دسته های مرتبط

روغن کمپرسور در سیستم های تبرید

روغن کمپرسور در سیستم های تبرید

مقدمه

بعد از اینکه مبردهای CFC از رده خارج شدند. روغن های معدنی نیز نیاز به تعویض پیدا کردند. روغن های معدنی نیز نیاز به تعویض پیدا کردند. هر چند روغن های معدنی برای استفاده با مبرد های جدید مناسب نیستند. دلیل اصلی این ناسازگاری، خاصیت روغن کاری و توانایی مخلوط شدن روغن های معدنی است.

تلاش های زیادی برای پیدا کردن روش های مناسب برای مبرد های جدید شد. روغن های سینتتیک (synthetic oil) مانند آلکیل بنزن (alkyl benzene) و پلی استر  (polyolester)  نیازهای صنعت تبرید را برآورده کردند. روغن های سینتتیک جدید نیستند و در بسیاری از صنایع برای سال ها استفاده می شده اند و بعد از تغییر مبردهای CFC هزینه و توانایی کارکرد روغن ها اهمیت پیدا کرد.

سازندگان کمپرسور و روغن ها محصولات خود را با گازهای جدید تست می کنند. تست ها شامل ویسکوزیته، نقطه تجزیه، نقطه خلوص، نقطه فلش و… است. تعمیرکار نیاز به دانستن این جزئیات کیفیت روغن را ندارد اما بایستی خصوصیات و دلایل اهمیت آنها را بدانید. همچنین بایستی از روغنی که شرکت سازنده کمپرسور اعلام می کند، استفاده کنید.

خصوصیات روغن کاری روغن ها

روغن کاری، جدا کردن قطعات متحرک با یک فیلم روغن است. هر چه فاصله قطعات از یکدیگر کمتر باشد، روغن کاری دارای اهمیت بیشتری است. چگونه می توان فهمید یک روغن با روغن دیگر تفاوت دارد؟ این خصوصیات توسط کاراکترهای زیر توضیح داده شده است.

  • ویسکوزیته
  • تست تجزیه
  • استحکام دی الکتریک
  • عدد خنثی سازی
  • نقطه فلش
  • نقطه آتش

ویسکوزیته

ویسکوزیته به معنای مقدار غلیظ و یا رقیق بودن در یک دمای مشخص است و چگونه در آن دما جریان می یابد. افزایش دما باعث روان شدن ساده تر روغن و کاهش دما باعث سفت تر (ویسکوز) شدن روغن می شود. اهمیت ویسکوزیته در انتخاب روغن مناسب برای روغن کاری تحت تمام شرایط است. زمانی که در انتخاب ویسکوزیته روغن شک دارید، به پیشنهادات شرکت سازنده مراجعه کنید.

 

تست تجزیه

تمام روغن های معدنی شامل پارافین هستند. حتی آن هایی که با نام wax free خوانده می شوند دارای مقدار کمی wax هستند. این تست، دمایی را که واکس از روغن جدا می شود را اندازه گیری می کند. در حالت کلی، حل شدن مواد (که توانایی نامحلول شدن در یک حلال است) زمانی که دمای حلال کاهش می یابد رو به کاهش می رود. و زمانی که دمای مخلوط روغن/مبرد کاهش می یابد، انحلال پذیری پارافین کاهش می یابد. در صورتی که مقدار بیشتری واکس در مخلوط مبرد/روغن حضور داشته باشد، می تواند در یک دمای مشخص در روغن باقی بماند.

استحکام دی الکتریک

این پارامتر اندازه گیری مقاومت روغن به جریان الکتریسیته است که به هزار ولت kilovolts) یا KV ) الکتریسیته مورد نیاز برای به وجود آوردن یک گپ 0.1 اینچی بیان می شود. که بین دو قطب مستقرق در روغن است. پیشنهاد می شود مقاومت الکتریکی حداقل 25v باشد.

 

عدد خنثی سازی

خنثی بودن یک پارامتر سخت برای مشاهده است. به صورت شیمیایی در صورتی که نه آلکالین و نه اسیدی باشد. آمونیاک آلکالین است و وینگر(سرکه) اسیدی و آب آشامیدنی خنثی است.

 

 

 

نقطه فلش وآتش

در صورتی که روغن را در یک مخزن رو باز حرارت دهید و یک شعله بر روی روغن بگیرید. در بعضی نقاط، شعله بر روی سطح روغن تشکیل می شود که بخار روغن مشتعل است. دمایی که این اتفاق می افتد را نقطه فلش و نقطه ای که آتش اتفاق می افتد را نقطه آتش می گویند.

 

انحلال پذیری

روغن در سیکل تبرید بایستی علاوه بر روغن کاری، توانایی مخلوط شدن با مبرد و طی کردن سیکل تبرید را داشته باشد. بنابراین بایستی رابطه انحلال پذیری بین روغن و مبرد را در نظر بگیرید. مبردها به 3 گروه تقسیم می شوند:

  • آنهایی که در هر نسبتی با روغن در دماهای کارکرد سیکل مخلوط می شوند. این مبرد ها شامل R – 12، R – 13، اتان، بوتان، پروپان، ایزوبوتان، و دیگر هیدروکربن ها هستند.
  • آنهایی در محدوده کارکرد به دو فاز تقسیم می شوند که به دما، فشار و طبقه بندی شیمیایی روغن مربوط است که شامل  R – 21، R – 22،   R – 114  است.
  •  آنهایی در روغن در محدوده دمایی کارکرد سیکل، انحلال ناپذیر هستند که شامل R – 13، R – 14 و آمونیاک و دی اکسید کربن است.

مبردهایی که در دو گروه آخر دسته بندی شدند، تنها دی اکسید کربن و آمونیاک از روغن سبکتر هستند. این مبردها بر روی سطح روغن شناور می مانند و دو فاز مجزا را تشکیل می دهند.

فاکتورهایی که بایستی برای طراحی در نظر گرفت:

  • طراحی مناسب اواپراتور
  • بالانس مناسب ظرفیت با کمپرسور
  • سایز زنی درست براساس مبرد
  • جلوگیری از تله های نامناسب
  • نصب تله های مناسب طراحی شده

 

مشکلات روغن R – 13

مشکلات نقطه جاری شدن در مبرد R – 13 زمانی که از لوله های مویی و شیرهای انبساط به عنوان تجهیزات کنترل جریان استفاده می شود بروز می کند. (نقطه جاری شدن یک روغن، دمایی که جریان متوقف می شود که به دلیل ویسکوزیته بالا بروز می کند.) تجربه نشان می دهد که R – 13 مشکلات کمتری با شیرهای انبساط دارد. جایگزین  R – 13، اتان است که اغلب در مرحله فشار پایین سیستم های آبشاری (دماهای پایین تر از60- درجه سانتی گراد) به کار می رود.

 

مشکلات روغن R – 22

R – 22 به صورت گسترده تری نسبت به R – 13 استفاده می شود. در کاربردهای دما پایین، مشکلات زیادی ناشی از نگه داشتن روغن در اواپراتور بروز می کند. اولین مشکل در کمپرسور به دلیل کمبود روغن بروز می کند. روغن کاری ناکافی در کمپرسور با برگشت نامناسب روغن بروز می کند.

چرا مشکل وجود دارد؟

کاهش ظرفیت زمانی که روغن R – 12 وجود دارد.

اول، روغن که از کمپرسور خارج شود، ممکن است باعث کاهش روغن کاری و در نتیجه خوردگی قطعات شود. روغنی که به کمپرسور باز می گردد، در صورت ورود حجم بالای روغن باعث ایجاد ضربه می شود که باعث آسیب به کمپرسور می شود.

دوم، مقدار زیاد روغن در اواپراتور باعث کاهش ظرفیت سیکل تبرید می شود که در شکل بالا نشان داده شده است و انتقال حرارت کویل را کاهش می دهد. سطح مقطع کویل کاهش خواهد یافت.

سوم، روغن در مبرد ممکن است باعث گرفتگی شیر انبساط یا لوله های مویی شود بنابرین باعث کاهش جریان مبرد می شود. بهبود دادن کیفیت روغن باعث کاهش این مشکل می شود اما ممکن است در موارد غیر طبیعی این مشکل بروز کند.

سرانجام روغن در قسمت فشار بالا ممکن است شکسته و تغییر ساختار دهد و با مبرد در دمای بالا واکنش داده و به فرم اسید در بیاید.

 

مقدار روغن در گردش

در عمل تعیین میزان روغن در گردش با مبرد سخت است که نیاز به دانستن شرایط تمام اجزای سیکل دارد. در تجهیزات بزرگ می توانید این مساله را از سطح روغن در کارتر کمپرسور متوجه شوید. هر چند لزوما سطح روغن در کمپرسور مشخص کننده میزان شارژ روغن نیست.

کاهش ظرفیت در صورت وجود روغن زیاد در اواپراتور بروز می کند. برای مثال، در سیستم سردخانه ممکن است در زمان خاموشی یا دیفراست گاز روغن به کمپرسور باز گردد. روغن در اواپراتور ممکن است در زمانی که اواپراتور گرم تر از حالت عادی است از اواپراتور خارج شود. در صورتی که این پدیده بروز کند، افت ظرفیت تا زمانی که اواپراتور دوباره گرم شود، به وجود خواهد آمد.

 

روغن در اواپراتور

بسیاری از مشکلات برگشت روغن به دلیل جمع شدن روغن در اواپراتور بروز می کند. بایستی خواص مخلوط مبرد / روغن را در قسمت های مختلف سیکل تبرید بدانیم.

 

فاکتورهایی که روغن در اواپراتور تاثیر می گذارد

زمانی که روغن در اواپراتور وجود دارد، 3 فاکتور تعیین می کند که روغن در اواپراتور می ماند یا خیر:

  • ویسکوزیته روغن
  • ویسکوزیته گاز مبرد
  • فرم لوله کشی

روغن به تنهایی دارای ویسکوزیته نسبتا کمی در دماهای معمولی است. در دماهای پایین، روغن ویسکوزتر می شود و جریان آن سخت تر می شود. در دماهای خیلی پایین به شکل جامد در می آید. هل دادن و خروج روغن از اواپراتور توسط مبرد وابسته به سیالیت و ویسکوزیته روغن است. به خاطر داشته باشید مبرد به همراه روغن دارای ویسکوزیته پایین است. هر چقدر مبرد بیشتری در روغن حل شود، به همان میزان ویسکوزیته کاهش می یابد.

تغییر شرایط اواپراتور

شکل زیر نشان دهنده تغییر شرایط اواپراتور است. شکل نشان دهنده شرایط است نه مقادیر. اول کویل اواپراتور با مبرد مایع پر شده است و مقدار کمی روغن وجود دارد. در طول اواپراتور حرکت کرده و تبخیر می شود (مبرد) و روغن باقی می ماند. زمانی که مایع مبرد تبخیر شد، دما بالا می رود. زمانی که دما بالا رفت، مقداری از مبرد که در روغن حل شده باعث خروج روغن می شود.

تغییر شرایط در اواپراتور و خط ساکشن سردخانه و چیلر تراکمی

پایین شکل نشان دهنده نقاط تفاوت ویسکوزیته در اواپراتور است. در ورودی ویسکوزیته مبرد مایع شامل مقدار کمی روغن پایین است. زمانی که سوپرهیت شدن اتفاق می افتد، مبرد تبخیر شده و از روغن جدا می شود. ویسکوزیته شروع به افزایش سریع می کند. در بعضی نقاط به حداکثر مقدار خود می رسد. سپس به آرامی شروع به کاهش (یا افزایش دما) می کند. محل این منطقه حداکثر ویسکوزیته مهم است. این محلی است که سرعت بخار مبرد بایستی توانایی حل دادن روغن را در طول لوله داشته باشد.

اندازه گیری ویسکوزیته

ویسکوزیته محلول مبردهای مختلف و روغن با پایه نفتا در شرایط مشابه اواپراتور اندازه گیری شده و در شکل زیر نشان داده شده است.

تغییرات ویسکوزیته در R – 12، R – 22، و R – 502

زمانی که مبرد تبخیر شود، ویسکوزیته روغن شروع به افزایش سریع می کند. هر چند زمانی که دما افزایش یابد و زمانی که مبرد از روغن فرار کند ویسکوزیته کاهش می یابد شکل بالا بیان کننده تغییرات ویسکوزیته است در فشار ثابت است که چنین شرایطی در اواپراتور و خط ساکشن بروز می کند. توجه کنید که زمانی که ویسکوزیته حداکثر است، سردترین نقطه نیست. همیشه در دماهای پایین مقداری مبرد در روغن محلول است که بر ویسکوزیته تاثیر می گذارد همچنین ویسکوزیته در فشار بالا، پایین تر است زیرا مبرد بیشتری در روغن محلول است. تاثیر R – 22 و R – 502 بر ویسکوزیته تقریبا یکسان است. محلول همراه با R – 12 دارای ویسکوزیته پایین تر است.

منحنی شکل3  نشان دهنده تغییرات مقادیر ویسکوزیته است. زمانی که مایع مبرد وجود داشته باشد، ویسکوزیته پایین است. حتی در دماهای پایین و به محض افزایش دما (زمانی که سوپرهیت شدن اتفاق افتاد) ویسکوزیته به سرعت افزایش می یابد.

ممکن است به نظر برسد که حرکت روغن در سردترین قسمت اواپراتور سخت است اما اندازه گیری ویسکوزیته به ما می گوید که این چنین نیست. مبرد در دماهای پایین در روغن انحلال پذیرتر است تا در دماهای بالا البته در فشار یکسان.

انحلال پذیری مبرد در روغن

ویسکوزیته محلول مبرد/روغن به انحلال پذیری مبرد در روغن مربوط است. در شکل زیر انحلال پذیری مبردهای R – 22  و R – 12 و  R – 502 را در روغن می بینید اطلاعات فوق برای دمای اواپراتور یکسان است.

 

انحلال پذیری مبرد در روغن در فشار یکسان

 

 


منتشر شده در :// نویسنده:mehrspand

contact

تهران،خیابان آزادی،اتوبان نواب،جنب خیابان هاشمی،پلاک 48
شماره تماس:
09123873563
021-43855203

ایمیل پشتیبانی : info@mehrespand.ir
facebook google instagram twitter aparat pinterest

about us

این شرکت با استفاده از استانداردهای معتبر جهانی تحت عنوان,ASHRAE-15مقررات و ایمنی تبرید مکانیکی ASAB9.1 و قوانین ASMEجهت مخازن تحت فشار در زمینه تاسیسات برودتی توانسته است بهترین راهکارهای تعمیر، سرویس، راهبری و تامین قطعات دستگاههای تهویه مطبوع را ارائه نماید و نیز با بهره گیری از توان علمی و تخصصی و دانش فنی روز دنیا نسبت به ارائه مشاوره و راهنمائی محققین ،دانشجویان و علاقه مندان به این رشته را فراهم نماید. علاقه مندان جهت دریافت هر گونه پاسخ در این زمینه با گروه مشاورین شرکت تماس حاصل نمایند.

mehrspand


تمامی حقوق مادی و معنوی این وبسایت محفوظ است 2008-2015