در سیستم های هیدرولیک،گرمایش بیش از حد روغن می تواند، قطعات مجموعه را از بین ببرد و از طرفی باعث کاهش طول عمر مفید روغن هیدرولیک شود. به همین دلیل است که خنک کننده های روغن هیدرولیک به طور گسترده در طیف متنوعی از محیط های صنعتی وتولیدی و … استفاده می شوند. این خنک کن ها، گرمای اضافی تولید شده در اثر تلفات انرژی در یک سیستم و همچنین از منابع خارجی مانند موتورها، کوره ها و حتی محیط اطراف را جذب و به خارج از سیستم هدایت می کنند. در واقع، خنک کننده ها برای یک سیستم هیدرولیک طوری طراحی و ساخته می شوند که دمای روغن را در یک محدوده ای حفظ می کنند.
مزایای استفاده از اویل کولر
از جمله مزایای استفاده از اویل کولر می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- حفظ دمای صحیح روغن را در ویسکوزیته توصیه شده خود نگه می دارد، و اطمینان می دهد که قطعات مکانیکی به درستی روغن کاری شده و تجهیزات در حداکثر راندمان خود کار می کنند. اجازه افزایش دمای روغن به بالاتر از حد توصیه شده می تواند عمر سیستم را به دلیل روانکاری ضعیف، نشت داخلی ، خطرکاویتاسیون و قطعات آسیب دیده کاهش دهد.
- پایین نگه داشتن دما همچنین به ماندگاری بیشتر روغن و سایر اجزا کمک می کند. گرمای بیش از حد می تواند ابتدا روغن هیدرولیک را تخریب کرده، یک لایه تخریب کننده روی سطوح اجزا تشکیل دهد و سپس لاستیک و سیل های الاستومری را خراب کند.
- عملکرد روغن هیدرولیک در یک محدوده دمایی توصیه شده، کارایی یک سیستم هیدرولیک را افزایش می دهد و بازدهی تجهیزات را بهبود می بخشد.
- در نهایت، با زمان کار بیشتر دستگاه و خاموشی کمتر، هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.
با توجه به مزایایی که اویل کولر ها دارند، واضح است که انتخاب اندازه دقیق آنها یک مسئله اساسی برای مهندسان و صنعت گران است. در صورتی که ابعاد انتخابی و یا طراحی شده کمتر باشد، اجازه می دهد تا دمای روغن بالاتر از حد توصیه شده باشد و اتفاقات بد بعدی را رقم خواهد زد. اما از طرف دیگر انتخاب یک اویل کولر با اندازه بیش از حد، درست است که می تواند باعث کاهش دمای روغن کمتر از محدوده توصیه‌شده شود ولی با افزایش هزینه‌های خرید، به کارایی سیستم نیز آسیب بزند. در این مقاله نکاتی در مورد انتخاب نوع و اندازه مناسب اویل کولر برای انواع کاربرد ها آورده شده است:
انواع خنک کن روغن هیدرولیک
انواع مختلفی از کولرها برای سیستم های هیدرولیک مناسب هستند که معمول ترین آنها هوا خنک و آب خنک است.
1- خنک کن روغن هیدرولیک هوا خنک: به این خنک کن ، مبدل حرارتی هوا خنک نیز گفته می شود. سیستم های خنک کننده با هوا، گرما را با جریان اجباری و یا اختیاری هوا دفع می کنند. این نوع خنک کن با دمیدن هوای سرد به سیال داغ در داخل کویل یا هسته مبدل حرارتی عمل می کند. هزینه اجرا کم و تعمیر و نگهداری ساده از مزایای جذاب مبدل های حرارتی هوا خنک هستند. آنها همچنین مشکلات آلودگی آب را ندارند و خوردگی را به حداقل می رسانند. علاوه بر این، گرمای تولید شده از سیستم های خنک کننده با هوا می تواند برای مقاصد دیگر نیز استفاده شوند.
از معایب این خنک کن می توان گفت که قیمت بالای یک مبدل حرارتی هوا خنک بیشتر از یک واحد خنک کننده با آب است. همچنین به ازای یک نرخ تبادل حرارتی یکسان در مقایسه با نوع آب خنک، ابعاد بزرگتری داشته و نویز بیشتری تولید می کنند. بنابراین می توانند محیط کار را تخریب کنند. علاوه بر این، این کولرها به تهویه و هوای تمیز نیاز دارند و تغییرات دمای محیط می‌تواند به میزان زیادی بر ظرفیت خنک‌کننده تأثیر بگذارد و حفظ عملکرد حالت پایدار را دشوارتر می‌کند. به طور مثال در تابستان که دمای هوا بالاتر است، عملکرد مبدل حرارتی هوا خنک به حداقل مقدار می رسد.
2- خنک کن روغن هیدرولیک آب خنک: به این خنک کن، مبدل حرارتی آب و روغن نیز گفته می شود که از یکی از پرکاربرد ترین مبدل های حرارتی پوسته و لوله می باشد. سیستم های خنک کننده با آب از آب سرد برای جذب دفع گرما استفاده می کنند و سیالات سرد و گرم توسط یک مانع از هم جدا می شوند. در مقایسه با سیستم های هوا خنک با ظرفیت معادل، سیستم های خنک کننده با آب هزینه های اولیه پایین تری دارند. آنها همچنین آرام، فشرده و با ابعاد کوچک هستند و دمای محیط اطراف را تغییر نمی دهند بلکه دمای خروجی آب بیشتر از دمای آب در محیط است و این آب باید برای استفاده مجدد توسط چیلر خنک کاری شود. تغییرات در دمای هوا تأثیر کمی بر ظرفیت خنک کنندگی دارد یا هیچ تأثیری ندارد، که این عمال باعث سازگاری و پایداری بیشتر در خنک کاری روغن می شود.
اگرچه کولرهای آب خنک هزینه کمتری دارند، اما معمولاً به آب تمیز نیاز دارند. آب جاری می تواند گران باشد و منجر به هزینه های عملیاتی بالاتر شود. مشکلات دیگر شامل خوردگی و فرسایش و افزایش تعمیر و نگهداری است. مبدل های حرارتی آب و روغن در صورتی که دمای هوای محیط خیلی پایین باشد، ممکن است در هوای سرد یخ بزنند و عملا سیستم خنک کاری را مختل کنند.
تعیین بار حرارتی روغن سرد کن
پس از انتخاب نوع کولر و طرح اولیه، مرحله بعدی استفاده از داده هایی مانند حداکثر دمای سیستم، نوع سیالی که باید خنک شود، سرعت جریان سیال، حداکثر افت فشار مجاز سیال خنک شده و بار حرارتی است. توسط این داده های می توان ابعاد روغن سرد کن را تعیین نمود.
به عنوان مثال، تعیین بار حرارتی ضروری است. بسیاری از کاربران بازدهی را برای سیستم خود فرض می کنند و سپس بار گرمایی را استخراج می کنند. به عنوان مثال، اگر با این فرض که یک سیستم 70 درصد کارآمد است، کار می کند، می توان فرض کرد که 30 درصد باقی مانده از توان ورودی بار گرمایی است. تخمین راندمان کلی سیستم یک عدد بار گرمایی تولید می کند، اما محاسبه بار حرارتی به طور کلی دقیق تر است.
با پایش دمای مخزن و دانستن نوع و حجم یک سیال، بار حرارتی Q را می توان با استفاده از موارد زیر محاسبه کرد:
Q=ΔT*c_p*p*V/t
که در رابطه فوق در صورتی که سیال آب را در نظر بگیریم، ΔT اختلاف دمای ورودی و خروجی آب، c_p ظرفیت گرمایی ویژه آب، p چگالی آب ، V حجم سیال درون لوله ها و t مدت زمانی است که دمای خروجی به مقدار دلخواه می رسد. البته در صورتی که جریان انتقال حرارت به یک حالت پایا برسد، دیگر مدت زمان مطرح نبوده و از توان حرارتی برای انتخاب مبدل حرارتی استفاده می گردد. این رابطه برای هر نوع مبدل حرارتی صدق می کند.
هرچه داده‌های سیستم دقیق‌تر باشد، بهتر می‌توان اندازه روغن سردکن مورد نیاز را اندازه‌گیری کرد. پس از محاسبه بار گرمایی، مهندسان ممکن است یک اصلاح یا ضریب “ایمنی” را برای محاسبه عدم قطعیت ها اعمال کنند. استفاده یا عدم استفاده از آن به میزان محافظه کار بودن طراحی و میزان اطمینان به داده ها بستگی دارد.
برای سرعت بخشیدن به محاسبات، معمولا از یک نرم افزار طراحی استفاده می گردد. نرم افزار شرکت پارکر یکی از نرم افزار های مناسب برای انتخاب ابعاد مبدل حرارتی هوا خنک می باشد.
فاکتور های اضافی در انتخاب روغن سرد کن
علاوه بر ملاحظات فوق، سایر عوامل نیز مهم هستند. هنگام انتخاب مبدل حرارتی هوا خنک، به ارتفاع، حداکثر دمای هوای محیط و نوع موتوری که فن را هدایت می کند، توجه داشته باشید. موتورهای AC، DC و هیدرولیک همگی مناسب هستند.در ظاهر، تا زمانی که یک موتور نیروی لازم برای به حرکت درآوردن فن را فراهم کند، ممکن است نوع موتور تأثیر کمی برای ظرفیت خنک کننده روغن به نظر برسد. اما نوع موتور می تواند بر اندازه کولر تأثیر بگذارد. به طور معمول موتورهای فن 12 و 24 ولت DC چگالی توان موتورهای AC را ندارند. این بدان معناست که درایوهای فن DC نمی توانند به اندازه درایوهای AC هوا را به داخل هسته مکیده با بدمند. از آنجا که هوای کمتری از کویل های حاوی روغن عبور می کند، ظرفیت خنک کننده نیز کمتر و در نتیجه ابعاد مبدل حرارتی بزرگ است.
انتخاب اویل کولر
با توجه به داده های فوق، مهندسین و طراحان می توانند به اندازه گیری روی آورند. خنک کن ها را می‌توان با استفاده از برنامه‌های نرم‌افزاری یا با درون‌یابی نمودارها انتخاب نمود.. نرم افزار ساده ترین و سریع ترین راه حل را ارائه می دهد. کاربران فقط باید داده های ثبت شده را در محل های مناسب وارد کنند و به نرم افزار اجازه دهند ابعاد بهینه را محاسبه کند.همان طور که اشاره شد، پارکر یک شرکت تولید کننده تجهیزان صنعتی است که برای مبدل های حرارتی هوا خنک یک برنامه و نرم افزار محاسبات ارائه داده است. ورودی های این برنامه شامل نوع روغن و دبی، دمای ورودی و محیط، بار حرارتی و ارتفاع می باشد. خروجی ها شامل دمای روغن و هوا ورودی و خروجی، اتلاف حرارت ویژه، افت فشار روغن و سطح ارتعاشات است. این برنامه می تواند یک اویل کولر را بر اساس داده های ورودی انتخاب کرده و کاربر می توان بر اساس این محاسبات مبدل حرارتی موجود با برند پارکر و یا مبدل های حرارتی مشابه انتخاب نماید.
شرکت ویرا تجهیز صنعت تولید کننده اویل کولر
شرکت ویرا تجهیز صنعت نیز تولید کننده انواع خنک کن روغن آب خنک و هوا خنک می باشد. صنعتگران و مهندسان می توانند از طریق کاتالوگ محصولات، مبدل حرارتی مورد نیاز خود را انتخاب نمایند و یا با با تماس با کارشناسان واحد فنی شرکت ویرا تجهیز صنعت برای انتخاب مناسب مبدل حرارتی کمک و مشاوره دریافت نمایند. بدیهی است دریافت مشاوره تخصصی به شما در انتخاب مناسب و کاهش هزینه های خرید، کمک شایانی خواهد کرد.
