Miscibilidade e solubilidade

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5 Miscibilidade e solubilidade Boas propriedades de lubrificação não são suficientes no interior de um ambiente de gás de refrigeração, onde a miscibilidade e solubilidade entre lubrificante e gás e também tem de ser considerado. A situação ideal é evitar a entrada de óleo no resto do circuito de refrigeração onde isto pode criar problemas. Entretanto a migração de óleo na direção do lado de alta pressão do circuito não pode ser evitado Immiscible oil-rich > refrigerant-rich Miscible Immiscible oil-rich < refrigerant-rich Phase Inversion

6 Familias de Gases Refrigerantes (I) Halocarbonated R-12 R-22 - HCFC / CFC -Cloro-fluor -carbonetos (CFC), tal como R-12, e Hydro-cloro-fluor-carbonetos (HCFCs) tais como o R-22. Foram descontinuados (CFC) ou já estão em fase de desativação devido ao seu potencial de ataque a camada de ozonio (DP) devido ao teor de cloro. R-134a HFC - Hydro-fluor -carbono, tais como o R-134a. Projetado sem cloro para substituir o CFC / HCFC, agora estão sendo questionadas devido ao seu elevado potencial de aquecimento global (GWP) R-1234yf HF - Hydro-fluor-olefinas. Estes produtos, tais como R-1234yf, são moléculas HFC insaturados. A insaturação torna-se instável na presença de ar o que torna o fator de aquecimento global GWP muito baixo ou até mesmo insignificante. Iligação insaturada e Instavél.

7 Familias de Refrigerantes (II) Naturais - NH 3 Ammonia R-717 A amônia tem sido tradicionalmente usada em evaporadores inundados, onde o óleo é imiscível e separados por coalescência ou decantado no condensador (amónia flutua sobre M e AB). Hoje em dia as unidades de baixa carga estão permitindo o uso de amônia em instalações menores. - C2 Carbon Dioxide R-744 Neste caso, o desafio não está apenas relacionada com as questões de lubrificação. desafio é o ponto crítico de C2 a 31 C, próximo da temperatura ambiente normal. Duas maneiras podem ser escolhidos: ciclos de refrigeração subcríticos e transcrítico. - Hydrocarbons HC. Quando as preocupações de segurança são atendidas para permitir a sua utilização, o número de sistemas têm aumentado em algumas partes do mundo. Quatro são usados principalmente: R-290 (propano), R-1270 (propileno) e R-600 / R-600a (butano e isobutano, respectivamente)

8 Familias de Lubrificantes para Refrigeração M AB Óleo Mineral, composto por Naftenicos, Aromaticos e Parafinicos. Alkyl Benzeno R 1 CH 3 C R 2 PE PAG CH 3 R R C C R C H 2 C H 2 C C H 2 C CH 2 C H 2 C Polyolester CH 2 C + R CH 2 C CH 2 C + R + R C H 3 m n p Polyalkyleno Glycol CH 3

9 Lubrificantes para R-744 (I) Resumo do Comportamento entre Lubrificante / Refrigerante C 2 (R-744) Lubrificante Comentários M Totalmente imissivel com C 2. AB Totalmente imissivel com C 2. PE Usado para Sistemas de Refrigeração C2. A operação do sistema pode sofrer uma diluição excessiva do lubrificante pelo C2 resultando em um desgaste do rolamento e formação de espuma, mesmo quando lubrificantes de grau de viscosidade mais elevados são selecionados. PAG A melhor escolha para sistemas de Co2. PAG tem de ser di-capped para um nível elevado de conversão. s aditivos devem ser adicionados para melhorar as performances e comportamento em condições de pressão e de temperatura extremas. Esta apresentação foca na aplicação de PAG para C 2.

10 Lubrificantes para R-744 (III) Propriedades desejadas: Lubricidade Propriedade de Desgaste capped PAGs - Falex pin & V-block. C 2 (1 atmosphere), 100 C. Quanto menor melhor A melhor proteção

11 Amonia Resumo do comportamento do Lubrificante / refrigerante NH 3 (R-717) Lubrificante M AB PE PAG Comemntários Compativel e amplamente utilisado Amplamente utilizado para sistemas inundados Reações quimicas adversas ocorrem. Cuidado Alguns tipos de PAG podem ser usados em sistemas de expansão direta, dependendo da formulação do fabricante do lubrificante

12 Ammonia Visão Geral de leos Minerais usados com R-717 Uso de NH3 em refrigeração começou com óleo mineral (M). Disponibilidade: produzido a partir do fluxo de destilação do petróleo. Propriedades: estabilidade térmica e química suficiente para os nossos propósitos. Lubrificação aceitável. Imiscibilidade: utilização em sistemas inundados, e o óleo pode sempre ser drenado a partir do fundo dos navios. Composição típica de M: Parafinas: cadeias lineares ou ramificadas de hidrocarbonetos saturados, pobre lubrificação. Naftenicos: cicloparafinas.aromatics: anéis de benzeno (insaturados), únicos ou múltiplos. Aromaticos ter uma boa lubrificação limite e propriedades de solvência. A preponderância de cada fração pode levar a um M chamado "nafténico" ou "parafínico". Mas estas são frações. A necessidade de lubrificantes sintéticos para melhorar a confiabilidade levou a várias químicas. de

13 Amonia Vantagens dos Alquilbenzenos Se nós fizermos uma combinação das cadeias de parafina e compostos aromáticos em uma única molécula, que pode ter a soma das suas propriedades sem fraccionamento. AB são hidrocarbonetos sintéticos formados a partir de alquilação do benzeno. s AB mantém as propriedades da parafina (cadeia alquilo) e a capacidade de dissolução de aromáticos (anel de benzeno), sem fraccionamento do lubrificante, uma vez que é apenas uma molécula. AB têm sido utilizados com o HCFC, e agora a sua utilização está em expansão em aplicações de amoníaco (R-717). R 1 CH 3 C R 2 Alkyl Benzenes