FV50S冷冻油吸水性分析与研究

潘婷婷

广东珠海格力电器股份有限公司     广东 珠海 519070

摘要：空调系统中水分含量增加，水分含量过高能影响空调系统正常工作，能与制冷剂反应生产盐酸对空调系统有较强的腐蚀，能影响制冷性能，能影响空调系统寿命。本文先通过试验得出压缩机内部水分含量和压缩机暴露在空气中吸收水分含量，评估多联机空调系统使用和不使用净油机和注油机对压缩机补充冷冻油情况下，对制冷系统中水分含量的影响，从而确认使用净油机和注油机的必要性。为多联机系统后续空调装配、试验和售后过程提供有效参考依据。

关键词： 冷冻油;水含量; 压缩机;空调系统

HydroscopicityAnalysis and Investigation of FV50S Refrigerant Oil

PAN Tingting

Gree Electric Appliances，INC.of Zhuhai ZhuhaiGuangdong519070

Abstract: The moisture content in the air conditioning system will increase, and too much moisture content will affect the normal operation of the air conditioning system. The moisture interacting with refrigerant will produce hydrochloric acid which will cause strong corrosion to the air conditioning system, influence refrigeration performance and service life of the air conditioning system. In this paper, the moisture content inside the compressor and the moisture content absorbed from the air by exposing the compressor in the open air are obtained through tests. The influences of multi-split air conditioning system under the conditions of using and not using oil purifier and oil charging machine to supplement refrigerant oil to the compressor on the moisture content in the air conditioning system are evaluated, so to confirm the necessity of using oil purifier and oil charging machine. The result of this paper will provide effective references for subsequent assembly, testing and after-sale processes of the multi-split air conditioning system.

Keywords: refrigerant oil; moisture content; compressor; air conditioning system

1  引言

随着人们生活水平的逐步提高，中央空调已逐渐从商用引入家用，广泛应用到社会各类场合。其中多联机空调系统具有节能、舒适、智能化管理、占用空间小等优点，在建筑中应用较多。多联机空调系统与普通家用空调系统相比，连接管道更长，管道内存油更多，易导致压缩机回油不良，因此在试验验证过程中，需要对压缩机进行冷冻油的补充，再进行试验。在对压缩机进行冷冻油补充的过程中，会使空调系统中水分含量增加，水分含量过高能影响空调系统正常工作，能与制冷剂反应生产盐酸对空调系统有较强的腐蚀，能影响制冷性能，能影响空调系统寿命。

目前制冷行业中还没有对空调系统中水分含量的范围有明确的规定，仅部分文献提及需对空调系统中水分进行合理控制。本文先通过试验得出压缩机内部水分含量和压缩机暴露在空气中吸收水分含量，然后评估使用和不使用净油机和注油机补充冷冻油情况下，对制冷系统中水分含量的影响，从而确认使用净油机和注油机的必要性。文中以一款采用FV50S冷冻油的5匹压缩机（下文已“A”代替）为对象。

2  研究方法

1、冷冻油水分含量测试方法

冷冻油中水分含量测试参照标准石油产品水分测定法GB/T 260-77，从标准中可知，需准确得出冷冻油水分含量，每次提供冷冻油的数量不得少于200ml。

2、压缩机残余水分含量检验方法

压缩机残余水分含量检验方法按GB/T 15765标准，整机水分含量测试系统如图1。将未注入冷冻机油的压缩机置于内温度为125士5℃恒温干燥箱内（若压缩机中已充了保护气体，则应将保护气体放出，直到压力与环境压力相平衡）。吸排气管同时接入水分测量装置。为了缩短压缩机的加热时间，运行绕组通入适量的加热电流，使其绕组温度达到箱内温度。在截止阀关闭的状态下，启动真空泵，当系统内绝对压力达到200Pa以下时，冷凝瓶放入已加入无水乙醇与干冰的混合液体的真空保温瓶中，温度为-70℃，然后逐渐打开截止阀，试验应持续4h。4h后系统内绝对压力不应超过5Pa，这时停机。反之试验无效。残余水分含量由同样环境温度下试验前后的重量差求得：

残余水分含量(mg)=试验后冷凝瓶重量(mg)－试验前冷凝瓶重量(mg)

① QXAS-F428zX050X050B比QXAS-F428zX050X050A机型仅在壳体外侧多一根Φ6.2的均油弯管。

图1 整机水分含量测试系统

3、压缩机内残余水分控制

参照GB/T 15765对压缩机内残余水分的要求，常规对5匹压缩机残余水分含量为小于200mg。

3  试验过程和数据处理及分析

1、A压缩机内水分含量极限

从理论上分析，压缩内部水分来自压缩本身内部残余水分和冷冻油中的水分。首先对生产线A整机残余水分抽测数据进行统计，如表1：

表1 生产线A整机残余水分抽测数据

批次	整机水分含量/mg
1	78
2	99
3	99
4	105
5	96/91/90/84/90/88
6	79/82
7	83/78/85/73/96
8	80/76
9	85/93/94
10	94/89/96/95/91/85/90/91
11	89/91/87/94/97
12	93/97/98/94
平均	89.6

其次，生产线上经注油机后注入FV50S冷冻油水分控制在20ppm以下。另任意选取1台2012.4.24生产的A压缩机，用约300ml油罐取大于200ml的FV50S冷冻油进行水分含量检测，放置9个月后FV50S中水分含量为103.4ppm。从理论分析，通过公式（1）①

（1）

计算得出压缩机内水分含量的范围为80.33~103.35ppm。考虑到取样过程中油品会短时间暴露在空气中和油罐中含有部分空气的影响，测定的水分含量会比压缩机内实际水分含量高些，可认定测定的103.4ppm与压缩机内水分含量范围相吻合。结论：压缩内水分含量来自FV50S冷冻油和内部残余水分，随压缩机放置时间的增长，压缩机内FV0S会逐步吸收内部残余水分，直到达到饱和状态，此时压缩机内水分含量近似等于FV50S油品中水分含量。

2、A压缩机暴露在空气中内部FV50S吸水量

试验过程如下：首先取4台长时间放置的小批压缩机，去除吸气管、排气管和均油弯管胶塞，任选取1台压缩机，用油罐取大于200ml冷冻油，并做好标识。然后分别按照间隔10、20、30、40、50、60、90、120分钟取样，并做

①结合规范要求，本文中冷冻油的密度取0.933 g/ml；1台A压缩机注油量为1350ml。

好标识。遵循“取样同上台压缩机，如压缩机内油量不足，则另选取1台继续取油”的原则进行取样。把所有9个油罐送化验室检测冷冻油水分含量。整个试验采取初始FV50S油样，及放置时间分别为10、20、30、40、50、60、90、120分钟FV50S油样，各油样水分含量如表2

表2 压缩机内FV50S各油样中水分含量

放置时间/min	水分含量/ppm
初始	191.91
10	199.70
20	207.26
30	211.30
40	232.33
50	251.20
60	267.70
90	321.46
120	392.70

压缩机来自生产线小批试制，且生产没有对压缩机残余水分含量进行抽测，按照5匹压缩机中残余水分含量不超过200mg，再通过公式(1)理论计算出水分含量为178.7ppm，考虑取油过程控制、油罐中含有空气及检测过程等因素，初始值为191.91ppm是有合理的。对数据进行处理，考察每间隔30分钟FV50S冷冻油吸水量如图2。

图2 每间隔30分钟吸水速量

从表2可得：压缩机暴露在空气中1小时，FV50S冷冻油吸收量约为75ppm；压缩机暴露在空气中2小时，FV50S冷冻油吸收量约为200ppm。考虑试验过程中有些油罐中油品来自不同压缩机，忽略不计30-60分钟时间段吸水量，由图1可知：压缩机暴露在空气中的小时内， FV50S冷冻油吸水速度逐渐增大的趋势。

3、多联机空调系统试验过程中采用净油机和注油机加油必要性的评估

假设采用2台A压缩机并联试验，根据公司制冷剂检验规范，R410A中水分含量质量分数≤0.0015%，即15ppm，按照28kW机型的标准灌注量算，充注的冷媒中含水量不超过114mg，压缩机内部残余水分均值为90mg，往压缩机内注入1L的FV50S，在不使用和使用净油机与注油机情况下，1L的FV50S中水分含量均值分别为60ppm和20ppm。补充冷冻油的时间控制在1小时之内（由试验2中可知压缩机1小时内水分含量增加约75ppm），通过公式（2）

（2）

计算得：在不使用和使用净油机与注油机情况下，空调系统中水分含量分别为118.5ppm和107.7ppm。空调系统中水分含量前者仅相比后者多10ppm左右，变化了9.1%。通过向该冷冻油生产厂家咨询，其专业技术人员认为，仅从油品角度考虑，PVE冷冻油中水分含量低于500ppm，对油品的使用性能没有问题。综上所述，不使用和使用净油机与注油机情况下往压缩机内补充冷冻油，对空调系统中水分影响不大，因此在多联机空调系统试验过程中采用净油机和注油机补充冷冻油是没有必要的。

4 总结

1、压缩机内水分含量来自PVE冷冻油本身和内部残余水分；随压缩机放置时间的增长，压缩机内会逐步吸收内部残余水分，直到达到饱和状态，此时压缩机内水分含量近似等于FV50S油品中水分含量。

2、压缩机分别暴露在空气中1小时、2小时，FV50S冷冻油吸收量分别约为75ppm、200ppm；暴露在空气中的2小时内，压缩机内FV50S冷冻油吸水速度有逐渐增大的趋势。

3、评估使用和不使用净油机与注油机情况下往压缩内补充冷冻油，对空调系统中水分含量的影响，从而确认使用净油机和注油机的必要性。

参考文献

[1] 杨金林. 防止水在制冷系统中的危害. 产业与科技论坛，2011.10（11）：104~105

[2]熊书华,王鑫.润滑油中水分含量测试的不确定度评定.中国电业与能源,2022,13

[3]康健栋.润滑油中水分的危害及控制措施.工程管理前沿,2019,12

[4]张超甫,李红旗.双压缩机并联多联机回油问题探讨.供热制冷,2006,7