گاز مبرد و انواع روغن‌ها

گاز مبرد و انواع روغن‌ها از جمله مواد مهم در صنایع مختلف مانند صنایع خودروسازی، تولید یخ، یخچال و تهویه مطبوع، پزشکی و صنایع شیمیایی استفاده می‌شوند. گازهای مبرد که به عنوان سیال‌های حرارتی استفاده می‌شوند، برای انتقال حرارت و خنک کردن مواد به کار می‌روند. از آنجا که گازهای مبرد برای محیط زیست آسیب‌پذیر هستند، استفاده از گازهای مبرد با کمترین تأثیر ممکن بر محیط زیست توصیه می‌شود.

انواع مختلف گازهای مبرد

گازهای مبرد به دو دسته گازهای مبرد طبیعی و گازهای مبرد مصنوعی تقسیم می‌شوند. گازهای مبرد طبیعی مانند آمونیاک، پروپان و بوتان از منابع طبیعی بدست می‌آیند و از آن‌ها به عنوان مبرد در صنایع مختلف استفاده می‌شود. از سوی دیگر، گازهای مبرد مصنوعی مانند فلوروکربن‌ها و هیدروکربن‌ها از ترکیبات شیمیایی سنتز شده‌اند و بعضاً برای جایگزینی گازهای مبرد طبیعی استفاده می‌شوند.

نقش روغن در صنایع

روغن‌ها نیز در صنایع مختلف به عنوان ماده‌ای که به عنوان روانکننده، محافظ و سایر کاربردها استفاده می‌شوند. انواع مختلفی از روغن‌ها وجود دارند که بر اساس خواص و ویژگی‌هایشان، برای کاربردهای مختلف مناسب هستند. به عنوان مثال، روغن‌های معدنی، روغن‌های سنتزی، روغن‌های گیاهی و روغن‌های پایه مختلفی وجود دارند که هر کدام ویژگی‌های خاصی دارند و بیشتر در صنایع خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.

به طور کلی، استفاده از گازهای مبرد و انواع روغن‌ها در صنایع مختلف از اهمیت بسزایی برخوردار است و انتخاب مواد مناسب و استفاده از آن‌ها با دقت و صحیح، می‌تواند به بهبود عملکرد و کارایی صنایع کمک کند و در نهایت منجر به افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها شود.

تاثیر روغن در سیستم‌های تبرید

در سیستم‌های تبرید، همانند بسیاری از سیستم‌های دیگر که قطعات متحرک دارند، از روغن نیز برای عملکرد بهتر استفاده می‌شود. این روغن برای روانکنندگی قطعات متحرک مانند قطعات داخلی متحرک کمپرسور و شیرهای فشارشکن ترمواکسپنشن (Thermo Expansion Valves) استفاده می‌شود.

در سیکل تبرید از نوع DX – Direct Expansion، اواپراتورها باید به گونه‌ای طراحی شوند که اطمینان حاصل شود روغن اختلاط یافته در مبرد سیکل تبرید را طی کرده و به محفظه روغن زیر کمپرسور بازگردد و در هیچ نقطه‌ای از سیکل به تله نفتاده و گیر نیفتد.

در اواپراتورهای از نوع Flooded، روغن اختلاط یافته در مبرد به سادگی به تله می‌افتد و در آن جمع می‌شود و معمولاً سیستم بازگشت روغن از اواپراتور به محفظه روغن کمپرسور وجود دارد.

عوامل مهم در اختلاط روغن

عوامل مهمی که باعث می‌شوند روغن اختلاط یافته در مبرد سیکل تبرید را طی کرده و به محفظه روغن کمپرسور بازگردد، شامل هندسه لوله‌کشی، هندسه اجزای سیستم و سرعت گذر مبرد از لوله‌ها می‌باشد. این عوامل بر میزان اختلاط و حل شدن روغن در مبرد تأثیر دارند و اهمیت بسزایی در انتخاب و طراحی سیستم تبرید دارند.

دو نوع اول روغن‌ها، یعنی POE و MO، از شایع‌ترین انواع روغن‌های استفاده شده در صنعت تبرید ایران هستند. روغن‌های MO از منابع معدنی مانند نفت خام تولید می‌شوند، در حالی که روغن‌های POE از مواد مصنوعی مانند الکل به دست می‌آیند.

CFC‌ها معمولا با روغن‌های AB و MO استفاده می‌شوند. حضور کلر در این نوع مبردها باعث ایجاد اختلال و حل شدن مبرد در روغن می‌شود و نیازی به اضافه کردن ترکیبات دیگر به روغن نیست.

HCFC‌ها هم معمولا با روغن‌های AB و MO و گاهی با روغن‌های POE استفاده می‌شوند. اما استفاده از HCFC‌ها با روغن‌های POE توسط تولیدکنندگان مبردها به طور قطع تأیید نشده است.

HFC‌ها نیز مبردهایی هستند که معمولا با روغن‌های POE استفاده می‌شوند.

مبرد R134a از خانواده HFC‌ها است و علاوه بر POE، قابلیت حلالیت خوبی در روغن‌های نوع PAG نیز دارد.

نکته مهم

توجه داشته باشید که استفاده همزمان از دو نوع روغن POE و MO در کمپرسور سیستم تبرید می‌تواند باعث اختلال در انتقال حرارت و عملکرد دو جزء کندانسور و اواپراتور شود.

هنگام تعویض روغن کمپرسور یک سیستم تبرید از MO به AB، حداقل باید 50 تا 80 درصد روغن MO قبلی از سیستم حذف شود و هنگام تعویض روغن کمپرسور یک سیستم تبرید از MO یا AB به POE، حداقل باید 95 درصد روغن قبلی از سیستم حذف شود.

روغن‌های نوع POE بسیار جاذب آب و رطوبت هستند و اگر رطوبت وارد سیستم تبرید شود، خطر تشکیل اسید وارد می‌شود که ممکن است به کمپرسور و دیگر قطعات سیستم آسیب برساند.

قابلیت پاک‌کنندگی و تمیزکنندگی

این روغن‌ها قابلیت پاک‌کنندگی و تمیزکنندگی دارند که ممکن است در برخی موارد باعث مشکلات در سیستم شوند. ذراتی که در این روغن‌ها حل نشده و از قطعات سیستم جدا شده‌اند، ممکن است در نازل Expansion Valve جمع شده و مانع از عبور مبرد مایع به درون اواپراتور شوند. این مشکلات با نصب فیلتر و درایر کافی در مسیر خط مایع سیستم قابل پیشگیری هستند.