Lubrificazione dei compressori per impianti frigoriferi: termodinamica applicata (parte 6)

Nelle operazioni di lubrificazione dei compressori da refrigerazione, così come in tutte le macchine a pistoni, all’olio lubrificante vengono assegnati molti compiti, mentre il suo carico di lavoro varia in funzione del refrigerante.

Le funzioni dell’olio nella lubrificazione dei compressori

– trasferimento d’ energia

– mantenimento delle superfici sufficientemente separate (minimizzazione dell’attrito)

Raffreddamento  

– meno per i frigorigeni HFC

– di più per altri come ad es. ammoniaca e anidride carbonica

Pulizia 

– mantenere pulite le superfici striscianti

– prevenire le abrasioni

Tenuta 

– ridurre le percentuali di perdite nella camera di compressione

Pulsazioni 

– ridurre il livello di rumore generato e trasmesso

In tutti i processi di sfregamento per contatto su bronzine, si valuta che l’applicazione di una lubrificazione dei compressori ad olio aumenti la durata della macchina di almeno dieci volte rispetto a quanto non accada a fronte delle stesse operazioni a secco. Nel caso di lubrificazione dei compressori per impianti frigoriferi, va tenuto presente che, la mancanza di ossigeno all’interno del circuito refrigerante diminuisce in modo considerevole l’usura del compressore, nonché l’invecchiamento dell’olio. Compressori di alta qualità possono arrivare a durare fino a 100 mila ore di lavoro e anche di più. È

I metodi più comunemente usati per poter lubrificare tutte le parti in movimento di un compressore sono sostanzialmente di tre tipi:

• Lubrificazione a sbattimento
• Lubrificazione a pompa
• Per centrifugazione

Metodi di lubrificazione dei compressori per impianti frigoriferi

Lubrificazione a sbattimento

È il tipo di lubrificazione più semplice e si basa sul fatto che, assieme all’albero a gomiti, viene fatto ruotare, in maniera solidale, un disco particolarmente sagomato (chiamato “cucchiaio”) che ad un certo punto, della sua rotazione, si tuffa nell’olio contenuto nella coppa, ne raccoglie una certa quantità e lo lancia sulle parti in movimento come, ad esempio, le bronzine di banco, il complesso pistone – spinotto, le pareti dei cilindri, ecc. …

Lubrificazione a pompa

In questo secondo caso l’olio viene prelevato da una pompa compresso quel tanto che serve a innalzare la sua pressione di qualche kPa, rispetto al carter, ed inviato a tutti gli organi in movimento tramite dei passaggi che vengono creati, in officina, nell’albero a gomiti, nelle bielle, nei pistoni e in tutte le altre parti in movimento. L’olio, in pressione, percorre tutti questi piccoli canali e, laddove esiste un’apertura, fuoriesce lubrificando la parte in movimento. Per questo, l’albero a gomiti, le bielle e i pistoni sono muniti di un foro dedicato alla lubrificazione.

Ovviamente la pressione dell’olio viene mantenuta costante da un sistema di regolazione inserito nella pompa stessa dato che un’eccessiva pressione dell’olio, determinerebbe un inutile consumo di energia elettrica; questo spiega perché, in queste applicazioni, si preferisca usare pompe che abbiano una notevole portata con una bassa prevalenza.

L’importanza di questa scelta è aumentata dal fatto che, all’olio, viene richiesto di smaltire una certa quantità di calore. In questo caso, la grossa portata consente un notevole ricambio di olio, e, a parità di calore smaltito, un minore innalzamento della sua temperatura che, se non controllato, porterebbe ad una decomposizione del medesimo con notevoli i danni conseguenti.

Per gli ermetici più grandi, in particolare per quelli destinati a lavorare con basse pressioni d’aspirazione, la posizione del compressore e del motore è capovolta rispetto a gli altri, cosicché l’estremità inferiore del compressore si trova, in parte, a bagno d’olio. Su tale estremità inferiore dell’albero si ricava, o è fissata una piccola pompa per la lubrificazione forzata dei vari punti.

Lubrificazione per centrifugazione

Questo tipo di lubrificazione è caratteristico di moltissimi compressori ermetici che hanno l’albero a gomiti verticale pur non mancando alcune applicazioni anche nel campo dei compressori semiermetici ad asse orizzontale. Nei piccoli compressori ermetici alternativi, la lubrificazione delle parti rotanti è garantita da un tubo di pescaggio dell’olio realizzato nell’albero. L’albero è forato eccentricamente e tale eccentricità è sufficiente a creare, per centrifugazione, la depressione necessaria per far salire l’olio su tutti gli organi mobili accoppiati da cui viene spruzzato sulla superficie interna della scatola alla quale cede parte del suo calore prima di tornare sul fondo.