31/08/2022 por Ricardo
Embora os refrigerantes sejam essenciais para as propriedades de refrigeração de um sistema de refrigeração, um óleo de refrigeração dedicado é vital para o correto funcionamento do compressor. As soluções de lubrificação para compressores de refrigeração reduzem o atrito, atenuam o desgaste e funcionam como uma vedação entre os lados de baixa e alta pressão.
Embora a função principal de um óleo de refrigeração seja lubrificar, ele também deve ser capaz de suportar diferenças extremas de temperatura e ser compatível com qualquer refrigerante a qualquer momento. Neste blog aprofundado, examinaremos mais de perto os sistemas de refrigeração, os refrigerantes e os tipos de óleos utilizados, bem como os importantes propriedades eles devem possuir para desempenhar seu papel. Continue lendo para saber mais.
Como funcionam os sistemas de refrigeração?
Um ciclo de refrigeração típico é realizado primeiro circulando, depois evaporando e condensando um refrigerante dentro de um sistema fechado. A evaporação do refrigerante ocorre em baixa temperatura e pressão, enquanto o processo de condensação ocorre em alta temperatura e sob alta pressão. Como resultado, a transferência de calor é possível de áreas de baixa temperatura para áreas de alta temperatura.
Primeiro, o vapor comprimido quente entrará no condensador. Aqui, ele é resfriado e depois condensado na forma líquida, causando a geração de calor. O refrigerante entra no compressor do sistema de refrigeração durante a fase de vapor e é então comprimido a uma pressão muito mais elevada. Isso resulta em uma temperatura muito mais alta. Depois de fria, a mistura entra no evaporador e a parte líquida da mistura refrigerante é então evaporada.
O refrigerante líquido condensado flui agora através do sistema através de uma válvula de expansão e a pressão é efetivamente reduzida. Esta redução na pressão resulta na evaporação de parte do refrigerante líquido. Como resultado, a temperatura da mistura refrigerante líquido-vapor é reduzida.
Que tipos de refrigerantes são utilizados em sistemas de refrigeração?
Os Cloro-Flúor-Carbonos (CFCs) são o primeiro grupo de refrigerantes utilizados e são considerados os mais nocivos ao meio ambiente. Os exemplos incluem R11, R12 e R13, entre muitos outros. Os Hidro-Cloro-Fluoro-Carbonos (HCFCs) são outro tipo de refrigerante mais seguro, ainda um pouco prejudicial ao meio ambiente. Exemplos de HCFCs incluem R21 e R123. Os hidrofluorocarbonos (HFCs) não são prejudiciais aos refrigerantes da atmosfera ou à camada de ozônio. Finalmente, às vezes é usada amônia e, embora seja ecologicamente correta, é excepcionalmente tóxica para as pessoas.
Requisitos de óleos de refrigeração
Para serem eficazes em sistemas de refrigeração, os óleos utilizados devem ter qualidades específicas que lhes permitam ajudar o equipamento a funcionar de forma eficaz. A seguir está uma lista dos principais requisitos de um óleo refrigerante.
Estabilidade térmica
Os óleos de refrigeração dedicados devem ser capazes de funcionar adequadamente em uma ampla faixa de temperatura. As temperaturas de compressão final do processo em compressores de refrigeração podem atingir temperaturas máximas de 180ºC. Como resultado, o óleo de refrigeração deve ter estabilidade térmica. Se um óleo utilizado contiver frações voláteis de óleo, suas extremidades mais leves entrarão no sistema do compressor na forma de vapor, onde se condensarão e diminuirão a eficiência da transferência de calor, ao mesmo tempo que aumentarão a viscosidade do óleo.
Estabilidade química
Para evitar uma reação química com o refrigerante específico, o óleo de refrigeração utilizado deve ser quimicamente estável.
Refrigerante para solubilidade em óleo
Oil and refrigerant mixtures may be partly insoluble or soluble. Total solubility helps lubrication, although it can lead to substantial viscosity drops within the compressor that can cause increased friction and undue wear. To work effectively, the oil-refrigerant solution must have a viscosity that is adequately high to provide efficient lubrication and sealing inside of the compressors it serves.
Pressão de vapor
Quando os líquidos fervem, o calor extra é utilizado para aumentar a energia cinética da molécula, até que não consigam permanecer na fase líquida e comecem a formar vapor. Isto ocorre a uma pressão específica, mas se esta pressão for aumentada, o ponto de ebulição também aumentará.
A relação entre temperatura de ebulição e pressão para condições saturadas é ditada pelo “diagrama de pressão de vapor”.
Que tipos de óleos são utilizados em sistemas de refrigeração?
Existem quatro tipos diferentes de óleos de refrigeração que são normalmente usados em sistemas de refrigeração. São os seguintes:
Alquilbenzenos (ABs) são óleos de refrigeração com boa estabilidade química e térmica. Eles são altamente miscíveis com refrigerantes e são totalmente solúveis tanto com PAO quanto com óleos minerais. Isso permite criar misturas para melhorar as propriedades lubrificantes.
A polialfaolefina (PAO) também possui boa estabilidade térmica e química. PAO também oferece excelentes atributos de temperatura e viscosidade. Possui baixa miscibilidade com refrigerantes e, como resultado, é usado principalmente quando a miscibilidade não é um problema. O PAO pode causar o encolhimento das vedações, mas esse problema é resolvido quando é misturado com óleo de refrigeração AB.
O óleo de refrigeração éster de poliol ou POE é talvez o lubrificante sintético mais comum usado com refrigerantes do tipo HFC.
Por fim, os Polialquilenoglicóis (PAG) são óleos de refrigeração com estabilidade térmica e alto índice de viscosidade. Higroscópicos, atraem água e são solúveis em amônia.
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