چه زمان باید از هیتر روغن استفاده کرد؟
در برخی از کاربردها، تقریبا غیر ممکن است که روغن در تمام دمای محیط سیال بماند. در این مواقع استفاده از هیتر روغن توصیه میشود. با این حال، چندین نکته وجود دارد که باید قبل اعمال یا حتی انتخاب هیتر در نظر گرفته شود. در برخی موارد، این دستگاهها میتوانند برای ماشین و همچنین روانکنندههای شما مضر باشند.
چرا از هیترها استفاده میکنیم؟
دلایل مختلفی وجود دارد که ممکن است بخواهید از هیتر روغن روانکننده برای سیستمهای خود استفاده کنید. به عنوان مثال، اگر دستگاه شما دارای اجزای روغنکاری شده باشد، سیال باقی ماندن روغن بسیار مهم است، زیرا برای پاشیدن روغن و روانکاری قسمتهای مختلف داخل محفظه به مقدار خاصی از سیالیت نیاز دارد. با افزایش ویسکوزیته روغن در دماهای سردتر، این عمل پاشیدن به حداقل میرسد و میتواند منجر به سایش زودرس دستگاه شود.
سایر سیستمهای روانکاری از روغن در گردش استفاده میکنند. در این نوع سیستم، اگر ویسکوزیته خیلی زیاد شود، روغن ممکن است به درستی از لولهها عبور نکند یا حتی برای روانکاری قسمتهای مختلف داخل مدار تجهیزات پمپ نشود. در هر دوی این موارد، روغن به اندازه کافی باید سیال باقی بماند تا کار مورد نیاز خود را در داخل تجهیزات انجام دهد.
اهمیت ویسکوزیته روغن
ویسکوزیته یکی از اولین ویژگیهایی است که در انتخاب روانکار باید در نظر گرفته شود. شما باید ویسکوزیته مناسب را انتخاب کنید تا یک فیلم روانکننده مناسب در دمای عملیاتی داشته باشید. اگر یک قطعه از تجهیزات در یک محیط بسیار سرد کار میکند و دمای عملیاتی آن نیز پایین است، میتوانید با استفاده از درجه ویسکوزیته پایینتر که مطابق با دمای محیط است، به حفظ سیالیت روغن کمک کنید. برای اطمینان از اینکه روانکار یک فیلم روانکننده مناسب را در تمام دماها در حین کار ارائه دهد، باید شاخص ویسکوزیته را نیز در نظر داشته باشید. شاخص ویسکوزیته اندازهگیری میزان تغییر ویسکوزیته در یک محدوده دمایی معین است. هرچه شاخص ویسکوزیته بیشتر باشد، ویسکوزیته کمتر در آن محدوده دما تغییر میکند. بسته به میزان تغییرات دما، شاخص ویسکوزیته میتواند به تعیین اینکه آیا یک هیتر نیاز است یا خیر کمک کند. اگر ویسکوزیته هرگز به حدی غلیظ نشود که روغن جریان نداشته باشد، نیازی به هیتر نیست.
نقطه ریزش
تشخیص دمایی که روغن در آن جریان نمییابد، نباید یک آزمایش مهندسی یا کار بسیار دشواری باشد. به طور خاص به دنبال یک ویژگی باشید و آن هم نقطه ریزش است. در طول این آزمایش، یک نمونه روغن به تدریج خنک شده و جریان آن اندازهگیری میشود. هنگامی که هیچ حرکتی پس از پنج ثانیه مشاهده نشد، نقطه ریزش به عنوان دمای قبلی هنگام مشاهده جریان ثبت میشود.
برای ماشینهایی که در دمای پایین کار میکنند، نقطه ریزش بسیار مهم است. در صورت امکان، روانکنندهای با نقطه ریزش حداقل 9 درجه کمتر از کمترین دمای محیط مورد انتظار انتخاب کنید. این نکته تضمین میکند روانکننده در دماهای پایینتر به اندازه کافی سیال باقی میماند تا مانع حرکت یا ویژگیهای پاشیدن آن نشود.
مومها
موم یکی دیگر از ترکیبات روانکننده است که بر نقطه ریزش تأثیر میگذارد. مومها معمولا در روغنهای معدنی پارافینیک گروه I یافت میشوند. در حالی که مومها به شاخص ویسکوزیته بالاتر کمک میکنند، میتوانند بسته شوند و باعث ژل شدن روانکننده در دماهای سردتر شوند.در فرآیند پالایش، طول زیادی از موم حذف میشود. یکی از روشهایی که به نام مومزدایی سرد شناخته میشود، شامل مخلوط کردن روغن با حلالها برای کمک به جذب برخی از هیدروکربنهای غیراشباع است. در این روش مخلوط روغن با حلال سرد میشود تا موم بسته و فیلتر شود. به این ترتیب تا حد امکان موم خارج میگردد. این مورد معمولا در روغنهای پایه گروه I و II یافت میشود.
برخی از روغنهای گروه II و بیشتر گروه III تحت فرآیندی به نام هیدروایزومریزاسیون قرار میگیرند. در این فرآیند، زنجیرههای پارافینی به طور مستقیم تحت فشار قرار میگیرند و به زنجیرههایی منشعب میشوند که به حداقل رساندن موم آزاد و کاهش نقطه ریزش کمک میکند. اگر روغن موجود در دستگاه کمتر تصفیه شده باشد یا روغن پایه کیفیت پایینتری داشته باشد، ممکن است محتوای موم آنقدر زیاد باشد که روغن بسیار راحتتر ژل شود، که منجر به نقطه ریزش بسیار بالاتری میشود که استفاده از هیتر روغن را ممکن است به دنبال داشته باشد.
ترکیبات کاهشدهنده نقطه ریزش
برای مبارزه با مشکل انعقاد موم ها، بیشتر روانکنندهها با افزودنی به نام کاهشدهنده نقطه ریزش فرموله میشوند. این افزودنی معمولاً از ترکیبات نفتالین موم آلکیله، پلی متاکریلاتها و فنلهای موم آلکیله ساخته میشود. همانطور که قبلا ذکر شد، زمانی که روغن سرد میشود، کریستالهای موم در سیال شروع به بسته شدن میکنند و منجر به ژل شدن روغن و نقطه ریزش بالاتر میشود. ترکیبات کاهشدهنده نقطه ریزش از تجمع آن کریستالها جلوگیری میکنند، روغن را روانتر نگه میدارند و نقطه ریزش را کاهش میدهند. با این حال، این افزودنیها فقط تا دمای خاصی بر اساس فرمولاسیون و محتوای موم موجود در روغن پایه کار میکنند. هنگامی که دما به زیر یک نقطه معین میرسد، کاهندههای نقطه ریزش دیگر قادر به جلوگیری از انجماد مومها نیستند.
آلایندهها
آلایندهها نه تنها بر ویسکوزیته و سلامت کلی روغن تأثیر میگذارند بلکه بر نقطه ریزش روغن نیز اثر میگذارند. دوده یک آلاینده معمولی است که در موتورهای دیزل یافت میشود و میتواند ویسکوزیته روغن را افزایش دهد. با افزایش بار دوده، ویسکوزیته نیز افزایش مییابد. به عنوان مثال، پس از پارک کردن یک موتور در طول شب در زمستان، بار دوده باعث کاهش حرکت روغن در صبح میشود که میتواند منجر به تاخیر در روانکاری در موتور شود.
گلیکول آلاینده دیگری است که اغلب در موتورها یافت میشود. مانند دوده، گلیکول نیز میتواند ویسکوزیته روغن را افزایش دهد و یکی از عوامل اصلی ژل شدن در روغن موتور است. تجزیه و تحلیل روتین روغن میتواند به شناسایی هر دوی این علل ریشهای تخریبی کمک کند. با توجه به تمایل موتورها به تولید آلاینده، اغلب موتورهای دیزلی را در محیطهای سرد با هیترهای روغنی نصب شده برای حفظ سیالیت روغن میبینید.
"بهترین راه برای مبارزه با ژل شدن روغن" در مورد نقش موم در ژل شدن روغن بیشتر توضیح میدهد.
وغنهایی که بیشتر در معرض ژل شدن هستند معمولاً انواع روغن موتور هستند، به ویژه آنهایی که محتوای موم بیشتری نسبت به سایرین دارند.
"آنچه باید در مورد آنالیز روغن بدانید" موارد بیشتری را در مورد ارتباط بین آلایندهها و تاثیر آن در کیفیت روغن توضیح میدهد.
علائم مزمن تجهیزات روانکاری شده به عنوان شاخص در نمونههای آنالیز روغن نشان داده میشود و اگر اصلاح نشود، میتواند منجر به تخریب تجهیزات و کاهش بهرهوری شود.
انواع هیتر روغن
دو نوع اصلی هیتر روغن مورد استفاده در صنعت وجود دارد. اولین و احتمالاً رایجترین مورد برای کاربردهای صنعتی که شامل یک مخزن است، یک هیتر غوطهور (همچنین به عنوان بخاری غوطهور شناخته میشود) با یک پروب است که به داخل روغن امتداد مییابد. طول پروب و ظرفیت گرمایش بر اساس دمای مورد انتظار و مقدار روغن در مخزن تعیین میشود. اگر از این نوع هیترها استفاده میشود، باید به صورت ترموستاتیک کنترل شوند. دما باید طوری تنظیم شود که روغن مایع بماند، اما نه خیلی بالا که باعث اکسیداسیون زودرس و تخریب حرارتی دیواره داغ شود. بیشتر این هیترها باید به طور کامل غوطهور شوند. در غیر این صورت، ممکن است به دلیل گرمای بیش از حد آسیب ببینند.
خطر تخریب حرارتی/اکسیداتیو ناشی از بخاری غوطهور تحت تأثیر چهار عامل است: دمای سیال مجاور، پایداری حرارتی/اکسیداتیو سیال (فاکتورهای نوع روغن پایه و افزودنی)، ویسکوزیته سیال (ویسکوزیته کم خطر کمتری در پی دارد) , دمای پوست المنت حرارتی (تراکم وات هیتر).
هنگام بازرسی هیتر، هرگونه شواهدی از رسوبات لجنآلود و کربنی روی سطوح المنت نشان میدهد که دمای پوست بیش از حد بالا است. یک قانون کلی خوب حداکثر 15 وات بر اینچ مربع (2.4 وات بر سانتیمتر مربع) برای ویسکوزیته کمتر و یا سیالات با گردش سریع است. برای سیالات بدون گردش و یا ویسکوزیته بالاتر، حداکثر چگالی 10 وات بر اینچ مربع (1.6 وات بر سانتیمتر مربع) باید حفظ شود.
در دنیای خودرو، بسیاری از هیترها در واقع خارج از مخزن روغن هستند. آنها با گرم کردن فلز اطراف کار میکنند و سپس گرما به روغن منتقل میشود تا سیال بماند. این بخاریها نیز نیاز به کنترل ترموستاتیک دارند، اما خطر کمتری برای ایجاد آسیب حرارتی موضعی به روغن دارند، زیرا از فرآیند گرمایش تابشی بیشتری استفاده میکنند. نقطه ضعف این بخاریها این است که معمولاً به انرژی و زمان بیشتری برای کارآمد شدن نیاز دارند.
در مورد کمپرسورهای تبرید، استفاده از این نوع دستگاه گرمایشی برای حفظ حرکت روغن داخل کمپرسور زمانی که سرد میشود، رایج است. آنها دارای یک عنصر گرمایش کوچک هستند که دور بیرونی کمپرسور میپیچد. سپس هیتر را میتوان به یک رله کنترل شده با ترموستاتیک متصل کرد تا بر اساس شرایط محیطی و کارکرد روشن و خاموش شود تا روغن کمپرسور را روان نگاه دارد.
چه وقت استفاده از هیتر روغن معنا پیدا میکنند؟
در حالی که استفاده از هیترها در مناطقی که تجهیزات در شرایط بسیار سرد کار میکنند منطقی هستند، این بدان معنا نیست که آنها برای همه کاربردها مناسب هستند. اگر روانکننده در حال کار به آن نیاز ندارد از هیتر روغنی استفاده نکنید. اگر روانکار به اندازه کافی سیال باقی بماند تا در تمام دماهای در حین کار حرکت کند و به اندازه کافی روغنکاری انجام شود، یک بخاری فقط فشار بیشتری به روانکار وارد کرده و عمر آن را کوتاه میکند.
علاوه بر این، اگر روانکار مشکل مزمن رقیق شدن سوخت دارد، از هیتر استفاده نکنید، زیرا برخی از هیترها ممکن است بسیار داغ شوند. منبع نفوذ سیال را ثابت کنید و سپس به استفاده از هیتر ادامه دهید. همچنین، در کاربردهایی که از روغن تصفیه شده پایینتری استفاده می کنند یا هیترهایی که در پایان عمر اکسیداتیو خود هستند، احتیاط کنید. یک هیتر ممکن است فقط کاتالیزور مورد نیاز برای شروع فرایند اکسیداتیو باشد.
با انتخاب هیتر روغن و روانکننده مناسب، میتوانید اطمینان حاصل کنید که تجهیزات شما در تمام دماهای مورد انتظار به خوبی کار میکنند. فقط به یاد داشته باشید که هیترها راه حل یکسانی برای مشکلات مربوط به ویسکوزیته بالا نیستند. با این حال، اگر تمام موارد را در نظر داشته باشید و به طور معمول هیترها و روغنهای خود را بررسی کنید، میتوانید از مزایای فوقالعادهای برای برنامه روانکاری خود بهره برید.
منبع
Cash, W. (2016) When to use an oil heater. https://www.machinerylubrication.com/Read/30673/oil-heater-use
سوالات متداول
حفظ سیالیت روغن به چند دلیل ضروری است:
- عملکرد کارآمد: روغن چسبناک یا جامد میتواند عملکرد کارآمد ماشینآلات را با ایجاد اصطکاک و سایش در قطعات متحرک افزایش دهد.
- بهرهوری انرژی: روغن سیال به انرژی کمتری برای پمپاژ نیاز دارد که منجر به مصرف انرژی کمتر و بهبود راندمان سیستم میشود.
- جلوگیری از آسیب: روغن جامد میتواند منجر به گرفتگی و آسیب در سیستمهایی مانند مدارهای هیدرولیک یا سیستمهای روانکاری در محیطهای سرد شود.
نیاز به هیتر روغن به نوع خاص روغن و نقطه ریزش آن (کمترین دمایی که در هنگام سرد شدن در شرایط تعریف شده در آن ریخته میشود) بستگی دارد. به طور کلی، اگر انتظار میرود دمای محیط به نقطه ریزش نزدیک شود یا کمتر از آن باشد، استفاده از بخاری روغنی توصیه میشود.
هیتر روغن در صورتی که به درستی استفاده شود و دارای ویژگیهای ایمنی مانند قطع حرارتی و ترموستات باشند، عموماً ایمن هستند. با این حال، اقدامات احتیاطی باید انجام شود:
- نصب: دستورالعملهای سازنده را برای نصب و نگهداری دنبال کنید.
- مانیتورینگ: به طور منظم دمای کار و وضعیت بخاری را بررسی کنید.
- انطباق: اطمینان حاصل کنید که بخاری از استانداردها و گواهینامههای مربوطه برای صنعت و منطقه شما برخوردار است.
