制冷系统中润滑油的存在对压缩机的性能、热交换器的流动和传热、毛细管的节流过程有重要影响。

制冷系统对润滑油的要求：

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，评价润滑油质量的主要因素如下

1)、粘度。

决定了滑动轴承中油膜的承载能力、摩擦功耗和密封能力。粘度大，承载力强，密封性好，但流动阻力大。

汽车空调使用的润滑油粘度高，固定式制冷系统，特别是家用冰箱使用粘度低的润滑油。其主要原因是高粘度润滑油可能在毛细管内形成蜡堵塞或油弹现象，影响毛细管的正常工作。

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，相互溶解性好的情况下，热交换器内不会发生池积现象，有利于压缩机的回油。

但是，相互溶解使油变薄，降低油的粘度，压缩机内的油膜变薄，影响压缩机的润滑。

3)、热化学的稳定性。

在冷冻剂、油、金属共存的系统中，高温会使润滑油产生化学反应，油的分解、劣化、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。

润滑油具有较强的亲水性，带入一定量的水分进入系统，在毛细管中水形成冰晶，堵塞系统，堵塞冰。因此，在采用亲水润滑油的系统中，必须设置干燥过滤器。

润滑油对压缩机的影响:

1)冷冻剂含油也会影响气阀的工作过程，改变冷冻剂的热性质等，压缩机的冷冻量和性能系数会下降。

2)压缩机的功耗随油量的增加而增加，排气温度相反，随油量的增加而减少。

3)此外，压缩机排气管道中的润滑油溶解一定量的制冷剂，减少压缩机的实际排气量。

4)、机械损坏:压缩机进气口润滑油溶解一定量的制冷剂，润滑油粘度下降，润滑效果下降，压缩机机械零件容易损坏。

5)、液体冲击:润滑油溶解冷冻剂体积增大，压缩机启动过程中，曲轴箱压力下降，润滑油溶解的冷冻剂沸腾，产生大量泡沫，大量油从曲轴箱带入气缸，产生液体冲击，损坏设备

润滑油对冷凝器的影响:

制冷剂中润滑油含量非常低的情况下(约为0.801%)，冷凝器内的热交换系数达到了最大值，但与纯制冷剂相比增加幅度不大，总体上，热交换系数随润滑油含量的增加而减少。

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。

总的来说，润滑油的存在会削弱冷凝热交换，增大冷凝器的传热温差，提高冷凝压力。

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

1)油的粘度远远高于制冷剂的粘度，因此制冷剂中含有少量的油会增加混合物的粘度和相应的流动阻力，使制冷剂早日达到饱和状态，减少流量。

2)、油的表面张力远远高于制冷剂的表面张力，制冷剂中含有油会增大混合物的表面张力，阻碍制冷剂的蒸发，增大汽化压力，延缓制冷剂的蒸发，增加毛细管的流量。

毛细管内润滑油和制冷剂有可能分离，影响毛细管的工作。由于小型冷冻设备(家用冰箱空调等)毛细管直径小(约0.6mm)，因此在严重分离蜡时会堵塞。

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:

冷冻剂中溶解少量润滑油可以增加冷冻剂表面的张力，改变管壁表面的浸润性。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，蒸发器出口润滑油溶解了一部分未蒸发的冷冻剂，这部分的潜热不能充分利用，因此冷冻量减少了。

3)、蒸发器中润滑油的存在影响制冷剂沸腾时气泡的形成，降低气泡的生成速度和频率，削弱核中的热传递，降低换热效果。

二、对压降的影响。

1)、在蒸发器末端，随着制冷剂的蒸发和温度上升制冷剂在润滑油中溶解度的下降，混合物中制冷剂的含量越来越低，混合物的粘度越来越大，受到影响，蒸发器末端的热交换系数的减少和压降增加。

2)、含油量达到5%时，与无润滑油相比，压力倍增。

压力下降的增大，一方面压缩机的吸气压力下降，压缩机的压缩效率下降

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。

冷冻剂/油混合物随着温度的降低而分层，润滑油容易积存在毛细管和蒸发器上，影响热交换效果，降低冷冻剂的性能。

最可能分离的是蒸发器，蒸发器中制冷剂蒸发，蒸发器管道内表面形成液体油膜。

油膜的粘度主要取决于液相中润滑油的浓度。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：

滑油在系统中流动时会黏附在壁面上形成油膜。

1)对于不能相互溶解的润滑油和制冷剂，这个问题可以通过在压缩机的排气口设置油分离器来解决。

2)、更常用的相互溶解润滑油不行，润滑油制冷剂一起进入循环，通过吸气口再次回到压缩机。这需要考虑润滑油在管道等部件的流动，特别是垂直管道，难以克服润滑油的重力和粘度。这样，制冷剂蒸气必须具有较高的流速，但这将导致压降的增加。

3)在蒸发器和回气管的低温区域，温度上升时，混合液的粘度因油中制冷剂的含量下降而上升的高温区域，制冷剂的溶解量少，混合液的主要成分是润滑油，粘度随温度的上升而下降。

因此，存在最大粘度，设计管道时，以最大粘度和管道倾斜角度为主要依据，确定管径和管内气体的流速。

结论。

1)、氟利昂制冷系统:

系统含油量小时，压缩机质量流量增加，蒸发和冷凝热交换性能增强

当含油量大时，压缩机的功耗增加，实际排气量减少，排气温度降低；蒸发冷凝热交换系数下降，沿途摩擦压力下降增加；长度和质量流量在长度和长度上下降，导致系统制冷量下降。

2)冷冻油进入制冷系统，导致热交换器中润滑油池积累、毛细管中蜡堵塞、冰堵塞、压缩机中油不足、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。

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