогами щодо температури спалаху Широке застосування мають оливи отримані загущенням малов'язких олив в'язкісними присадками, в тому числі і для холодильної техніки Відоме використання полімеру вшіл-н-бутилового ефіру для загущення малов'язкої оливи з в'язкістю при 50°С 5 - 7мм2/с до не менше 24,5мм2/с при виготовленні оливи Хф22-24 ГОСТ 5546-86, для холодильних машин, що працюють з використанням R22 Недоліком оливи ХФ22-24 є низька температура спалаху 130°С при вимозі холодильної техніки не менше 160°С (1) Полімер вшіл-н-бутилового ефіру 4-метил 2,6-дітретбутилфенол Згідно З технічними джерелами полімер ВІНІЛн-бутилового ефіру не лише поліпшує в'язкіснотемпературну характеристику (індекс в'язкості) але й позитивно впливає на змащувальні властивості оливи (4) У основу винаходу покладене завдання створення оливи на нафтовій основі для змащування компресорів холодильних машин з використанням сумішевих холодоагентів "перехідної" групи, які базуються на R22 з добавками R21/R142bTa ІНШІ, замість R12 при виготовленні нових холодильних машин і для ретрофіта холодильного обладнення працюючого на R12, що працюють у режимі з діапазоном температур кипіння холодоагента у випарнику до мінус 30°С і яка мала б порівняно з прототипом більш високу термічну стабільність, при збереженні добрих низькотемпературних та інших властивостей на рівні прототипу шляхом використання як нафтової основи, низькозастигаючої, менш в'язкої нафтової оливи з температурою застигання і температурою спалаху на рівні вимог до оливи, загущення її полімером вшіл-н-бутилового ефіру до рівня вимог з в'язкості, стабілізацією антиокислювальною присадкою 4-метил-2,6дітретбутилфенол, для посилення термічної стабільності містить пол і мети леи л океан при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас % 1,2-2,5 0,2-0,3 5 44132 Поліметилсилоксан Малов'язка низькозастигаюча нафтова олива Суть винаходу полягає в використанні поліметилсилоксану в якості присадки, яка поліпшує термічну стабільність Пошук рецептурнотехнологічного плану, проведений нами з покращання термічної стабільності оливи Хф12-16, дозволив нам зробити висновок про ДОЦІЛЬНІСТЬ використання поліметилсилоксану, наприклад, ПМС - 200А не як антипінної присадки, яку не вводять до холодильних олив на нафтовій основі у зв'язку з їх низькою пшоутворюючою вастивістю, наприклад, до ХФ12-16, ХФ22-24, ХА-30 за ГОСТ 554686, до ХМ-35 за ТУ 38 101118-88, а як компонент, що покращує термічну стабільність оливи Ця ДОЦІЛЬНІСТЬ підтверджується в технічному джерелі (5) "Протипінні присадки здатні впливати і на ІНШІ фізико-хімічні та експлуатаційні властивості олив При окисленні олив, які містять полісшюксани, утворюється менше смолистих та кислотних продуктів, збільшується індукційний період окислення, а також знижується випаровуваність оливи та зменшується лакоутворення Крім усунення піноутворення вони покращують термоокислювальну стабільність та миючі властивості олив", в (6) "Внесення поліметилсилоксану підвищує термоокислювальну стабільність" Відомо, ЩО введення антипінної присадки ПМС-200А до складу моторних олив у КІЛЬКОСТІ 0,005% покращує термоокислювальну стабільність і знижує лакоутворення Для виготовлення оливи для компресорів холодильних машин використовуються компоненти, що випускаються за діючими НДТ Як нафтову основу, доцільно використовувати нафтову оливу з в'язкістю при 50°С близько 12 - 15мм2/с, з температурою застигання не вище мінус 43°С та температурою спалаху не менше 174°С, наприклад, оливу веретенну АУ за ТУ 38 10112112-89 або ТУ 38 1011232-89 чи суміш олив з аналогічними показниками якості полімер вшілбутилового ефіру ВІНІПОЛ ВБ-2 за ТУ 6-01-13-21-90, присадка 4метил-2,6-дитрет-бутилфенол за ТУ 38 5091237-9, поліметилсилоксан, в основному ПМС - 200А за ОСТ 6-02-20-79 0 , 0 0 3 - 0,01 до 100 Технологія виготовлення полягає у зневодненні оливи шляхом підігрівання до 105 - 110°С, наступного введення інших компонентів, після ретельного перемішування, охолодження до 70 40°С та аналізу на ВІДПОВІДНІ ЯКОСТІ, олива зливається крізь фільтр у тару ВІДПОВІДНО ДО заявленого винаходу були виготовлені зразки 2, 3, склад яких наводиться у таблиці 2 Також у таблиці 2 наводиться склад зразків 1, 4, що виходить за межі заявленого КІЛЬКІСНОГО співвідношення інгредієнтів У цій же таблиці наведені дані порівняльної характеристики прототипа - нафтової оливи ХФ12-16 ГОСТ 5546-86 Як бачимо з даних таблиці 2 пропонована олива (зразки 2, 3), порівняно з прототипом, має кращі показники термоокислительної стабільності, температури помутніння і змащувальні властивості, а також температури застигання та інших властивостей на рівні прототипу Зразки 1, 4 виходять за межі заявленого КІЛЬКІСНОГО співвідношення компонентів Зразок 1 при використанні вшіполу ВБ-2 у КІЛЬКОСТІ 1,0% має недостатній рівень в'язкості Зразок 4 при витраті вшіполу 3,0% та в'язкості при 50°С 19,8мм2/с має температуру застигання 40°С, нижче вимог ГОСТу 5546-86 Дослідний збільшений зразок оливи, що має назву АЗМОЛ Хф12/22-16 та виготовлений ВІДПОВІДНО до опису пропонованого винаходу, пройшов випробування на заводі холодильного машинобудування "РЕФМА" а т з позитивними результатами Мета випробувань полягала в перевірці можливості застосування оливи АЗМОЛ Хф12/22-16 для змащування компресорів холодильних машин із використанням R22 замість R12 За результатами випробувань заводом "РЕФМА" а т були зроблені висновки, що олива АЗМОЛ Хф 12/22-16 забезпечує нормальну роботу компресора в середньотемпературному режимі роботи холодильної машини до -30°С і надані рекомендації щодо її застосування Висновки додаються "ел Таблиця 2 №№ зразків, значення інгредієнтів, % мас Найменування інгредієнтів, показники якості Прототип ХФ12-16 1 2 3 4 1 Інгредієнти нафтова олива до 100 до 100 до 100 до 100 до ЮС ВІНІПОЛ ВБ-2 1,0 2,5 3,0 іонол 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 поліметилсилоксан (ПМС - 200А) 0.005 0.01 0.003 0.003 2 Показники якості оливи в'язкість при 50°С мм2/с 17,4 16,5 17,4 18,3 20,8 термоокислювальна стабільність А)осад після окислення, % ВІДС ВІДС ВІДС ВІДС 0,005 б)кислотне число після окислення 0,01 ВІДС ВІДС 0,01 0,02 температура спалаху, °С 176 174 176 175 175 температура застигання, °С, не вище -43 -44 -44 -43 -40 температура помутніння, °С, не вище -50 -50 -50 -50 -50 з фреоном помутніння ПРОЗОРО 7 44132 Джерела інформації 1 Кантарович В І, Гиль І М "Будова, монтаж та ремонт холодильних установок" - Москва, 1985р 2 Кальнинь И М , Фадеков К Н "Ефективність застосування зеатропних смесевих хладогентів в битових холодильниках" Холодильна техніка 1999 - № 8 3 Смислов В І Асоціація "Холод-бут" до ювілею холодильної техніки в країні Холодильна тех 8 ніка -2000 - № 4 4 Злотников В С "Альтернативний хладогент для ретрофиту холодильного обладнання, рапрацюючого на R12" Холодильна техніка - 1999, №2 5 Кулієв А М "ХІМІЯ І технологія присадок до олив та палив " Москва 1972р 6 "8-й Международный нефтяной конгресе" Москва Химия 1970г ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90