[发明专利]一种综合评价制冷剂与润滑油及系统互溶性的方法

说明书

本发明公开一种综合评价制冷剂与润滑油及系统互溶性的方法，首先，分析制冷剂和润滑油的分子结构确定制冷剂和润滑油的极性，对两者的互溶性进行初步判断；其次，结合溶解度参数法，利用溶解度参数公式分别计算制冷剂和润滑油的溶解度参数，对互溶性进行预估；再次，结合工程热力学原理，参照工质的系统实际运行工况和已有混合液物性测试的实验步骤，确定混合液在特定工况下的基础参数；最后，结合化学反应原理，参照已有测试混合液材料兼容性的实验步骤，确定混合液在特定工况下的基础参数；对上述影响因素进行综合评价，提出较为全面的制冷剂与润滑油及系统互溶性评价方法。

技术领域

本发明涉及制冷或冷却技术领域，具体涉及一种综合评价制冷剂与润滑油及系统互溶性的方法。

背景技术

近年来，随着新型环保制冷剂的大力推行和广泛应用，与传统制冷剂配套的润滑油无法应用于新型制冷剂，为了保证新型制冷剂能够实际应用于制冷系统，研发与之匹配的新型润滑油的任务也在不断进行中，建立一种制冷剂与润滑油及系统互溶性的综合评价方法，对于新型制冷剂能否实际应用有着指导意义。当前潜在推广的替代制冷剂主要有CO₂、碳氢类化合物、R1234yf等。值得注意的是，与R134a互溶性较好的润滑油主要是PAG型冷冻机油，R1234yf作为替代R134a的潜在推广工质，然而PAG型冷冻机油对于R1234yf并不适用，因此迫切需要找到能够与新型制冷剂相匹配的润滑油，进而需要一种评价制冷剂与润滑油及系统互溶性的方法来对两者互溶性的好坏进行评估。

其中具有代表性是2013年3月1日起实施的GB-T 16630-2012冷冻机油标准，标准中所述的常规技术指标主要包括运动黏度、倾点、闪点、酸值、水分等，并未提及将冷冻机油与制冷剂互溶性作为评价冷冻机油性能的指标。国内现在主要采用的制冷剂与润滑油及系统互溶性实验方法为SH/T 0699-2000《冷冻机油与制冷剂相溶性试验法》，该方法先将制冷剂和润滑油的混合液升温成均一、透明的溶液，然后逐渐降温，观测混合液整个浑浊或分层时的温度，将低温相分离温度作为评价制冷剂与润滑油的评价指标。通常来说，低温相分离温度越低，互溶性越好。然而这种评价方法比较单一化，除考虑混合液的相分离温度外，由于在观测混合液状态时，采用肉眼观测结果会受主观因素的影响，制冷剂与润滑油及系统互溶性应该考虑多方面的因素，此种判断方法有待完善，因此亟需找寻一种能够较为全面的评价制冷剂与润滑油及系统互溶性的方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种综合评价制冷剂与润滑油及系统互溶性的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种综合评价制冷剂与润滑油及系统互溶性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)分析制冷剂和润滑油的分子结构确定制冷剂和润滑油的极性，对两者的互溶性进行初步判断；

2)结合溶解度参数法，利用溶解度参数公式分别计算制冷剂和润滑油的溶解度参数，对互溶性进行预估；

3)结合工程热力学原理，参照工质的系统实际运行工况和已有混合液物性测试的实验步骤，确定混合液在特定工况下的基础参数；

4)结合化学反应原理，参照已有测试混合液材料兼容性的实验步骤，确定混合液在特定工况下的基础参数；

5)基于上述步骤1)、步骤2)、步骤3)和步骤4)，对上述影响因素进行综合评价，提出较为全面的制冷剂与润滑油及系统互溶性评价方法。

优选的，步骤1)包括：分析制冷剂组成的基本分子结构，若制冷剂为混合工质，通过混合工质中不同组分基团占比份额来判断制冷剂的极性。

优选的，步骤2)中溶解度参数的计算是基于Hildebrand-Scatchard方程或已知物质的数据推算得出。

优选的，步骤3)中工况包括特定工况下的相分离温度、溶解度、黏度。