制冷系统中润滑油的存在对压缩机性能、换热器中的流动和传热以及对毛细管中的节流过程都有重要的影响。

制冷系统对润滑油的要求

（比泽尔压缩机专用油）

润滑油是否适用于制冷系统，主要取决于润滑油的特性能否满足要求，评价润滑油品质的主要因素有：

1、粘度

2、与制冷剂的互溶性

3、热化学稳定性

4、吸水性

1）粘度 

决定了滑动轴承中油膜的承载能力、摩擦功耗及密封能力。粘度大，则承载力强，密封性好，但流动阻力较大。汽车空调要求所用润滑油的粘度较高，而固定式制冷系统，特别是家用电冰箱要求是用较低粘度的润滑油。其主要原因是高粘度润滑油可能在毛细管内形成蜡堵或油弹现象，影响毛细管的正常工作。

（乌氏粘度计）

2）与制冷剂的互溶性 

若互溶性好，在换热器传热管内表面不易形成油膜，对换热有利，否则会造成蒸发温度降低（在蒸发压力不变的前提下），蒸发器的制冷效果下降。另外，互溶性较好时，在换热器内不会发生池积现象，有利于压缩机回油。但互溶使油变稀，降低油的粘度，导致压缩机内油膜过薄，影响压缩机润滑。

3）热化学稳定性 

在制冷剂、油、金属共存的系统中，高温会促使润滑油发生化学反应，导致油的分解、劣化，生成沉积物和焦炭。润滑油分解后产生的酸会腐蚀电气绝缘材料。

4）吸水性 

若润滑油具有较强的亲水性，会带入一定量的水分进入系统，在毛细管中水形成冰晶而堵塞系统，从而形成冰堵现象。因而在采用亲水性润滑油的系统中，**安装干燥过滤器。

润滑油对压缩机的影响

1）制冷剂含油还会影响气阀工作过程，改变制冷剂热力性质等，从而导致压缩机的制冷量和性能系数下降。

2）压缩机功耗随含油量的增加而增加，而排气温度正好相反，随着含油量的增加而降低。

3）此外压缩机排气管道中的润滑油内会溶解一定量制冷剂，使压缩机的实际排气量减少。

4）机械损坏

由于在压缩机进气口处润滑油中溶解有一定量制冷剂，润滑油的粘度会降低，导致润滑效果下降，容易造成压缩机机械部件损坏。

5）液击

润滑油由于溶解了制冷剂而导致体积增大，在压缩机启动过程中，曲轴箱中的压力下降，引起溶解于润滑油中的制冷剂沸腾，产生大量泡沫，有可能将大量的油从曲轴箱带入气缸，产生液击，损坏设备。

润滑油对冷凝器的影响

当制冷剂中润滑油含量非常低时（约为 0. 01%），冷凝器内换热系数达到一个**值，但与纯制冷剂时相比增幅不大，总体上，换热系数随着润滑油含量的增加而降低。同时由于润滑油溶于制冷剂，会导致制冷剂粘度增大，从而使压降增大。总体而言，润滑油的存在会削弱冷凝换热，使冷凝器传热温差增大, 冷凝压力升高。

润滑油对毛细管的影响

制冷剂含油影响毛细管流量的原因主要有两个方面：

1）因为油的粘度远高于制冷剂的粘度，制冷剂中含少量油会增加混合物的粘度及相应的流动阻力，并使制冷剂提前达到饱和状态，使得流量减小。

2）油的表面张力远远高于制冷剂的表面张力，制冷剂中含油会使混合物的表面张力增大，阻碍制冷剂蒸发，从而使汽化欠压增大，延缓制冷剂的蒸发，从而增加毛细管的流量。

毛细管内有可能出现润滑油与制冷剂相分离的现象，会影响毛细管的工作。由于小型制冷设备（如家用冰箱空调等）的毛细管直径很小（ 约0. 6mm），相分离严重时会导致蜡堵现象。

润滑油对蒸发器的影响

一、对传热、换热系数等的影响

少量润滑油：

制冷剂中溶有少量润滑油可以增加制冷剂的表面张力，从而改变其对管壁的表面浸润性。此外还会在管内产生泡沫，增加管内液体与管壁的浸润面积，同时将液膜拉薄，沿管壁分布更均匀，强化传热效果，从而提高蒸发换热系数。

含油较多：

1）含油较多时，蒸发器中的蒸气基本是纯制冷剂气体，油的成分极少，随着蒸发的进行，液相中的含油量逐步增加，会在换热器内表面形成油膜，降低换热系数，使蒸发曲线下降，传热温差增大。

2）同时蒸发器出口处润滑油中溶有部分未蒸发的制冷剂，这部分潜热无法被充分利用，从而导致制冷量减小。

3）蒸发器中润滑油的存在将影响制冷剂沸腾时气泡的形成，减小气泡的生成速度和频率，削弱成核过程中的热传递，从而降低换热效果。

二、对压降的影响

1）在蒸发器末端，随着制冷剂的蒸发，以及温度升高造成的制冷剂在润滑油中溶解度的降低，混合物中制冷剂含量越来越低，混合物粘度逐渐增大，从而直接造成蒸发器末端换热系数的减小和压降增加。

2）当含油量达到 5% 时，与无润滑油时相比，压降增大了一倍。压降的增大，一方面降低了压缩机吸气压力，导致压缩机压缩效率降低；另一方面，这又有利于润滑油中溶解的制冷剂被释出，从而提高蒸发器的换热效果。

三、分层现象

制冷剂在系统各部件内的溶解量不同，造成制冷剂在油中的迁移现象。制冷剂/ 油混合物随温度的降低将出现分层现象，润滑油容易积存在毛细管及蒸发器上，从而影响其换热效果，使制冷剂性能下降。*有可能出现相分离的地方就是蒸发器，因为在蒸发器中制冷剂蒸发，从而在蒸发器管路内表面上会形成液态的油膜。

油膜的粘度主要是由液相中润滑油的浓度决定的。当油膜的粘度很大时，制冷剂蒸气的流速不足以将这些润滑油带出蒸发器，从而积留在蒸发器中。

润滑油对管路的影响

润滑油在系统中流动时会黏附在壁面上形成油膜。

1）对于不能互溶的润滑油和制冷剂，这个问题可以通过在压缩机排气口处设一个油分离器来解决。

2）对于更常用的可互溶润滑油则不行，润滑油与制冷剂一起进入循环，直到它通过进气口再次回到压缩机。这样就需要考虑润滑油在管路等部件中的流动，尤其要考虑垂直管路，这是因为要使润滑油克服重力及粘度影响向上流动是很困难的。这样制冷剂蒸气就**有较高的流速，但这又会造成压降的增大。

3）在蒸发器及回气管的低温区内，温度升高时，混合液粘度由于油中制冷剂含量降低而升高；在高温区，制冷剂溶入量很少，混合液的主要成分是润滑油，其粘度随温度的升高而降低。

这样就存在一个**粘度，在设计管道时，应以**粘度和管道的倾斜角度为主要依据，确定管径及管内气体的流速。

结论

1）对于氟利昂制冷系统：当系统含油量小时，压缩机质量流量增加，蒸发和冷凝换热性能增强；当含油量较大时，压缩机功耗增加，实际排气量减少，排气温度降低；蒸发冷凝换热系数降低，沿程摩擦压降增大；毛细管中液体段长度和质量流量减小, 引起系统制冷量的减小。

2）冷冻油进入制冷系统，造成换热器中润滑油油池积、毛细管中蜡堵、冰堵、压缩机中缺油和润滑效果下降等现象。

因此需要合理设计系统和各部件，控制系统的含油量，使循环中的制冷剂能够顺利返回压缩机，避免压缩机缺油。