In this paper, solubility and low temperature miscibility of refrigerants R407C and R410A in four different commercial Polyolester (POE) lubricants, produced by the same company but with different ISO standard viscosity grade, are measured with the aim to evaluate the possible correlation of solubility and miscibility with standard viscosity of the lubricant. Vapor pressure (solubility) is measured using calibrated, constant volume cells at oil mass fractions 30, 50, 70, 80, and 90% over a temperature range from -20 to 100 °C, and pressures up to 5 MPa. The measurements of low temperature miscibility limit
(lower critical solution temperature LCST) were made using high-pressure sapphire cell. LCST was directly obtained by visual observation of a «milky haze» followed by a phase separation. Miscibility data were obtained at oil mass fractions from 5 to 50% over a temperature range from -60 to 0 °C. A set of simple equations was derived to describe the experimental results. Analysis of the obtained results showed that the solubility of refrigerant/lubricant mixtures depends weakly on the viscosity grade of the oil. At the same time, the miscibility gap (LCST) differ much bigger for various refrigerant/lubricant
mixtures. The lower viscosity grade of the oil, the lower LCST of the refrigerant/lubricant mixture. LCSTs for the mixtures of R407C with the lubricants with the viscosity grades 32 and 220 differ by 30-45 °С.
Keywords: Solubility; Miscibility; Refrigerant; Polyolester Lubricant; Refrigerant/Lubricant Mixture; Measurements; Equation.
У статті наведені експериментальні дані про розчинність та низькотемпературну змішуваність холодоагентів R407C і R410A у чотирьох різних комерційних поліолефірних (POE) маслах, виробництва однієї і тієї ж компанії, але з різною стандартною в'язкістю. Мета роботи - оцінити можливу кореляцію розчинності та змішуваності зі стандартною в'язкістю поліолефірного масла. Тиск парів (розчинність) вимірювалася методом постійного об'єму при масових концентраціях масла 30, 50, 70, 80 і 90% в діапазоні температур від -20 до +100 °C і
тиску до 5 МПа. Вимірювання низькотемпературної змішуваності – верхньої критичної температури розчинення (ВКТР) – були зроблені з використанням сапфірової комірки високого тиску. ВКТР безпосередньо отримані візуальним спостереженням «молочного помутніння» з подальшим розділенням фаз. Дані про змішуваність були отримані для масових часток масла від 5 до 50% в діапазоні температур від -60 до 0 °С. Набір простих рівнянь був отриманий для опису
експериментальних результатів. Аналіз отриманих даних показав, що розчинність сумішей холодоагент/масло слабо залежить від стандартної в'язкості масла. У той же час, зона незмішуваності набагато більше відрізняється для різних сумішей холодоагент/масло. Чим менше стандартна в'язкість масла, тим менше ВКТР суміші холодоагент/масло. ВКТР для сумішей R407C з маслами ISO 32 і ISO 220 відрізняються на 30-45 °С.
Ключові слова: Розчинність; Змішуваність; Холодоагент; Поліолефірне масло; Суміш Холодоагент/Масло; Вимірювання; Рівняння.
