مشخصات و ویژگی های روغن های مورد استفاده در سیستم های برودتی

سایت دیفراست www.defrost.ir مرجع تعمیرکاران لوازم خانگی

کانال تلگرام گروه تولیدی دیفراست

Telegram.me/defrostgrop

باما همراه شوید

• روغن های تبرید :

روغن مورد استفاده در سیستم های برودتی به لحاظ اهمیت و وظیفه ی خطیری که به عهده دارند نیازمند مشخصه های ویژه ای هستند. روغن های تبرید دارای خلوص بسیار بالایی بوده و نیاز است به روش های دقیقی کنترل کیفیت شوند.

کارکرد روغن در سیستم های برودتی ممکن است 20 سال یا بیشتر طول بکشد در حالیکه روغن اتومبیل را میتوان پس از چندهزار کیلومتر کار تعویض کرد.

 

• خواص روغن های تبرید :

1- قابلیت اختلاط روغن با مبرد

2- ویسکوزیته روغن

3- نقطه ی ریزش روغن

4- دمای تجمع موم در روغن

5- بخار آب موجود در روغن

♦ با توجه به در تماس بودن مبرد و روغن در سیستم های تبرید، مشخصه مهمی که در مبردهای مختلف فرق میکند اختلاط پذیری روغن است ؛ یعنی توانایی مبرد برای حل شدن در روغن یا برعکس.

در مورد اینکه اختلاط پذیری روغن خصوصیت مطلوبی برای مبرد است یا نه ، اختلاف نظرهایی وجود دارد به لحاظ اینکه اختلاط پذیری روغن در طراحی کمپرسور و سایر تجهیزات نظیر لوله کشی مبرد بیشتر اثرگذار می باشد. لذا پارامتر فوق یکی از مهمترین مشخصه های مبرد بوده و باید مد نظر قرار گیرد.

♦ یکی از تاثیرات اصلی مبرد حل پذیر با روغن این است که روغن را در داخل کارتر رقیق میکند، بنابراین ویسکوزیته روغن کاهش یافته و کیفیت روغن کاری قطعات (در اثر نازک شدن فیلم روغن) پایین می آید. برای جبران رقیق شدگی روغن میتوانیم از روغن های با ویسکوزیته اولیه بالاتر استفاده نماییم.

• قابلیت اختلاط روغن با مبردها تقریبا از صفر با آمونیاک R-717 شروع و به اختلاط کامل با R-12 می رسد.

• اختلاط مبرد در روغن باعث کاهش ویسکوزیته میشود.

_ ویسکوزیته :

خاصیتی از مایع است که باعث مقاومت در مقابل جاری شدن میشود. این پارامتر نشان دهنده ی مقدار غلظت روغن می باشد. روغن برای روغن کاری یاتاقان ها و سطوحی که با هم در تماس بوده و اصطکاک دارند می باشد. بدیهی است اگر روغن منحصرا در داخل کمپرسور بوده و اجازه سیرکولاسیون به همراه مبرد به سایر قسمت های سیستم را نداشته باشد، وظیفه خود را بهتر انجام خواهد داد.

 

• برای انجام یک روغن کاری مناسب باید به نکات زیر توجه نمود :

1- روغن باید به اندازه کافی رقیق باشد؛ که بتواند بین قطعات گردنده با تلرانس بسته (خیلی کم) نفوذ کند. اگر روغن خیلی رقیق باشد بین سطوح در حال سایش باقی نمانده و از بین آنها خارج شده ، تولید فیلم محافظ نمیکند.

2- روغن باید به اندازه کافی غلیظ باشد. غلظت بیشتر باعث کشش و افت توان میشود. به علاوه ممکن است چنین روغنی قادر به جریان یافتن بین سطوح یاتاقان ها یا سطوحی که روی هم مالیده میشوند نباشد. در هر دو حالت روغن کاری کمپرسور کافی نخواهد بود.

ویسکوزیته براساس توانایی جاری شدن سخت یا آسان روغن سنجیده میشود.طبق قرارداد روغن های ماشین از شماره 10 خیلی رقیق شروع شده و تا شماره 90 روغن های سنگین که در جعبه دنده مورد استفاده قرار میگیرند درجه بندی شده اند. هر چه ویسکوزیته زیادتر باشد روغن غلیظ تر خواهد بود.

∴ توجه :

ویسکوزیته روغن تحت تاثیر درجه حرارت بوده و درضمن به درصد اختلاط روغن و مبرد نیز بستگی دارد. در سیستم های دما پایین، غلظت روغن افزایش یافته لذا مقاومت آن در مقابل جاری شدن بیشتر شده و مشکل ساز میشود.

وقتی که دمای اواپراتور کم میشود روغن، غلیظ شده در اواپراتور باقی می ماند و علاوه بر کاهش انتقال حرارت، روغن کاری کمپرسور نیز دوچار مشکل میگردد و در دماهای بالا روغن رقیق شده و ویسکوزیته آن کاهش یابد.گرم شدن کمپرسور نیز میتواند باعث رقت روغن شده و خواص روغن کاری آن را از بین ببرد.

روغن تبرید باید خواص لازم برای انجام روغن کاری در دماهای بالا را داشته و بتواند در دماهای پایین جریان یابد.

ویسکوزیته روغن های تبرید با واحد SSU سنجیده میشود.(ُSaybolt Seconds Universal)

تعداد ثانیه هایی که طول میکشد ظرفی با حجم استاندارد (لیتر) پر شودف نشانگر ویسکوزیته روغن می باشد. برای بیشتر تاسیسات برودتی روغن با ویسکوزیته 150 SSU در دمای 38°C مناسب است. استفاده از روغن 500 SSU در کولر اتومبیل معمول بوده در حالیکه در چیلرهای آبی روغن با ویسکوزیته 300 SSU استفاده میشود.

_ نقطه ی ریزش روغن :

کمترین دمای خارج شدن روغن از یک ظرف سر باز را نقطه ریزش روغن می نامند. اگر روغن تا دمای پایین تر از نقطه ریزش سرد شود، دیگر قادر به حرکت آزاد در اواپراتور نبوده و نخواهد توانست به سمت کمپرسور برگردد. نقطه ریزش به مقدار موم موجود در روغن بستگی داشته و ارتباطی با ویسکوزیته ندارد.

_ دمای جمع شدن موم در روغن :

تمام روغن ها محتوی مقداری موم هستند هرچند که روغن های تبرید در طی مراحل تصفیه خیلی بیشتر از روغن های معمولی موم شان گرفته میشود. در دماهای معمولی موم به صورت محلول در روغن می باشد اما وقتی که دمای روغن افت میکند توانایی حل شوندگی موم در روغن کم میشود. به طوری که به تدریج روغن سرد شده تا اینکه اولین توده موم از محلول خارج شده و نمایان شود دمای فوق دمای تجمع موم می باشد.

∴ توجه :

روغن مبرد مورد استفاده در سیستم های تبرید باید دارای نقطه ی تجمع موم پایین تر از کمترین دمای ممکن سیستم را داشته باشد.

موم آزاد شده از روغن ، معمولا مسیرهای وسایل اندازه گیر و اروفیس شیرهای انبساط را مسدود میکند.

_ اثر رطوبت در سیستم تبرید :

واضح است رطوبت با هر درصد که در مجاورت مواد مبرد قرار بگیرد ، ترکیب شده و باعث تشکیل ترکیبات بسیار خورنده نظیر اسیدها میگردد در ضمن با روغن و فلزات موجود در سیستم واکنش انجام میدهد. این عمل شیمیایی غالبا باعث :

1- حفره دار شدن و آسب های دیگر در سوپاپ ها، کاسه نمدها، سرمحور یاتاقان ها، دیواره سیلندرها و سایر سطوح صیقلی میشود.

2- ممکن است سبب از بین رفتن روغن و تشکیل لجن و روکش فلزی یا سایر چیزهایی شود که باعث گرفته شدن سوپاپ ها و مجراهای روغن میشوند و سطوح یاتاقان ها را خط می اندازند و به عبارت دیگر عمر تجهیزات را کوتاه میکنند.

3- خوردگی ناشی از رطوبت به نابودی سوپاپ ها کمک میکند و در موتور کمپرسورهای بسته و نیمه بسته غالبا باعث از بین رفتن عایق سیم پیچی میشود که به اتصال کوتاه شدن یا اتصال بدنه سیم پیچ موتور می انجامد.

 

♦ یادآوری:

وجود بخار آب به هر میزان که باشد میتواند موجب خرابی و نابودی سیستم تبرید گردد. از طرفی وجود سیستم تبرید کاملا عاری از رطوبت امکان ندارد. لذا عملکرد مطلوب سیستم تبرید ایجاب میکند که الزاما رطوبت داخل سیستم پایین تر از سطحی باشد که آثار مخرب در تجهیزات ایجاد میکند.

حداقل سطح رطوبت که در یک سیستم تبرید آثار مضر به وجود خواهد آورد به روشنی تعریف نشده است و به طور قابل ملاحظه ای به ماهیت ماده مبرد ، مقدار روغن و دمای کارکرد سیستم، خصوصا به دمای مبرد خروجی از کمپرسور بستگی دارد.

رطوبت در سیستم تبرید ممکن است به صورت آب آزاد (Free Water) یا محلول با مبرد وجود داشته باشد.

وقتی که در یک سیستم تبرید رطوبت به صورت آب آزاد حضور دارد در محل شیر انبساط تبدیل به یخ میشود. طبعا یخ بستن آب در محل شیر انبساط مانع از عبور مبرد به داخل اواپراتور میشود و تا زمان ذوب یخ و جریان مجدد مبرد به اواپراتور سیستم از کار می افتد ؛ در این چنین مواردی سیستم تبرید به صورت متناوب کار میکند زیرا جریان مایع مبرد به اواپراتور با انجماد و ذوب شدن یخ در محل اروفیس شیر انبساط قطع و وصل میشود.

چون آب آزاد در سیستم فقط وقتی وجود دارد که مقدار رطوبت سیستم از مقداری که مبرد به صورت محلول میتواند نگه دارد تجاوز کند.

یخ بستن شیر انبساط تقریبا همیشه نشانه آن است که محتوی رطوبت سیستم بالاتر از حداقل سطحی است که خوردگی ایجاد میکند، بنابراین خوردگی ایجاد میشود. از طرف دیگر یخ نزدن شیر انبساط نمیتواند به این معنی باشد که محتوی رطوبت سیستم الزاما کمتر از سطحی است که سبب خوردگی میشود.

زیرا در بعضی مبردها، خوردگی در سطحی پایین تر از سطح تشکیل آب آزاد رخ میدهد. همچنین باید به خاطر داشت که انجماد در سیستم های تهویه مطبوع یا در هر سیستم تبریدی که دمای اواپراتور بالاتر از دمای انجماد آب است اتفاق نمی افتد. بعلاوه توانایی نگهداری رطوبت به صورت محلول در یک مبرد با کاهش دما، کم میشود. بنابراین سیستم های با دمای بالاتر نسبت به سیستم های با دمای پایین تر غالبا بیشتر در معرض صدمات خوردگی ناشی از رطوبت هستند.

مبردهای مختلف از دونظر خیلی با هم تفاوت دارند :

1- مقدار رطوبتی که به صورت محلول می توانند در خود نگه دارند.

2- اثری که رطوبت روی آنها دارد.

سیستم های تبریدی که با مبردهای هالوکربنی (فریون ها) کار میکند معمولا خوردگی ناشی از رطوبت در آنها مسئله نخواهد بود چرا ک قابلیت جذب رطوبت در هیدروکربن هایی از قبیل پروپان ، بوتان و اتان و… مقدار کمی بوده و برای کارکرد مطلوب سیستم باید این رطوبت فورا گرفته شود.

در سیستم های فریونی هر رطوبتی خود را به صورت آب آزاد نشان خواهد داد که با یخ بستن در محل شیر انبساط معلوم میشود.

مبردهای هالوکربنی فقط کمی در اثر آب تجزیه میشوند لذا فقط مقادیر کمی اسید یا ترکیبات خورنده تشکیل میدهند. به طور کلی در سیستم های فریونی وقتی که مقدار رطوبت زیر سطح انجماد نگه داشته شود، خوردگی اتفاق نمی افتد مشروط بر اینکه روغن مصرفی با کیفیت بالا بوده و دمای رانش کمپرسور به طور معقول کم باشد.

اما مبرد آمونیاک وابستگی شدیدی به آب دارد و لذا سیستم های آمونیاکی قادر به جذب مقدار زیاد رطوبت به صورت آزاد هستند. حاصل ترکیب آب و آمونیاک ، آمونیاک رقیقی است که یک قلیای قوی بوده و به فلزات غیر آهنی از قبیل مس و برنج حمله میکند ولی اثر کمی در آهن ، فولاد و مواد دیگر موجود در سیستم دارد. به همین دلیل سیستم های آمونیاکی با وجود داشتن مقادیر نسبتا زیاد رطوبت میتوانند به طور رضایت بخشی کار کنند.

♦ یادآوری:

نکته مهم در استفاده از روغن های تبرید وجود دارد که روغن مصرفی در ظرف کاملا بسته ای بوده و پس از مصرف نیز، بستن سریع درب قوطی خیلی مهم است برای اینکه روغن به سرعت بخار اب موجود در هوا را جذب خود میکند و پس از آن دیگر روغن غیرقابل استفاده میشود.

 

برگشت روغن به داخل کارتر کمپرسور عمدتا به دو عامل زیر بستگی دارد :

1- میزان حل شدگی مبرد با روغن

2- دمای اواپراتور

وقتی که مبرد حل پذیر با روغن در یک سیستم تبرید به کار برده شده باشد (در حقیقت روغن به صورت محلول در مبرد بوده) مشکل برگشت روغن به راحتی حل میشود. در چنین وضعیتی روغن همراه مبرد در سیستم عبور کرده و در نتیجه از لوله مکش به کارتر کمپرسور برگشت داده میشود به شرط آنکه اواپراتور و لوله کشی مربوطه به طور مناسب طراحی شده باشد.

متاسفانه هرگاه مبردهای غیرقابل حل شونده در روغن، در سیستم تبریدی مورد استفاده قرار میگیرد پس از خارج شدن روغن از کارتر کمپرسور و ورود به کندانسور دیگر برگشت روغن به کارتر به آسانی میسر نمیشود.

به دلیل حل نشدن روغن در مبرد، به جز مقدار کمی که اختلاط مکانیکی شده، مبرد و روغن جدا از هم خواهند ماند به طوریکه عملا فقط مقدار کمی از روغن به همراه مبرد به کارتر برده میشود.

برای مثال مبرد آمونیاک که قابلیت حل شدن در روغن را نداشته و از روغن سبک تر است ، درصد زیادی از روغن که به همراه آمونیاک از کمپرسور خارج میشود در ته تجهیزاتی نظیر کندانسر ، اواپراتور و مخازن می ماند. به همین دلیل باید در قسمت پایین این دستگاه ها مجاری تخلیه روغن تعبیه و پیش بینی های لازم برای برگشت به کارتر به عمل آید. این کار ممکن است به صورت دستی یا اتوماتیک انجام گیرد.

از آنجاییکه روغن برای روغن کاری شیرهای انبساط و سایر شیرهای موجود در سیستم های برودتی به کار میرود ، لذا سیرکوله مقدار کمی روغن با مبرد معمولا اشکالی ندارد ولی به علت اثر معکوس که در ظرفیت سیستم دارد مقدار روغن در حال گردش باید در حداقل مقدار ممکن نگه داشته شود. همچنین از آنجاییکه  شروع سیرکوله روغن از محل کارتر کمپرسور انجام میشود در صورتی که مقدار آن به بیش از حد برسد ممکن است سطح روغن در داخل کارتر به کمتر از حداقل سطح لازم برای روغن کاری برسد که به هیچ وجه مناسب نمی باشد.