گرمایش بیش از حد روغن هیدرولیک، بعد از نشتی روغن، دومین مشکل مهم در استفاده از روغن های صنعتی می باشد. روغن هیدرولیک مورد استفاده در دستگاه های پرس هیدرولیک نظیر دستگاه تزریق پلاستیک، در اثر فرایند هایی دچار افزایش دما شده و ممکمن است در طولانی مدت به قطعات مرتبط آسیب وارد کرده و هزینه های زیادی را متحمل مجموعه نماید.
اصول اساسی سیالات هیدرولیک
سیالات هیدرولیک چند اصل اساسی دارند:
- هیچ شکلی از خود ندارند و شکل ظرف خود را می گیرند.
- سیالات مایع فشرده نمی شوند.
- مایعات فشار وارد شده را در تمام جهات منتقل می کنند.
با استفاده از یک سیال هیدرولیک می توان نیروی وارد شده در یک نقطه از آن را به نقاط دیگر انتقال دارد. روغن هیدرولیک که یک نوع سیال هیدرولیک می باشد به دلیل قابلیت تراکم ناپذیری بالا، می تواند فشار با یک مقدار یکسان به تمام نقاط منتقل کند. در صورتی که مساحت اعمال نیرو در سطح ثانویه بیشتر مساحت سطح اولیه باشد، به همان تناسب به نیروی زیادی برای مقاومت در برابر نیروی اولیه نیاز است.
در فرمول زیر این تناسب نشان داده شده است.
تراکم ناپذیری سیالات
معمولا برای تمام اهداف عملیاتی، سیالات به طور عادی تراکم ناپذیر هستند. فقط تحت فشارهای بسیار بالا می توان حجم سیال را تا حدودی کاهش داد، اگرچه این کاهش آنقدر ناچیز است که اغلب در نظر گرفته نمی شود. با این حال، مایعات در نتیجه تغییرات دما منبسط و منقبض می شوند. هنگامی که مایعی در یک ظرف در بسته تحت دمای بالا قرار می گیرد، منبسط شده و به دیواره های ظرف فشار وارد می کند. بنابراین لازم است که مکانیسم های کاهش فشار و اتاق های انبساط در سیستم های هیدرولیک گنجانده شوند. بدون این اقدامات احتیاطی، سیال در حال انبساط می تواند فشار کافی را برای از بین بردن ظرف و کل سیستم داشته باشد.
اجزای اصلی سیستم هیدرولیک
یک سیستم هیدرولیک از چهار بخش اصلی تشکیل شده است.
- واحد تولید قدرت ( موتور الکتریکی، پمپ، آکومولاتور و …)،
- سیلندر هیدرولیک: وظیفه تبدیل فشار روغن را به حرکت و نیرو دارد.
- شیر های کنترل جریان: وظیفه کنترل دبی سیال و تغییر جهت سیال را دارند.
- سیستم خنک کاری: وظیفه خنک کاری سیال داغ را دارد
چرا روغن هیدرولیک داغ می شود؟
علت اصلی داغ شدن روغن هیدرولیک در یک فرایند، به سبب وجود ناکارآمدی و بازدهی پایین، دستگاه های درگیر با روغن می باشد. این اتلافات موجب پایین آمدن توان ورودی در سیستم شده و این توان اتلافی به گرما تبدیل می شود. و این گرما در صورتی که از مجموعه دفع نشود، موجب بالا رفتن سیال مرتبط ( روغن هیدرولیک ) شده و مشکلات متعددی را به وجود می آورد. لذا میزان گرمای دریافت شده توسط روغن را می توان به صورت مجموعه ای از اتلافات توان در تجهیزات زیر در نظر گرفت:
گرمای دریافت شده توسط روغن= توان اتلافی پمپ+ توان اتلافی در شیر آلات+ توان اتلافی در عملگر ها و …
حد بالای دمای روغن چقدر باید باشد؟
در اغلب روغن های صنعتی و هیدرولیک، حداکثر دمای کاری روغن نباید به بیش از 80 درجه سانتی گراد برسد. در صورت عبور دمای روغن از این مقدار، ویسکوزیته آن به شدت کاهش پیدا کرده و عملا خاصیت مهم انتقال قدرت را از دست می دهد و همچنین با احتمال اکسیداسیون در آن، موجب خوردگی قطعات مرتبط می شود. لذا از کارکرد روغن در دمای بیش از 80 درجه سانتی گراد، باید جلوگیری نمود و برای استفاده مجدد باید توسط انواع مبدل های حرارتی خنک نمود.
خنک کاری روغن هیدرولیک
برای نگه داشتن دمای روغن در نقطه متعادل و خنک کاری آن، نیاز است تا به میزان گرمایی که در طی گذر از تجهیزات مختلف دریافت کرده است، به همان میزان گرما از دست بدهد. به عنوان مثال فرایندی که در آن توان وردی 100 kW می باشد و بازدهی فرایند 80 درصد است، لذا باید به اندازه 20 درصد از توان کل به گرما تبدیل شده و در نتیجه روغن با استفاده از یک روغن سرد کن، به اندازه 20 kW باید گرما از دست بدهد. در صورتی که ظرفیت این روغن سرد کن کمتر از این مقدار باشد، روغن در دمای متعادل نخواهد بود و موجب گرمایش بیش از حد آن خواهد شد.
روش خنک کاری روغن هیدرولیک
دو راه برای حل مشکلات گرمای بیش از حد در سیستم های هیدرولیک وجود دارد:
- استفاده از مخزن بزرگ تر: به طوری که موقع برگشت روغن به مخزن، روغن در اثر تماس با جریان هوای بیرونی خنک می شود. ولی در موارد بسیاری، استفاده از مخزن بزرگتر، جواب گوی کاهش دمای روغن نیست.
- استفاده از مبدل حرارتی در سیستم های هیدرویکی: با توجه به دما و فشار کاری روغن می توان از انواع مبدل حرارتی پوسته ولوله، مبدل حرارتی صفحه ای و مبدل حرارتی هوا خنک استفاده نمود.
به طور خاص برای روغن هیدرولیک می توان از خنک کن روغن هیدرولیک و یا روغن سرد کن استفاده نمود.
حال برای بالابردن بازدهی انتقال حرارت، نکات زیر پیشنهاد می شود:
- سیستم های هیدرولیک، گرما را از طریق مخزن دفع می کنند. بنابراین سطح سیال مخزن را بررسی کنید و در صورت پایین بودن آن را تا سطح صحیح پر کنید. بررسی کنید که هیچ مانعی مانند تجمع کثیفی و یا آلودگی، برای جریان هوا در اطراف مخزن وجود نداشته باشد.
- مبدل حرارتی را بررسی کنید و مطمئن شوید که هسته مسدود نشده است. توانایی مبدل حرارتی برای دفع گرما بستگی به سرعت جریان و دمای سیال هیدرولیک و هوای خنک کننده یا آب دارد که از طریق مبدل در گردش است. عملکرد تمام اجزای مدار خنک کننده را بررسی کرده و در صورت لزوم تعویض کنید.
شرکت ویرا تجهیز صنعت، تولید کننده انواع مبدل خنک کن روغن هیدرولیک
شرکت ویرا تجهیز صنعت، به عنوان یکی از تولید کنندگان انواع خنک کن روغن هیدرولیک سعی نموده است با کاهش هزینه های تولید و افزایش کیفیت مواد اولیه ( استفاده از لوله های مسی برند مهر اصل تبریز)، انواع روغن سرد کن را متناسب با نیاز صنایع و کارخانجات را با قیمت مناسب ارائه نماید.
با توجه به اینکه دفاتر فروش شرکت ویرا تجهیز صنعت در شهر تبریز و تهران فعال است، شما می توانید برای خرید و سفارش مبدل حرارتی روغن مورد نیاز خود در تبریز و سایر شهر های ایران، با کارشناسان واحد فروش ما تماس گرفته و ضمن دریافت کاتالوگ محصولات و مشاوره های لازم، کالای خود را در اسرع وقت و با هزینه پایین تر در محل شرکت خود دریافت نمایید.
