معرفی کامل چیلر خنک کننده روغن هیدرولیک + مزایا و کاربرد آن

آشنایی با روغن هیدرولیک

امروزه از سیستم های هیدرولیک در بسیاری از بخش های صنعت و تجهیزات مختلفی از جمله ماشین آلات CNC، پرس های هیدرولیک و … استفاده می شود.

در این سیستم ها از روغن هیدرولیک برای انتقال نیرو استفاده می شود و لذا روغن نقش بسیار مهمی در عملکرد آن ها دارد. از سوی دیگر خواص روغن هیدرولیک بسیار وابسته به دمای آن است و به همین دلیل افزایش بیش از حد دمای روغن می تواند در کار سیستم هیدرولیک اخلال ایجاد کند.

برای جلوگیری از این مشکل، از تجهیزات خنک کننده روغن هیدرولیک استفاده می شود و یکی از بهترین گزینه های موجود چیلر خنک کننده روغن هیدرولیک (Hydraulic Oil Chiller) است.

چرا روغن هیدرولیک نیاز به خنک کاری دارد؟

با کار کردن سیستم هیدرولیک مقدار زیادی گرما تولید می شود که این انرژی اضافی به روغن هیدرولیک منتقل شده و دمای آن را افزایش می دهد. افزایش دمای روغن خواص آن را تغییر می دهد و مشکلاتی برای سیستم هیدرولیک ایجاد می کند:

• با افزایش دما، ویسکوزیته روغن کاهش پیدا می کند. کاهش ویسکوزیته موجب ایجاد نشتی داخلی در وسایل هیدرولیک و آب بندهای آن ها می شود، بازده سیستم هیدرولیک را کاهش می دهد و خرابی های مکرر تجهیزاتی مثل پمپ های پیستونی و شیرآلات را در پی دارد.
• افزایش دما فرسایش روغن را تسریع می کند.

علاوه بر موارد فوق، افزایش بیش از حد دمای روغن موجب می شود آب بندها و شیلنگ های الاستومری سخت و شکننده شوند.

با توجه به موارد اشاره شده در بالا، ضروری است که روغن هیدرولیک به نحوی خنک شود تا دمای آن از حد مشخصی بالاتر نرود و در محدوده مجاز حفظ شود.

روش های مختلف خنک کاری روغن هیدرولیک

برای خنک کاری روغن هیدرولیک از روش های مختلفی استفاده می شود. ارزان ترین و کم بازده ترین روش آن است که مخزن روغن به اندازه کافی بزرگ باشد تا سرعت تغییر دمای روغن را کاهش داده و فرصت کافی برای خنک شدن طبیعی آن را فراهم کند.

روش دیگر استفاده از هوا برای خنک کردن روغن است. در این روش روغن از داخل یک مبدل حرارتی عبور می کند و یک فن هوا را بر روی مبدل می دمد. روش سوم استفاده از آب یک منبع آب خنک یا برج خنک کن است.

در این حالت، با استفاده از یک مبدل حرارتی، گرما از روغن به آب منتقل می شود. اما در شرایطی که دمای هوای محیط بالا است و منبع آب آماده ای برای استفاده جهت خنک کاری روغن وجود ندارد نمی توان از این دو روش استفاده کرد.

روش چهارم و یکی از بهترین گزینه ها برای خنک کاری روغن هیدرولیک، خصوصاً در سیستم های هیدرولیک بزرگ، استفاده از چیلر خنک کننده روغن هیدرولیک است که با استفاده از سیکل تبرید تراکمی و البته با مصرف برق، وظیفه خنک کاری روغن را انجام می دهد.

چیلر خنک کننده روغن هیدرولیک

چیلر خنک کننده روغن هیدرولیک با استفاده از سیکل تبرید تراکمی، سرمایش لازم برای خنک کاری روغن سیستم هیدرولیک را فراهم می کند.

بنابراین، این چیلرها نیز مشابه سایر سیستم های تبرید تراکمی دارای چهار بخش اصلی کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور هستند. چیلرهای خنک کننده روغن هیدرولیک بر اساس نوع مایع خنک کننده که در اواپراتور گرما از دست می دهد به دو دسته تقسیم می شوند:

چیلر روغن مستقیم

در این دسته از چیلرهای خنک کننده روغن هیدرولیک، روغن مستقیماً وارد اواپراتور چیلر می شود، با مبرد تبادل حرارت انجام داده و خنک می شود و سپس به سیستم هیدرولیک باز می گردد.

چیلر روغن غیر مستقیم

در این چیلرها، خنک کاری روغن به صورت غیر مستقیم و توسط یک سیکل ثانویه با سیال عامل آب یا محلول گلیکول انجام می گیرد. در این حالت، نیاز به یک مبدل حرارتی اضافی است که روغن برای خنک شدن وارد آن می شود.

در سمت دیگر مبدل نیز، آب خنک خروجی چیلر وارد شده، حرارت را از روغن دریافت می کند و به چیلر باز می گردد. سپس آب ورودی به چیلر از اواپراتور عبور می کند، با مبرد تبادل حرارت انجام می دهد و خنک می شود و این سیکل تکرار می گردد. برای آگاهی بیشتر درباره اوپراتور مقاله علت یخ زدگی اواپراتور را بخوانید.

استفاده از چیلر خنک کننده روغن هیدرولیک برای کنترل دمای روغن مزایای متعددی دارد از جمله:

• فراهم شدن امکان کنترل دقیق دما با استفاده از سنسورهای دما و سیستم کنترل خودکار چیلر
• جلوگیری از افزایش بیش از حد دما، در نتیجه کاهش نرخ خرابی تجهیزات و افزایش عمر آن ها
• وابستگی کم به دمای هوای محیط و ثبات دمایی بیشتر نسبت به اویل کولرهای هوا خنک
• احتمال کمتر گرفتگی لوله ها نسبت به حالت استفاده از منبع آب طبیعی یا برج خنک کن برای تأمین آب خنک مورد نیاز برای اویل کولر آب خنک

البته این چیلرها در کنار مزایای اشاره شده، قیمت بیشتر و مصرف انرژی بالاتری نیز نسبت به اویل کولرها دارند.

کاربردهای چیلر خنک کننده روغن هیدرولیک

چیلر خنک کننده روغن هیدرولیک در بخش های مختلفی از صنعت که از سیستم های هیدرولیک استفاده می کنند قابل کاربرد است. علاوه بر این، می توان از آن برای خنک کردن روغن در سایر سیستم ها از جمله روغن های روانکاری نیز استفاده کرد.

برخی از بخش های صنعتی که از چیلرهای خنک کننده روغن هیدرولیک استفاده می کنند عبارتند از:

• ماشینکاری و CNC
• برش فلزات
• هیدروفرمینگ
• خمکاری
• آبدهی (Quenching)
• اکستروژن
• حفاری

جمع بندی

در طول عملکرد سیستم هیدرولیک گرمای زیادی تولید می شود که دمای روغن را به تدریج افزایش می دهد. افزایش بیش از حد دمای روغن هیدرولیک موجب کاهش ویسکوزیته آن و در نتیجه خرابی قطعات سیستم می شود.

افزایش دما همچنین عمر کاری روغن را کاهش می دهد و به برخی از اجزاء دیگر سیستم هیدرولیک نیز آسیب می زند. یکی از بهترین گزینه ها برای جلوگیری از این مشکلات و کنترل دمای روغن استفاده از چیلر روغن هیدرولیک است.

این چیلرها به دو روش مستقیم و غیر مستقیم حرارت را از روغن جذب کرده دمای آن را کاهش می دهند. چیلرهای روغن مزایای متعددی نسبت به اویل کولرهای آب خنک و هوا خنک دارند ولی مصرف انرژی و قیمت بالاتری نیز دارند.