در چیلر تراکمی و سیستم های برودتی خانگی و صنعتی، به دلیل وجود قطعات متحرک، از روانکارها استفاده میشود. در سیکل تبرید روغن های صنعتی و معدنی مخلوط شده با مبرد در تمام قسمت های سیستم حرکت میکنند. در یک سیکل تبرید، روغن برودتی علاوه بر روغن کاری کمپرسور، وظیفه روانکاری سوزن شیر انبساط را نیز به عهده دارد. در این مقاله به روغن و روانکاری در سیکل های تبرید تراکمی میپردازیم. روغن برودتی و مبرد ها ارتباط ویژه ای دارند.
پیشنهاد میشود قبل از مطالعه این مطلب، مقاله مبرد چیست؟ را مطالعه فرمایید.
در این مقاله مطالعه خواهید کرد |
---|
همانطور که در مقدمه اشاره شد، روغن در سیکل های تبرید نقش های ویژه ای ایفا میکند. روانکاری کمپرسور، سیل و آب بندی بهتر شیر برقی و روغن کاری شیر انبساط بخشی از این وظایف هستند. روغن در سیکل های تبرید معمولا با مبرد سیستم تماس مستقیم دارد. تماس مستقیم روغن کمپرسور با مبرد و مخلوط شدن با آن، استفاده و انتخاب روغن برودتی را خاص میکند. روغن های برودتی خواص جذب مبرد را دارند.قابلیت جذب مبرد در روغن کمپرسور تبرید، معمولا با افزایش فشار و دما، بیشتر میشود. همچنین روغن و مبرد در صورتی که با هم همخوانی نداشته باشند، مشکلات فراوانی در سیکل تبرید ایجاد میکنند. از این رو شناخت صحیح خواص روغن برودتی و انتخاب درست آن امری حیاتی در تعمیر، طراحی و نگهداری سیکل های تبرید است. در ادامه به خواص روغن برودتی در سیکل تبرید میپردازیم.
به طور کلی روغن برودتی برای کارکرد بدون نقص سیستم، باید خواص ویژه ای داشته باشد. در این بخش ابتدا به صورت موردی خواص مهم روغن برودتی را بررسی میکنیم. بعد از آن راجع به هر یک از خواص روغن تبرید، توضیحات مختصری ارائه میشود.
به طور کلی روغن مورد استفاده در سیستم های برودتی وتبرید تراکمی باید دارای ویژگی های زیر باشند:
بعد از مرور کلی خواص روغن برودتی اکنون به بررسی هر مورد میپردازیم.
تعویض روغن برودتی در کمپرسور های هرمتیک معمولا میسر نیست. به این دلیل روغن کمپرسور باید در مدت های طولانی کارکرد سیکل تبرید، خواص خود را حفظ کند. مدت کار سیکل های برودتی معمولا از ده سال نیز بیشتر است. همانطور که میدانیم دمای دیسشارژ کمپرسور خصوصا در سیکل های تبرید هوایی بسیار بالاست. به همین دلیل پایداری روغن و تجزیه نشدن روغن برودتی در دمای بالا اهمیت ویژه ای دارد. پایداری شیمیایی روغن تبرید تا حد زیادی به میزان هیدروکربن های اشباع نشده موجود در آن مربوط میشود. هر چقدر این میزان کمتر باشد، روغن کمپرسور پایدارتر خواهد بود. در سیستم های تبرید از روغن برودتی با کیفیت بالا و درصد بسیار پایین هیدروکربن های اشباع نشده استفاده میشود. به دلیل این خواص روغن کمپرسور برودتی معمولا رنگ روشنی دارد.
نقطه ریزش (pour point) یکی از ویژگی های مهم در انتخاب روغن برودتی در دماهای پایین است. نقطه ریزش یا سیلان روغن برودتی پایین دمایی است که روغن میتواند جریان پیدا کند. این دما برای روغن برودتی در شرایط آزمایشگاهی اندازه گیری و معین میشود. اگر دو روغن ویسکوزیته برابر داشته باشند، روغنی که میزان وَکس یا موم بیشتری دارد، نقطه ریزش بالاتری خواهد داشت.
نقطه ریزش روغن برودتی باید در پایین ترین دمایی که اواپراتور ممکن است داشته باشد، به اندازه کافی پایین باشد. در غیر این صورت، روغن تمایل زیادی به چسبیدن به لوله های اواپراتور پیدا میکند. اگر روغن به لوله های اواپراتور بچسبد، به کمپرسور بر نمیگردد. عدم برگشت روغن به کمپرسور موجب اختلال در روانکاری کمپرسور میشود. این امر موجب آسیب های احتمالی به قطعات مکانیکی کمپرسور خواهد شد.
تمام روغن های برودتی حاوی مقداری پارافین نیز هستند. در صورتی که دمای روغن به اندازه کافی پایین باشد، پارافین موجود در روغن، از آن جدا خواهد شد. چون در این دما، روغن مه آلود میشود، آن را نقطه مه (Cloud point) مینامند.
اگر نقطه مه در روغن تبرید خیلی بالا باشد، موم روغن در اواپراتور و شیر انبساط رسوب خواهد کرد. با توجه به حساسیت عملکرد شیر انبساط، موم شدن مقدار کمی از روغن در شیر انبساط موجب مسدود شدن شیر انبساط میشود.
نقطه انعقاد (floc point) یکی دیگر از مولفه های مهم در انتخاب روغن مناسب برای سیکل تبرید است. در سیکل تبرید، روغن مخلوط شده با مبرد معمولا کمتر از 10 درصد حجم مبرد است. نقطه انعقاد دمایی است که در آن موم روغن در مخلوطی از 90 درصد مبرد و 10 درصد روغن تبرید شروع به رسوب شدن میکند. به عبارت دیگر، دمایی که پارافین از روغن جدا میشود را نقطه انعقاد مینامند. در انتخاب روغن تبرید مناسب، این دما از دمای نقطه مه و نقطه ریزش نیز مهم تر است. توجه به نقطه انعقاد به خصوص در سیستم هایی که دمای اواپراتور زیر 18- درجه سانتی گراد است، اهمیت ویژه ای پیدا میکند. البته باید در نظر داشت این ویژگی در مبرد هایی که با روغن برودتی مخلوط میشوند اهمیت دارد. در استفاده از مبرد هایی که با روغن مخلوط نمیشوند، نقطه انعقاد اهمیتی نخواهد داشت.
مقاومت الکتریکی روغن برودتی (dielectric stability) معیاری از مقاومت روغن کمپرسور در عبور جریان الکتریکی است. مقاومت الکتریکی به صورت ولتاژ لازم برای ایجاد قوس الکتریکی در فاصله ی 2.5 میلیمتری بین دو قطب مستغرق در روغن تعریف میشود.
وجود هرگونه رطوبت، فلزات حل شده، یا سایر ناخالصی ها موجب کاهش مقاومت الکتریکی روغن خواهد شد. پایداری الکتریکی بالا نشان دهنده ی عاری بودن روغن از این ناخالصی ها است. مقاومت الکتریکی به خصوص در کمپرسور های هرمتیک و سمی هرمتیک اهمیت ویژه ای دارد. اگر مقاومت الکتریکی روغن تبرید بالا باشد، ممکن است موجب اتصال کوتاه شدن سیم پیچ کمپرسور شود.
ویسکوزیته یا گرانروی به مقاومت سیال در مقابل حرکت میگویند. در مورد روغن های برودتی، ویسکوزیته را میتوان معیاری از توانایی انجام وظیفه روانکاری در روغن دانست. ویسکوزیته روغن مانند چگالی یک خاصیت وابسته به دما است. ویسکوزیته روغن برودتی در تشکیل فیلم مفید محافظ، و پوشاندن فضای بین قسمت های متحرک کمپرسور موثر است. اگر ویسکوزیته روغن خیلی کم باشد، روغن توانایی جدا نگهداشتن و جلوگیری از سایش در اجزای مختلف را نخواهد داشت.
روغن برودتی علاوه بر روانکاری، به عنوان عامل آب بندی بین بخش فشار پایین و بالای کمپرسور نیز شناخته میشود. در صورتی که ویسکوزیته روغن پایین باشد، نشت گاز مبرد از اطراف پیستون، تیغه ها و یا روتور های کمپرسور صورت میگیرد. این عمل راندمان کلی کمپرسور را کاهش داده و موجب افزایش کار سیکل و مصرف بیشتر انرژی میشود.
در صورتی که ویسکوزیته روغن برودتی خیلی بالا باشد هم مشکلاتی در سیستم ایجاد خواهد شد. اصطکاک بیشتر سیال، و افزایش توان مصرفی کمپرسور و همچنین عدم روغن کاری مناسب، بخشی از این مشکلات هستند.
ویسکوزیته روغن معمولا با ssu تعیین میشود. این معیار، زمان لازم برای عبور مقدار معینی روغن در دمای 38 درجه سانتی گراد از یک لوله موئین با مشخصات معین، است. به طور مثال فرض کنید یک روغن برودتی با دمای 38 درجه سانتی گراد برای عبور از لوله موئین 300 ثانیه زمان لازم داشته باشد. این روغن با ویسکوزیته 300ssu در دمای 38 درجه سانتی گراد شناسایی میشود.
ویسکوزیته روغن برودتی با تغییرات دما تغییر زیادی میکند. به طور مثال فرض کنید ویسکوزیته یک روغن کمپرسور، در مای 38 درجه سانتی گراد 175ssu باشد. با کاهش دما با 4.4 درجه سانتی گراد، ویسکوزیته روغن برودتی به 1700ssu میرسد.
مخلوط شدن مبرد در روغن برودتی نیز، از عوامل موثر در ویسکوزیته روغن است. به عبارت دیگر روغنی که با مبرد مخلوط شده است، ویسکوزیته پایین تری دارد. هر چقدر درصد مبرد مخلوط شده افزایش یابد، ویسکوزیته روغن کمپرسور کاهش پیدا میکند.
میزان رطوبت موجود در روغن برودتی مطابق استاندارد ASTM-E1064 اندازه گیری میشود. میزان رطوبت در روغن های برودتی به نسبت دیگر روغن ها باید بسیار بسیار پایین باشد. همانطور که در بخش بعد مطالعه خواهید کرد، وجود رطوبت در روغن برودتی باعث اسیدی شدن سیکل میشود. ویدیو زیر تبخیر شدن رطوبت موجود در روغن برودتی را نمایش میدهد.
اسیدی بودن روغن، مشکلات فراواتی را در سیکل به وجود میآورد. خوردگی عایق استاتور، خوردگی شارلاک سیم پیج های الکتروموتور از آسیب های اسیدی بودن روغن برودتی است. این آسیب ها در نهایت منجر به اتصال کوتاه و سوختن الکترو موتور خواهند شد.
از دیر آسیب های روغن اسیدی در سیکل برودتی میتوان به خوردگی میل لنگ و سایر تجهیزات مکانیکی کمپرسور اشاره کرد. روغن اسیدی در سیکل برودتی خواص روانکاری استاندارد را از دست خواهد داد.
میزان اسیدیته روغن برودتی با شاخص TAN بیان شده و مطابق استاندارد ASTM D-974 اندازه گیری میشود. میزان اسید موجود در روغن برودتی نیز در مقایسه با روغن های دیگر باید بسیار پایین باشد. اسید در سیکل تبرید حتی به میزان پایین مانند 50ppm نیز میتواند عمر مفید سیستم و اجزای آن را به شدت کاهش دهد. این میزان باید حدود زیر یک دهم mg KOH/g باشد. میزان اسیدی بودن روغن توسط های کیت های تست مختلف و یا آزمایش طیف سنجی روغن برودتی در آزمایشگاه معین میشود.
![]() |
روش های جلوگیری از اسیدی شدن روغن برودتی به شرح زیر است:
در ویدیو زیر نمونه ای از تست روغن برودتی در کمپرسور های هرمتیک که محل تخلیه روغن ندارند را مشاهده خواهید کرد.
رنگ روغن برودتی استفاده نشده میتواند در رنج وسیعی قرار گیرد. روغن برودتی میتواند از شفاف کریستالی APHA 0 تا قهده ای تیره APHA 500 باشد. رنگ روغن برودتی مطابق استاندارد ASTM-D1209 تعریف میشود. تغییرات رنگ در روغن های کمپرسور به واسطه ی افزودنی های مختلف در روغن استفاده نشده و یا آلودگی در روغن های استفاده شده صورت میگیرد.
در طول کارکرد سیکل تبرید، باید از ورود مایع مبرد یه کمپرسور جلوگیری کرد. جلوگیری از ورود مایع مبرد با تنظیم دمای سوپرهیت، و اقدامات حفاظتی دیگر صورت میگیرد. ورود مایع مبرد به کارتر روغن کمپرسور همچنین ممکن است بعد از خاموش شدن سیکل تبرید رخ دهد. در کل وجود مایع مبرد در روغن سیکل تبرید نامطلوب است. در ادامه به علت نامطلوبی وجود روغن برودتی در کارتر کمپرسور و همچنین دلایل تجمع روغن برودتی در کارتر کمپرسور را بررسی میکنیم.
مایع مبرد در سیکل تبرید ممکن است بنا به دلایل زیر در کارتر روغن کمپرسور تبرید جمع شود:
برای بررسی دقیق و تحلیل علت کف کردن روغن در سیکل تبرید باید ابتدا مخلوط شدن مبرد در روغن را بررسی کنیم. درصد مخلوط شدن مبرد در روغن برودتی به چهار عامل بستگی دارد.
درصد حل شدن مبرد در روغن برودتی، با کاهش دمای روغن و افزایش فشار گاز مبرد، به طور قابل ملاحضه ای افزایش مییابد. مثلا وقتی که دمای روغن 40 درجه سانتی گراد و فشار گاز مبرد 14.5psi است، درصد مبرد موجود در مخلوط روغن و مبرد، 7 درصد وزنی است. این اعداد برای R12 صدق میکند. حالا دمای روغن را به 35 درجه سانتی گراد کاهش میدهیم. اگر فشار گاز مبرد 58psi باشد، درصد مبرد موجود در روغن برودتی به 40 درصد افزایش پیدا میکند.
حالا تصور کنید که در زمان خاموش بودن سیستم، 30 درصد مبرد در روغن برودتی، حل شده است. با روشن شدن سیستم، وقتی فشار به حدود 30psi کاهش مییابد، بیشترین مبردی که میتواند در روغن حل شود، تقریبا 15 درصد وزن کل مخلوط است. در این صورت در عرض چند ثانیه بعد از روشن شدن کمپرسور، تقریبا 50 درصد وزن مبرد، تبخیر میشود.تبخیر مقدار زیادی مبرد در مدت زمانی کوتاه باعث کف کردن شدید روغن برودتی میشود.
همانطور که در بخش های گذشته مطالعه کردید، کف کردن روغن موجب آسیب به سیستم و اختلال در عملکرد صحیح اجزا میشود. جهت جلوگیری از کف کردن روغن برودتی در سیکل تبرید روش های مختلفی به کار میرود. استفاده از هیتر کارتر کمپرسور یکی از این روش ها است. با خاموش شدن کمپرسور هیتر کارتر کمپرسور روشن شده و روغن برودتی را در طول خاموش سیکل، گرم نگه میدارد.
استفاده از سیکل تخلیه فشار یکی دیگر از روش های جلوگیری از کف کردن روغن برودتی است. با این سیکل، قبل از خاموش شدن کمپرسور، اواپراتور کاملا تخلیه شده و فشار محفظه میل لنگ و کارتر تا حد زیادی کاهش پیدا میکند. در این روش از شیر برقی در خط مایع استفاده میشود. کاهش فشار در محفظه کارتر میزان جذب مبرد در روغن را کم میکند.
استفاده از این روش ها به خصوص در سیکل های تبرید زیر صفری بسیار حائز اهمیت است.
در اکثر سیستم های تبرید مخلوط شدن مبرد و روغن تبرید اجتناب ناپذیر است. در سیستم های تبریدی که جدا کننده روغن ندارند، روغنی که از کمپرسور خارج میشود، باید در دمای اواپراتور به اندازه کافی قابلیت اختلاط با مبرد داشته باشد. همچنین ترکیب روغن برودتی و مایع مبرد باید بعد از انبساط در اواپراتور در یک فاز باقی بماند. ویسکوزیته روغن در دمای اواپراتور نیز باید به اندازه کافی جهت انتقال به کمپرسور پایین باشد. |
اگر روغن برودتی به خاطر قابلیت اخلاط ضعیف با مبرد، در اواپراتور باقی بماند، یا ویسکوزیته مخلوط بالا باشد، روغن کمپرسور میتواند در اواپراتور انباشته شود. این امر موجب کاهش ظرفیت اواپراتور و در نتیجه کاهش راندمان کلی سیکل میشود. گاها ممکن است روغن برودتی و مبرد به تنهایی خواص خوندگی نداشته باشند. اما مخلوط مبرد و روغن برودتی میتواند خورنده باشد. سازگاری مبرد و روغن از نظر خورندگی مخلوط این دو، اهمیت دارد. | |||
برای دانلود راهنمای انتخاب روغن برودتی بر روی تصویر زیر کلیک کنید.
سازندگان مطرح بسیاری به تولید روغن های برودتی میپردازند. روغن برودتی ترین، سانیسو، بیتزر، امکارات، پارکر، دانفوس، کوپلند، مانول، ارکوم و ... تنها بخشی از این تولید کنندگان هستند. در ایران روغن های معروف که بیش از همه استفاده میشوند، عبانتد از روغن برودتی بیتزر، روغن برودتی سانیسو، روغن برودتی امکارات که به روغن خرسی نیز معروف است.
با توجه به مسائل مهم ذکر شده در این مقاله، اصالت روغن برودتی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روغن های برودتی غیر اصلی و بی کیفیت، خسارات مالی فوانی به بار میآورند. فروشگاه ایران فریون با تضمین اصالت کالا، روغن برودتی اصل را ارائه میکند. جهت مشاوه تخصصی، و یا خرید روغن برودتی با ما تماس بگیرید. جهت مشاهده موجودی و قیمت روغن برودتی میتوانید به بخش فروش روغن برودتی در فروشگاه ایران فریون مراجعه کنید.
بستن *به اين نظر امتياز دهيد *نام و نام خانوادگي * پست الکترونيک * متن پيام |
شرکت سلامت گستران نوآور کاسپین فعالیت خود را در سال 97 در راستای افزایش کیفیت مارکت محصولات برودتی آغاز نمود. اکنون فعالیت اصلی این مجموعه واردات و فروش کمپرسور های کوپلند تایلند، کمپرسور های سری منیروپ دانفوس، گاز های مبرد، و محصولات برودتی شرکت دانفوس است.
هر گونه کپی برداری از مطالب سایت ایران فریون بر اساس قانون کپی رایت پیگرد قانونی دارد.