MÁY VÀ THIẾT BỊ LẠNH THỦY SẢN

Một số yêu cầu của dầu bôi trơn:  Dầu bôi trơn nằm trong máy nén do đó dầu tham gia vào vòng tuần hoàn môi chất lạnh, đi qua tất cả các thiết bị chính và phụ của hệ thống.. Chính vì vậy

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA THỦY SẢN

BÀI TIỂU LUẬN

Môn: MÁY VÀ THIẾT BỊ LẠNH THỦY SẢN

TRONG HỆ THỐNG LẠNH

GVHD: Th.S Nguyễn Công Bỉnh

Sinh viên thực hiện: Dương Thị Thúy An – 2006160134

Thái Trần Thảo Nguyên – 2006160185

TPHCM, tháng 4 năm 2018

MỤC LỤC

I Nhiệm vụ của dầu bôi trơn: 4

II Một số yêu cầu của dầu bôi trơn: 5

III Phân loại dầu bôi trơn: 7

1 Dầu khoáng: 7

2 Dầu tổng hợp: 8

3 Dầu khoáng có chất phụ gia tổng hợp: 10

IV Các tính chất của dầu bôi trơn trong hệ thống lạnh: 11

1 Độ nhớt của dầu nhớt lạnh công nghiệp: 11

2 Khối lượng riêng của dầu nhớt lạnh công nghiệp: 11

3 Nhiệt độ bốc cháy của dầu nhớt lạnh công nghiệp: 11

4 Độ axit của dầu nhớt lạnh công nghiệp: 12

5 Hàm lượng nước và tính hút ẩm của dầu nhớt lạnh công nghiệp: 12

6 Sức căng bề mặt của dầu nhớt lạnh công nghiệp: 12

7 Điểm anilin của dầu nhớt lạnh bôi trơn: 12

8 Hàm lượng asfal (nhựa đường, hắc ín, ): 13

9 Hệ số khúc xạ dầu nhớt lạnh công nghiệp: 13

10 Tính ổn định nhiệt của dầu nhớt lạnh công nghiệp: 13

11 Hình dạng và màu sắc dầu nhớt lạnh công nghiệp: 13

12 Sự sủi bọt dầu nhớt lạnh công nghiệp: 14

13 Nhiệt dung riêng của dầu nhớt lạnh công nghiệp: 14

14 Độ dẫn điện của dầu nhớt lạnh bôi trơn: 14

15 Độ dẫn nhiệt của dầu nhớt lạnh công nghiệp: 15

16 Tính bôi trơn và tính chất mài mòn của dầu nhớt lạnh công

nghiệp: 15

V Một số loại dầu nhớt lạnh dùng cho máy nén lạnh có chất lượng tốt, giá thành hợp lí: 16

1 Dầu máy nén lạnh Mobil EAL Arctic Series: 16

2 Dầu máy nén lạnh Shell Refrigeration S2 FR-A 46: 17

3 Dầu máy nén lạnh Total Lunaria FR 68: 18

TÀI LIỆU THAM KHẢO 19

TÌM HIỂU CÁC LOẠI DẦU BÔI TRƠN TRONG HỆ

THỐNG LẠNH

Dầu nhớt lạnh bôi trơn máy nén có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong quá trình khai thác vận hành máy nén Chúng ta có thể ngừng cấp dịch hay cho phép áp suất nén cao hơn bình thường trong một khoảng thời gian ngắn Nhưng không cho phép ngừng bôi trơn máy nén dù một thời gian ngắn (thường không quá 1,5 – 2 phút).

I Nhiệm vụ của dầu bôi trơn:

 Dùng để bôi trơn các chi tiết chuyển động của máy nén trong hệ thống máy lạnh, để giảm ma sát và tổn thất do ma sát gây ra Riêng máy nén và máy dãn nở oxy không có dầu bôi trơn bởi vì khi nén thì dầu gây ra cháy nổ nguy hiểm, khi giãn nở thì dầu đông cứng lại

 Ngoài ra dầu bôi trơn còn làm nhiệm vụ tải nhiệt cho các bề mặt ma sát từ các vỏ đỡ ra vỏ máy bên ngoài và truyền cho môi trường bên ngoài,để giữ cho các bộ phận trong máy ổn định, không ồn

Page | 4

 Dầu bôi trơn tham gia làm kín ổ trục khuỷu của máy nén hở, không cho môi chất rò rĩ ra ngoài và ngược lại, không cho không khí lọt vào máy

 Dầu bôi trơn tham gia làm kín đồng thời làm giảm độ ồn ào trong máy nén trục vít

 Lợi dụng các áp suất dầu để điều khiển tự động hóa cho máy nén

II Một số yêu cầu của dầu bôi trơn:

 Dầu bôi trơn nằm trong máy nén do đó dầu tham gia vào vòng tuần hoàn môi chất lạnh, đi qua tất cả các thiết bị chính và phụ của hệ thống Chính vì vậy dầu nhớt lạnh công nghiệp có các yêu cầu rất khắc khe:

 Có đặc tính chống mài mòn và chống gây sát bề mặt tốt;

 Có độ nhớt thích hợp đảm bảo bôi trơn các chi tiết;

 Có độ tinh khiết cao, không chứa các thành phần có hại đối với hệ thống lạnh như ẩm, axit, lưu huỳnh, không được hút ẩm

 Nhiệt độ bốc cháy phải cao, cao hơn nhiều so với nhiệt độ cuối quá trình nén;

 Nhiệt độ đông đặc phải thấp hơn, thấp hơn nhiều so với nhiệt độ sau tiết lưu

và ở dàn bay hơi;

 Nhiệt độ lưu động phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi để đảm bảo tuần hoàn trong hệ thống và có thể hồi dầu dễ dàng về máy nén(nếu dầu hòa tan hoàn toàn vào môi chất lạnh, việc tuần hoàn dầu càng dễ dàng);

 Không tạo lớp trở nhiệt trên bề mặt trao đổi nhiệt trong trường hợp này dầu phải tan hoàn toàn vào môi chất;

 Không làm giảm nhiệt độ bay hơi, qua đó làm giảm năng suất lạnh, trong trường hợp này dầu không được hòa tan vào môi chất lạnh;

 Không dẫn điện, có độ cách điện cao cả ở pha hơi và pha lỏng đặc biệt khi

sử dụng cho hệ thống lạnh kín và nửa kín;

 Không gây cháy, nổ;

 Không phân hủy trong phạm vi nhiệt độ vận hành (thường từ -600C đến

150 0C, đặc biệt cho máy lạnh ghép tầng đến -800C thậm chí -1100C)

 Không được tác dụng với môi chất lạnh, với các vật liệu chế tạo máy vô cơ

và hữu cơ, dây điện, sơn cách điện dây quấn động cơ, với vật liệu hút ẩm để tạo ra các sản phẩm có hại trong hệ thống lạnh, nhất là có hại cho động cơ và máy nén;

 Tuổi thọ phải cao và bền vững, đặc biệt trong hệ thống lạnh kín, có thể làm việc liên tục 20 đến 25 năm ngang với tuổi thọ của lốc tủ lạnh;

 Không được độc hại;

 Phải rẻ tiền dễ kiếm.

 Hàm lượng sáp trong dầu phải thấp vì sự tách sáp khỏi hỗn hợp dầu và gas lạnh có thể làm tắc lỗ thoát các van, đặc biệt van tiết lưu.

 Cần phải có tính ổn định nhiệt cao, không bị cháy sém và đóng xỉ than vào các vị trí có nhiệt độ cao, đặc biệt lá van đẩy và cửa đẩy của máy nén

 Cần phải bền hóa học cao, không tác dụng với gas lạnh, ẩm trong hệ thống thành các dạng bùn, axit, không ăn mòn vật liệu chế tạo máy nén và hệ thống lạnh, không ăn mòn emay cách điện …

 Nhiệt độ lưu động thấp, đảm bảo vẫn lưu động được không bị đông đặc ở nhiệt độ thấp nhất trong dàn lạnh, đảm bảo sự tuần hoàn dầu trong hệ thống

 Có nhiệt độ tốt cả ở nhiệt độ cao khi máy nén làm việc và đảm bảo lưu động tốt ở dạng lỏng trong dàn bay hơi khi nhiệt độ thấp

 Dầu xả từ máy ra phải sạch và trong Dầu bị biến màu là dầu đã bị nhiễm bẩn, khi đó phải thay phin lọc dầu để dầu mới nạp và giữ được độ trong sạch

 Một cách nhận biêt khác mùi hay dầu lạnh xả ra từ máy thường có tính axit cao, có thể ăn mòn da tay

Trong thực tế, tất nhiên không thể tìm được một loại dầu bôi trơn lý tưởng đáp ứng đầy đủ các yêu cầu trên, ta chỉ có thể tìm được các loại dầu cho từng trường hợp ứng dụng cụ thể phát huy được các ưu điểm và khắc phục được các nhược điểm của nó

Page | 6

III Phân loại dầu bôi trơn:

Có 3 loại: dầu khoáng; dầu tổng hợp; dầu khoáng có chất phụ gia tổng hợp

1 Dầu khoáng:

Dầu khoáng gốc naphthenic

- Dầu khoáng là dung dịch không màu, không mùi, không vị và không tan trong nước,có nguồn gốc từ dầu mỏ Thông thường, dầu khoáng là một dung dịch sản phẩm phụ trong quá trình chưng cất dầu mỏ để sản xuất gas và xăng Dầu khoáng trong trường hợp này là dầu không màu, trong suốt bao gồm ankan và parafin tuần hoàn, có mật độ khoảng 0.8 g/cm3

- Các loại dầu khoáng không có công thức hóa học cố định mà nó là hỗn hợp của nhiều thành phần gốc hydrocarbon từ dầu mỏ có hình dạng, kích thước

và tính chất lý hóa không đồng nhất nên khả năng bôi trơn không ổn định, đặc biệt là trong những điều kiện nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao

Page | 8

2 Dầu tổng hợp:

- Dầu tổng hợp được sản xuất từ nhiều chất khác nhau như polyclycol, các loại este, silicol hoặc các dầu tổng hợp gốc hydrocacbon

- Dầu này có ưu điểm là có chất lượng bôi trơn tốt hơn so với các loại dầu khoáng

- Dầu nhớt tổng hợp là dầu nhớt có thành phần dầu gốc là dầu tổng hợp Dầu gốc tổng hợp có thành phần phân tử đồng nhất, được thiết kế chọn lọc nên

có tính năng bôi trơn cao, chuyên biệt, thời gian sử dụng dài và ít hao hụt

- Dầu nhớt tổng hợp cũng có những nhược điểm như ít tương thích với các vật liệu làm kín, kém bền thủy phân, ít tương thích với các loại dầu khác và giá thành cao Trong số các nhược điểm của dầu nhớt tổng hợp thì giá thành cao

là nguyên nhân chủ yếu làm cho các loại dầu nhớt tổng hợp được sử dụng ít phổ biến hơn các loại dầu nhớt bán tổng hợp

 Dầu nhớt bán tổng hợp:

Dầu nhớt bán tổng hợp là dầu có thành phần dầu gốc là dầu bán tổng hợp Là loại dầu gốc được pha trộn giữa dầu khoáng và dầu tổng hợp để có tính năng bôi trơn cải thiện hơn so với dầu gốc khoáng và giá thành thấp hơn so với dầu tổng hợp Chính từ ưu điểm này mà các sản phẩm dầu nhớt bán tổng hợp được sử dụng rất phổ biến hiện nay

3 Dầu khoáng có chất phụ gia tổng hợp:

Page | 10

- Phụ gia là một thành phần chiếm tỷ lệ nhỏ trong khối lượng dầu nhớt nhưng lại đóng vai trò quan trọng cho dầu nhớt động cơ Phụ gia gồm các chất hữu

cơ, vô cơ hoặc nguyên tố có công dụng cải thiện một hay nhiều tính chất nhất định của dầu gốc Yêu cầu của phụ gia là dễ hòa tan và tương hợp với dầu gốc

- Các loại phụ gia được phân chia theo chức năng như phụ gia chống đông đặc, chống oxy hóa, chống ăn mòn, chống gỉ, chống cặn bẩn, phụ gia tăng chỉ số độ nhớt, chống tạo bọt, phụ gia diệt khuẩn, phụ gia tẩy rửa Điều kiện

để có sản phẩm dầu nhớt ổn định là các phụ gia không xung đột với dầu gốc hay không xung đột với nhau

IV Các tính chất của dầu bôi trơn trong hệ thống lạnh:

1 Độ nhớt của dầu nhớt lạnh công nghiệp:

 Độ nhớt của dầu bôi trơn là thông số quan trọng nhất quyết định chất lượng của việc bôi trơn, giảm tổn thất do ma sát, giảm độ mài mòn thiết bị, tăng cường độ kín cho cụm bịt đầu trục, cho các đệm kín, cho các khoang hút và nén của máy nén trục vít …

 Để đảm bảo độ bôi trơn bình thường cho máy nén hiện đại có tốc độ cao, độ nhớt dầu ở 1000C không nhỏ hơn 6-7 mm2/s Khi máy nén làm việc với cường độ cao hơn, độ nhớt phải đạt 8-10 mm2/s

 Độ nhớt của dầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, độ hòa tan dầu vào môi chất lạnh, áp suất làm việc cũng như phụ thuộc vào gốc dầu

 Dầu khoáng napten cơ bản có chỉ tiêu độ nhớt thấp Dầu khoáng paraffin có chỉ tiêu độ nhớt cao hơn Dầu tổng hợp có chỉ tiêu độ nhớt cao nhất

 Độ nhớt của dầu giảm khi nhiệt độ tăng Độ nhớt của dầu cũng giảm mạnh khi hòa tan với chất lạnh

2 Khối lượng riêng của dầu nhớt lạnh công nghiệp:

 Khối lượng riêng của dầu lạnh nằm trong khoảng 0,87 đến 1,01 g/cm3, phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và hàm lượng cabua hydro thơm Khối lượng riêng của dầu ít ảnh hưởng đến sự làm việc của hệ thống lạnh

 Nhiệt độ đông đặc và nhiệt độ lưu động của dầu nhớt lạnh công nghiệp:

 Nhiệt độ đông đặc là nhiệt độ khi dầu đã hóa đặc Nhiệt độ đông đặc của dầu giảm khi tăng hàm lượng napten, giảm lượng cacbua hydro và

paraffin Nhiệt độ đông đặc của dầu khoáng giảm khi độ nhớt giảm

 Nhiệt độ lưu động là nhiệt độ mà dầu còn có khả năng lưu động trong thiết bị và đường ống, bảo đảm vòng tuần hòan của dầu bôi trơn trong hệ thống lạnh Thường nhiệt độ lưu động cao hơn nhiệt độ đông đặc từ 3 đến

50C

3 Nhiệt độ bốc cháy của dầu nhớt lạnh công nghiệp:

Nhiệt độ bốc cháy phụ thuộc vào sự có mặt của nhom đễ cháy hay hơi trong dầu Yêu cầu nhiệt độ bốc cháy của dầu khoáng từ 160 đến 1800C trở lên Dầu không thể bốc cháy trong hệ thống lạnh nhưng nghiệt độ bốc cháy cao chứng tỏ

sự ổn định của dầu cao

Page | 12

4 Độ axit của dầu nhớt lạnh công nghiệp:

Độ axit của dầu là hàm lượng KOH trong dầu tính bằng miligam KOH trong 1 gam dầu Yêu cầu độ axit không quá 0,03 đến 0,05mg KOH trong một gam dầu

Độ axit có thể hiện qua độ PH Độ PH của dầu lạnh phải đạt 6,5 …7

5 Hàm lượng nước và tính hút ẩm của dầu nhớt lạnh công nghiệp:

 Nước hòa tan ít trong dầu, tuy nhiên dầu lạnh có tính hút ẩm Tính hút ẩm tăng khi nhiệt độ tăng Nước có thể hòa tan trong dầu khoáng Tốc độ hút ẩm của dầu cũng phụ thuộc vào từng loại dầu

 Chúng ta đã biết, nước dù với một lượng rất nhỏ còn sót lại cũng gây ra nhiều trục trặc trong hệ thống lạnh làm giảm chất lượng, lão hóa dầu, gây các phản ứng với dầu và môi chất lạnh tạo ra các chất ăn mòn và có hại khác Dầu lạnh lý tưởng là dầu không chứa nước

 Trong thực tế, lượng nước trong dầu lạnh không được vượt quá 10 đến 60 phần triệu khối lượng theo lượng dầu nạp vào máy lạnh R12, R22, R502

 Do dầu có tính chất hấp thụ nước cao nên phải rất thận trọng khi bảo quản dầu Tốt nhất phải đựng đầy và có năp kín không cho dầu tiếp xúc với không khí

6 Sức căng bề mặt của dầu nhớt lạnh công nghiệp:

 Sức căng bề mặt của dầu ảnh hưởng đến chất lượng bôi trơn và chống mài mòn của chúng

 Sức căng bề mặt của dầu phụ thuộc vào nhiệt độ (giảm khi nhiệt độ tăng), vào loại dầu, vào độ hòa tan, vào môi chất lạnh (giảm nhanh khi hòa tan vào môi chất lạnh) và quyết định độ nhớt của dầu (sức căng bề mặt cao, độ nhớt dầu cao) Trong khoảng nhiệt độ từ -200C đến 1000C sức căng bề mặt của dầu khoáng gốc cacbonhydro thay đổi từ 25-34.10-3 N/m

7 Điểm anilin của dầu nhớt lạnh bôi trơn:

- Điểm anilin được định nghĩa là nhiệt độ tới hạn của sự hòa tan dầu vào anilin, để tạo ra dung dịch đồng nhất

- Thực tế, điểm anilin được sử dụng là để đánh giá hàm lượng hydrocacbon thơm

- Điểm anilin phụ thuộc vào phân tử lượng (tỉ lệ thuận, cao khi phân tử lượng cao) và thành phần dầu (cao khi thành phần hydro cacbua thơm lớn)

- Trong kĩ thuật lạnh, điểm anilin dùng để định hướng đánh giá tính ổn định

và sự hòa tan dầu trong môi chất lạnh

8 Hàm lượng asfal (nhựa đường, hắc ín, ):

 Các chất asfal có trong dầu khoáng và dầu hydrocacbon Đây là những thành phần có hại làm giảm chất lượng dầu; tạo cặn lắng, làm giảm tính ổn định của dầu, lão hóa dầu, tạo các chất có hại ăn mòn thiết bị …

 Trong dầu lạnh có chất lượng cao, hàm lượng hắc ín không vượt quá 0,3-0,5%

9 Hệ số khúc xạ dầu nhớt lạnh công nghiệp:

 Hệ số khúc xạ ánh sáng ở ranh giới của hai môi trường ở nhiệt độ 200C, kí hiệu N, đặc trưng cho cấu trúc của dầu lạnh Dầu khoáng napten-parafin có

hệ số khúc xạ từ 1,465 đến 1,49 Với hàm lượng hydrocacbon tăng, tỉ trọng tăng và hệ số khúc xạ tăng

 Dầu khoáng và dầu gốc hydrocacbon chất lượng cao có thể khúc xạ không vượt quá 1,5-1,51

10 Tính ổn định nhiệt của dầu nhớt lạnh công nghiệp:

- Tính ổn định nhiệt của dầu đặc trưng cho khả năng bảo toàn tính chất lí học

và hóa học của dầu chống lại sự phá hủy và oxy hóa ở nhiệt độ cao Tính ổ định nhiệt được biểu hiện qua nhiều chỉ tiêu như: hàm lượng hắc ín, asfal phải nhỏ, nhiệt độ bắt cháy cao, nhiệt độ sôi cao …

- Dầu khoáng paraffin có tính ổn định nhiệt cao Để nâng cao tính ổn định nhiệt, người ta có thể cho thêm vào dầu lạnh phụ gia chống oxy hóa

11 Hình dạng và màu sắc dầu nhớt lạnh công nghiệp:

- Hình dạng của dầu đặc trưng cho sự trong suốt hoặc không trong suốt khi quan sát qua một chiều dầy dầu nhất định Dầu lạnh phải có độ trong suốt cao Sự không trong suốt chứng tỏ dầu chất lượng kém do có hàm lượng nước cao (tạo nhũ tương) Do có chất keo không hòa tan hoặc các chất lơ lửng trong dầu

- Màu sắc của dầu cũng chỉ là chỉ tiêu để đánh giá chất lượng dầu Dầu chất lượng cao phải cso độ sang cao hoặc có màu sáng vàng vao Màu của dầu càng tốt chứng tỏ hàm lượng hắc ín trong dầu cao Tuy nhiên màu của dầu cũng phụ thuộc cả vào thành phần Dầu khoáng và hydrocacbon có hàm lượng hydrocacbon thơm cao có màu tối hơn

Page | 14

- Dầu chất lượng cao có màu sáng, hàm lượng hắc ín không quá 0,3% có độ sáng không quá 1 ½ mác NPA trên thang Osvada hoặc mác HT theo GOST

2028 – 74 Các loại dầu trắng có thể coi là dầu không màu

- Khi làm việc trong hệ thống lạnh, càng ngày dầu càng sẫm lại Màu sẫm của dầu đặc trưng cho sự oxy hóa và thời gian sử dụng trong hệ thống lạnh Thường giới hạn cho phép màu sắc của dầu khoáng và dầu hydro cacbua, quy định sử dung cho hệ thống lạnh làm việc với R12, R22, R502 là 4- 4,5

12 Sự sủi bọt dầu nhớt lạnh công nghiệp:

 Sự sủi bọt là một tiêu chuẩn đánh giá sự thích hợp của dầu đối với máy lạnh Trong các hệ thống lạnh kín và nửa kín sự sủi bọt của dầu làm cho máy làm việc nặng nề vì dầu lọt vào đường hút để vào xilanh máy nén Nếu dầu vào quá nhiều có thể gây va đập thủy lực, gây sựu cố máy, làm cháy động cơ, năng suất lạnh giảm và nhiệt độ bay hơi tăng

 Sự sủi bọt của dầu phụ thuộc vào chế độ làm việc của máy lạnh (áp suất các

te càng thấp, sự sủi bọt càng mạng), vào độ hòa tan của dầu trong môi chất lạnh (độ hòa tan càng lớn, sủi bọt càng nhiều) Sự sủi bọt còn phụ thuộc vào loại dầu

 Người ta thử sự sủi bọt của dầu tinh khiết bằng cách thổi khí qua quả cầu có khoan nhiều lỗ ngâm trong dầu

 Giảm sự sủi bọt bằng cách thêm các phụ gia chống sủi bọt, tuy nhiên các phụ gia đều làm giảm chất lượng dầu nên khối lượng phụ gia phải được hạn chế đến mức thấp nhất

13 Nhiệt dung riêng của dầu nhớt lạnh công nghiệp:

Nhiệt dung riêng của các loại dầu lạnh nằm trong khoảng 1,6-2,2 kJ/kg.K Nhiệt dung riêng phụ thuộc vào nhiệt độ thường từ -600C+ 1200C, giá trị nhiệt dung riêng thay đổi khoảng ±0,15% Nhiệt dung riêng của dầu không chỉ là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng dầu

14 Độ dẫn điện của dầu nhớt lạnh bôi trơn:

 Độ dẫn điện của dầu là một tính chất quan trọng đánh giá chất lượng dầu, đặc biệt đối với các máy lạnh Freon kiểu kín và nửa kín Vì động cơ được bố trí nằm trong vỏ áy nén nên dầu phải có độ cách điện cao, điện áp xuyên thủng lớn, để đảm bảo động cơ làm việc an toàn