ترفندهای روغنکاری کمپرسور تبرید
کمپرسورها قطعات بسیار حساسی هستند که باید به درستی روغنکاری شوند تا بتوانند عمر طولانی داشته باشند. روانکننده نه تنها باید بتواند تمام قسمتهای داخل کمپرسور را روغنکاری کند، بلکه باید مبردی را که با آن در تماس است نیز کنترل کند؛ البته این نکته در مورد کمپرسورهای تبرید و تهویه مطبوع صدق میکند. برخی از روانکارها با مبردهای خاصی بهتر کار می کنند و این باید با نیازهای کمپرسور متعادل شود تا روغن پایه و خواص افزودنی مناسب انتخاب شود. با درک نحوه جریان روانکنندهها با مبرد، و همچنین الزامات روانکننده، میتوانید اطمینان حاصل کنید که کمپرسورهای شما تا حد امکان کارآمد و موثر کار میکنند. در این مقاله قصد داریم در مورد ترفندهای روغنکاری کمپرسور تبرید صحبت کنیم.
کمپرسورها چگونه کار میکنند؟
عملکرد کمپرسور نسبتاً ساده است. گاز با فشار کم وارد کمپرسور شده و در آنجا فشرده میشود و سپس با فشار بالاتر از آن خارج میشود. چندین محصول جانبی برای این فشردهسازی وجود دارد که رایجترین آنها گرما و رطوبت است. این محصولات جانبی نه تنها برای سلامت دستگاه بلکه برای سلامت روانکننده نیز بسیار مضر هستند. در حالی که کمپرسورها را میتوان در تعدادی از کاربردهای مختلف استفاده کرد، این مقاله عمدتاً بر روی کمپرسورها در سیستمهای تبرید یا گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) تمرکز میکند. در این کاربردها، سیستم مبرد معمولاً مهر و موم شده و حلقه بسته است. اکثر این سیستم ها نیاز دارند که حلقه قبل از شارژ شدن با مبرد وکیوم شود. با کشیدن این خطوط در خلاء عمیق، رطوبت داخل خطوط به بیرون جوشیده و از بین میرود و سیستم را تا حد امکان خشک نگه میدارد. این نکته به کاهش مقدار آبی که در نتیجه فرآیند فشردهسازی تولید میشود، کمک میکند.
انواع کمپرسور
کمپرسورها مانند اکثر ماشینها در انواع مختلف بر اساس کاربرد موجود هستند. به طور کلی، مبرد یا حجم مورد نیاز ظرفیت خنککننده، نوع کمپرسور مورد نیاز را تعیین میکند. سه نوع اصلی از کمپرسورهای مورد استفاده با مبرد وجود دارد: رفت و برگشتی، دوار و گریز از مرکز. کمپرسورهای رفت و برگشتی مانند موتور خودرو عمل میکنند. یک پیستون در یک سیلندر به جلو و عقب میلغزد که مبرد کم فشار را به داخل کشیده و فشرده میکند و آن را با فشار بالاتری به پایین دست میفرستد.
معمولاً کمپرسورهای رفت و برگشتی سیستمهای چند مرحلهای هستند، به این معنی که تخلیه یک سیلندر به سمت ورودی سیلندر بعدی میرود. این روند امکان فشردهسازی بیشتر از یک مرحله را فراهم میکند. این کمپرسورها دارای بسیاری از قطعات روغنکاری شده مانند سیلندر، سوپاپ و یاتاقان هستند. کمپرسورهای دوار معمولاً از مجموعهای از پیچها یا پرهها برای کشیدن گاز و فشردهسازی آن در محفظه تراکم استفاده میکنند. این مکانیسم را میتوان با عملکرد یک پمپ پرهای مقایسه کرد. این سیستمها مانند کمپرسورهای رفت و برگشتی دارای اجزای روغنکاری شده متنوعی از جمله چرخدندهها، بلبرینگ، شیرها و غیره هستند. کمپرسورهای گریز از مرکز از حرکت چرخشی درایو برای چرخش یک سری از پروانهها استفاده میکنند که عمل فشردهسازی را فراهم میکند. این سیستمها اغلب با چندین هزار دور در دقیقه میچرخند. روانکننده باید به اندازه کافی نازک باشد تا در این سرعتها به درستی روان شود، اما باید به اندازه کافی ضخیم نیز باشد تا بتواند گرما و آلودگی احتمالی مبرد را کنترل کند.
با تمام این سیستمهای کمپرسور، روغن پایه روانکار، مواد افزودنی و درجه ویسکوزیته باید به دقت انتخاب شوند. سازگاری با مبرد فشرده شاید مهمترین عامل در انتخاب روغن پایه باشد، زیرا همه روانکنندهها نمیتوانند این نوع آلودگی را تحمل کنند. در این موارد بستههای افزودنی معمولاً باید دارای خاصیت ضد سایش و دمولسیفایر در صورت وجود آلودگی رطوبتی باشد. دمولسیفایر به ویژگی اشاره دارد که سبب جداسازی روغن از آب میشود. ویسکوزیته بسته به بار، سرعت و دمایی که کمپرسور در آن کار میکند متغیر است.
درک تبرید
تبرید در بسیاری از صنایع متحول شده است. تقریباً هر کارخانهای از نوعی یخچال استفاده میکند، چه برای کمک به حذف گرما یا صرفاً برای راحتی کارمندان. نحوه عملکرد چرخه خنککننده بسیار ساده است. این مکانیسم شامل قانون گاز ایدهآل و چگونگی تغییر دما در گازها در هنگام تغییر فشار است. کمپرسور به عنوان یک پمپ برای گردش مبرد عمل میکند. مبرد از کمپرسور به عنوان گاز پرفشار خارج شده و به داخل کندانسور حرکت میکند. در اینجا، گاز متراکم و به مایع تبدیل میشود، سپس از طریق یک لوله جریان مییابد تا به دستگاه اندازهگیری برسد. این دستگاه اندازهگیری اغلب به عنوان شیر انبساط حرارتی، پیستون یا روزنه نامیده میشود.
بلافاصله پس از دستگاه اندازهگیری، اواپراتور قرار دارد. این جایی است که انتقال حرارت رخ میدهد. هوای عبوری از اواپراتور گرمتر از حد مطلوب است. گرمای موجود در هوا توسط مبرد موجود در اواپراتور جذب و سپس به کندانسور منتقل و در آنجا خارج می شود. کمپرسور عامل این حرکت است.
شاید این جمله را شنیده باشید که تهویه مطبوع یا یخچال خنک نمیکنند، اما در واقع گرما را جابجا میکنند. این چرخه دقیقاً به همین شکل است. گرما از ناحیهای که نمیخواهد به منطقهای منتقل میشود که بتوان آن را آزاد کرد. هوای خارج شده از بالای کندانسور گرمتر از هوای محیط خواهد بود.
انواع مبرد
مبردها باید بتوانند گرما را جذب و انتقال دهند. مبردها انواع مختلفی دارند که بر اساس دمای مورد نظر انتخاب میشوند. مبردها باید بتوانند به راحتی حالت را از مایع به گاز تغییر دهند. این تغییر حالت چیزی است که امکان افت ناگهانی دما را پس از حرکت از طریق دستگاه اندازهگیری فراهم میکند. بسته به مبرد مورد استفاده، میتوانید به دمای بسیار پایین تبرید یا ظرفیت خنککنندگی ساده دست پیدا کنید.
شاید برجستهترین انواع مبردها سری مبتنی بر هیدروکربن باشند. اینها مشابه چیزی است که برای خانه یا ماشین خود میخرید. آنها اغلب با نام هایی مانند R-22، R-134a و غیره شناخته میشوند. آمونیاک یکی دیگر از مبردهای رایج است که عمدتاً در تاسیسات صنعتی به کار میرود. این ماده مبرد عملکرد خوبی دارد و میتواند به دمای پایین برای خنک کردن یا انجماد برسد. در مجموع، دهها مبرد مختلف از کلروفلوئوروکربنها (CFC، (CFC حاوی هیدروژن (HCFC) و هیدروژن فلوئور و ترکیبات کربن (HFC) و همچنین ترکیبی از هر کدام وجود دارد.
روانکنندههای کمپرسور
روانکنندههای کمپرسور از جمله روغن کمپرسور چندین عملکرد را در یک سیستم کمپرسور انجام میدهند. البته باید بتوانند دستگاه را روغنکاری کنند. در برخی از سیستمها، روانکننده باید به عنوان سیال خنککننده و همچنین درزگیر عمل کند. به همین دلیل مهم است که روانکار مناسب برای کمپرسور خود را انتخاب کنید. در صورت شک، در مورد روغن صحیح با سازنده مشورت کنید.
روانکار کمپرسور اغلب ترکیبی تخصصی از افزودنی و روغنهای پایه هستند تا ضمن سازگاری با مبرد، خواص روانکاری لازم را ارائه دهند. هر گونه ناسازگاری روغن پایه و مبرد میتواند نتایج فاجعهباری برای تجهیزات داشته باشد. اکثر روانکنندههای کمپرسور مصنوعی هستند. این نکته به آنها اجازه میدهد تا عمر طولانیتری داشته باشند و سختیهای سیستم را بهتر از سیالات مبتنی بر مواد معدنی کنترل کنند. اکثر دستگاههای تهویه مطبوع خانگی اکنون از یک مبرد ترکیبی به نام R-410a استفاده میکنند.
اگرچه سازگاری بین مبرد و روانکننده شاید مهمترین مسئله از نظر روانکاری باشد، اما موارد دیگر نیز وجود دارد. به عنوان مثال، آلودگی رطوبتی میتواند برای برخی از روغنهای پایه مصنوعی که از نظر هیدرولیتیکی ناپایدار هستند، بسیار مضر باشد. رطوبت با روغن پایه واکنش داده و اسید تشکیل میشود که این روند منجر به تغییر ویسکوزیته میشود و خاصیت روانکنندگی روغن را مختل میکند. این فرایند میتواند منجر به خرابی زودرس کمپرسور و همچنین خنککنندگی نامناسب سیستم شود.
مشکلات روانکننده در هر سیستمی رایج است. یکی از راههایی که میتوانید به آن فکر کنید حذف روانکننده از معادله است. به همین دلیل است که استفاده از کمپرسورهای “خشک” رایج است. واژه “خشک” به نبود روغن در محفظه تراکم اشاره دارد. اگر روانکننده در محفظه تراکم نباشد، احتمال ترکیب شدن آن با مبرد و ایجاد مشکل بسیار کمتر است. با این حال، در کمپرسورهای مرطوب، روغن در محفظه فشردهسازی وجود دارد و به طور نزدیک با مبرد مخلوط میشود. در این سیستمها، سازگاری روانکننده با مبرد بسیار مهم است.
"آنچه باید در مورد روغنکاری کمپرسور بدانید" تمام جزییاتی که باید در مورد روانکاری این سیستمها بدانید را ارائه میدهد.
به طور معمول، پلی آلکیلن گلیکول ها (PAGs)، پلی آلفائولفینها (POAs)، برخی دی استرها و پلی اولسترها در شرایط معمول استفاده میشود.
"اصول کمپرسور رفت و برگشتی" به توضیح مکانیسم عملکردی کمپرسورها میپردازد.
دو طبقهبندی اولیه کمپرسورهای صنعتی وجود دارد: جریان متناوب (جابجایی مثبت)، از جمله انواع رفت و برگشتی و دوّار و جریان پیوسته که از آن جمله میتوان به انواع جریان گریز از مرکز و محوری اشاره کرد.
تاریخچه تبرید
فرآیند تبرید به اواسط دهه 1700 باز میگردد، زمانی که آزمایشهایی در مورد چگونگی تولید یخ انجام شد. این فناوری در دهه 1800 به کمال رسید و تبرید مدرن متولد شد. این کشف باعث خنک شدن یا انجماد مایعات و غذاها میشد که باعث میشد مدت بیشتری نگهداری شوند.
با برخی سازگاریها، این سیستمهای تبرید کوچک میتوانستند برای خنک کردن اتاقها در بیمارستانها و خانهها استفاده شوند تا به راحتی بیماران کمک کنند. این اختراع همچنین تأثیر زیادی بر شرکتهای مواد غذایی و نوشیدنی داشت که قبلاً به تنها یخ برای ارائه عملکرد خنککننده مشابه متکی بودند.
بسیاری از کمپرسورهای بزرگ از سیستم روانکاری اجباری استفاده میکنند که دارای مخزن روغن، لولهکشی و پمپ است. پمپ روغن را از طریق لولهکشی وارد کمپرسور میکند، جایی که روغنکاری شده و خنک میشود و سپس به مخزن باز میگردد. این سیستم شما را قادر میسازد تا زمانی که روغن در حال سرویس است، گازها و آب را فیلتر، خنک و جدا کنید.
کمپرسورهای کوچکتر معمولاً سیستمهای روان کننده ایستا هستند که در آن کمپرسور روغن را نگه میدارد و سیستم کاملاً آببندی میشود. به شرطی که قبل از استفاده تمیز و مهر و موم شده باشد، این نوع سیستم احتمال خرابی پایینی دارد. اغلب این سیستمها برای سالها بدون نیاز به تعویض روغن کار میکنند.
روغن در کمپرسور مینشیند تا آن را روان کند، اما مقداری از روغن از طریق خطوط مبرد جریان مییابد. در موارد خاص، برای جلوگیری از مسدود شدن خطوط و کاهش ظرفیت خنککننده سیستم، باید از یک تله روغن یا ناک اوت استفاده کرد.
نمونهبرداری روغن
در کارخانههای صنعتی، سیستمهای کمپرسور در میان حساسترین ماشینها قرار دارند. بنابراین، گرفتن نمونه روغن به صورت دورهای برای بررسی سلامت روانکننده و دستگاه مهم است. از جمله تستهای آنالیز روغن انجام شده بر روی این سیالات میتوان به آنالیز عنصری، ویسکوزیته و ضایعات سایش اشاره کرد. ویسکوزیته باید کنترل شود زیرا رقیق شدن مبرد میتواند منجر به کاهش ویسکوزیته و افزایش سایش دستگاه شود.
در برخی موارد، نمونههای روغن باید قبل از ارسال به آزمایشگاه یا تجزیه و تحلیل شوند. از آنجایی که گاز با دما منبسط میشود، میتواند منجر به افزایش فشار در بطری شود و باعث نشت یا فوران روغن در هنگام باز کردن بطری شود.
در حالی که میتوان از درپوشهای کاهشدهنده فشار با این بطریها استفاده کرد، به یاد داشته باشید که هر بار که بطری را باز میکنید، آن را در معرض آلودگی قرار میدهید که میتواند بر نتایج شمارش ذرات شما تأثیر بگذارد.
با مراقبت و توجه مناسب، کمپرسورهای موجود در سیستمهای تبرید میتوانند سالها خدمات بدون مشکل ارائه دهند. هنگام تعویض روغن در این سیستمها، به خاطر داشته باشید که باید با مبرد و سیالی که قبلاً در سیستم استفاده میشد، سازگار باشد.
در نهایت سعی کنید کمپرسور را آببندی، تمیز، خنک و خشک نگه دارید. اگر بتوانید به این هدف برسید، حتی زمانی که دمای بیرون گرم میشود، باز هم خنک میمانید!!!
منبع
Cash, W. (2015) Secrets for refrigeration Compressor Lubrication. https://www.machinerylubrication.com/Read/30334/refrigeration-compressor-lubrication.
سوالات متداول
دفعات تعویض روغن بستگی به شرایط عملکرد کمپرسور، نوع روانکار مصرفی و توصیههای سازنده دارد. به طور کلی، خوب است که سطح و کیفیت روانکار را به طور مرتب بررسی کنید و آن را مطابق دستورالعمل دفترچه راهنمای سرویس تغییر دهید، که میتواند از سالانه تا چند سال یکبار برای سیستمهایی بدون آلودگی آشکار یا مشکلات عملکردی متغیر باشد.
علائم مشکلات روانکاری عبارتند از افزایش دمای کارکرد، صداهای غیرمعمول (مانند ضربه زدن یا ساییدن)، مصرف انرژی بیشتر و در موارد شدید، خرابی کمپرسور. بررسی منظم سطح و کیفیت روانکار میتواند به شناسایی مشکلات قبل از اینکه منجر به آسیب قابل توجه شود کمک کند.
استفاده از روانکننده نامناسب میتواند منجر به طیف وسیعی از مشکلات از جمله روانکاری ناکافی، افزایش سایش و پارگی، گرم شدن بیش از حد کمپرسور و خرابی شود. همچنین میتواند منجر به عملکرد ضعیف سیستم، افزایش مصرف انرژی و مشکلاتی در گردش یا سرد نشدن مبرد شود.
