Untersuchung thermophysikalischer Eigenschaften von Öl-Kältemittel-Gemischen

In kältetechnischen Anlagen stehen Kältemittel und Kältemaschinenöl in direktem Kontakt, weshalb die Kenntnis ihrer Gemischeigenschaften entscheidend für die Auslegung ist. Diese Arbeit untersucht das Mischungsverhalten, den Dampfdruck und die Flüssigkeitsviskosität verschiedener Öl/Kältemittel-Systeme. Teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe (H-FKW) wurden als Ersatzstoffe für halogenierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe betrachtet, wobei eine extrem geringe Mischbarkeit mit den üblichen Kältemaschinenölen festgestellt wurde. Schmierstoffe auf Ester- und Polyalkylenglykolbasis (PAG) erwiesen sich als ausreichend mischbar. Zudem wurde das Ölverhalten von Ammoniak untersucht, für das ein mit PAG mischbarer Schmierstoff entwickelt wurde. Theoretisch wurde die Anwendbarkeit der GE-Modelle von Flory-Huggins und Wilson sowie der RKS-Zustandsgleichung analysiert. Der RKS-mij-Ansatz und das Flory-Huggins-Modell zeigten sich als gut geeignet für die Berechnung des Dampf-Flüssig-Gleichgewichts (VLE) und des Flüssig-Flüssig-Gleichgewichts (LLE) in binären Systemen. Eine lineare Abhängigkeit der Wechselwirkungsparameter von Temperatur und Zusammensetzung war vorteilhaft. Für die LLE-Berechnung war eine Anpassung an experimentelle Daten erforderlich, da nur eine Zusammensetzung pro Entmischungstemperatur bestimmt wurde. Die Berechnungen mit dem RKS-mij-Ansatz wiesen höhere Abweichungen auf, während die besten Ergebnisse für Dampfdruck und M