خنک کن روغن هیدرولیک

وقتی یک سیتم هیدرولیکی به صورت دائم روشن باشد، گردش مداوم روغن درون اجزای سیستم و اصطحکاکی که بین روغن و مجرای حرکتش ایجاد می شود دمای آن را بالا می برد. این افزایش دما بر ویسکوزیته سیال تأثیرمی گذارد، اصطکاک سیستم را افزایش می دهد، گردش روان کننده را مختل می کند، خطر ایجاد حفره و نشت داخلی را بالا می برد، در نتیجه طول عمر دستگاه هیدرولیک کاهش می یابد. بسیاری از نگرانی های ناشی از گرمای بیش از حد سیستم هیدرولیک را می توان با انتخاب یک روش موثر برای خنک سازی سیستم حل کرد.

مبدل حرارتی و یا خنک کن روغن هیدرولیک چیست؟ چرا از آن استفاده میشود .

مبدل و یا کولر از اجزای لوازم جانبی سیستم هیدرولیک می‌باشد . جهت اینکه بتوان دمای روغن هیدرولیک که سیال مورد استفاده در سیستمهای هیدرولیک می‌باشد .را کنترل نمود از تجهیزی بنام مبدل و یا خنک کن روغن هیدرولیک استفاده میشود.در مدارهای زیر دو نمونه از آن را مشاهده میکنید.

اهمیت استفاده از خنک کن روغن هیدرولیک

همانطور که میدانید در سیستمهای هیدرولیک از سیال روغن استفاده میشود که بسته به مشخصات هر سیستم و شرایط محیطی نوع روغنها مورد استفاده متفاوت میباشد . و با توجه به رابطه مستقیم دما با غلظت روغن بنابراین تا حد ممکن ثابت نگه داشتن دمای روغن نیاز به استفاده از تجهیزی بنام خنک کن و یا مبدل دارد که بتوان بوسیله آن دمای روغن را متناسب با شرایط دلخواه تنظیم نمود. در شکل زیر قطعه شماره 6 خنک کن روغن مشاهده می گردد.

زمانی که دمای روغن در یک ماشین بالا رود می تواند باعث بروز مشکلاتی نظیر:

• کاهش طول عمر در دستگاه
• پایین آمدن بازدهی
• ایجاد گرما
• اتلاف انرژی و خرابی سیستم و قطعات
• نشتی داخلی
• اکسیداسیون
• خشک شدن آب بندها
• احتمال آتش گرفتگی

از این رو استفاده از سردکن هیدرولیک باعث بالا رفتن دوام و عملکرد قابل قبول در سیستم روغن خواهد شد.

انواع روش های خنک سازی سیستم های هیدرولیکی

دو روش برای جلوگیری از گرمای بیش از حد در سیستم هیدرولیک وجود دارد. روش اول : افزایش اندازه مخزن و استفاده از حجم زیادی از سیال هیدرولیک(روغن هیدرولیک) است که می تواند دمای تولید شده را نادیده بگیرد. اما، این روش گران است و باعث هدر رفتن سیال هیدرولیک می شود.

در روش دوم ، که کارآمدتر هم است، سیال هیدرولیک در حین گردش از اجزای خنک کننده خاصی که برای کاهش گرما در نظر گرفته شده عبور داده می شود. برای این کار  دستگاهی به نام خنک کن روغن هیدرولیک وجود دارد. یک سیستم هیدرولیک مانند هیدروموتور با خنک کننده روغن می تواند برای مدت طولانی به طور موثر و بدون گرم شدن بیش از حد کار کند.

خنک کن روغن هیدرولیک چیست؟

خنک کننده روغن هیدرولیک وسیله ای است که برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد روغن مورد استفاده در سیستم های هیدرولیک ساخته می شود. این امر یک مساله مهم در سیستم های هیدرولیک است، زیرا همانطور که در مطالب گذشته ذکر شد گرم شدن بیش از حد روغن می تواند منجر به افت راندمان سیستم و سایش بیش از حد اجزای آن به دلیل کاهش ویسکوزیته روغن شود. به طور کلی خنک کننده ها، انرژی حرارتی انباشته‌شده در روغن را به یک محیط ثانویه، معمولاً آب یا هوا انتقال می دهند و به این ترتیب از افزایش بیش از حد دمای آن جلوگیری می کنند.

انواع خنک کن های روغن هیدرولیک

اصولا در سیستمهای هیدرولیک از دو نوع خنک کن جهت کنترل دمای روغن استفاده میشود .

1-خنک کن هوا (رادیاتور هوا)

هنگامی که در مبدل حرارتی روغن هیدرولیک از جریان هوا به منظور دفع گرما استفاده شود، آن مبدل حرارتی (اویل کولر)، خنک کننده هوایی یا هوا خنک نامیده می شود. در خنک کننده هوایی سیال هیدرولیک از درون لوله های متصل به پره ها توسط پمپ به گردش در می آید. در این نوع مبدل لوله ها بایستی دارای ضریب هدایت بالا باشند؛ البته به دلیل بالا بودن مقاومت حرارتی هوا، نرخ انتقال حرارت در مبدل های هوایی پایین است. طبیعتا افزایش جریان هوا در اطراف لوله ها این مقاومت حرارتی را کاهش می دهد. مقدار این کاهش به شرایط جریان آرام (لایه ای) یا مغشوش هوا بستگی دارد. استفاده از فن در خنک کننده های هوایی موجب افزایش نرخ انتقال حرارت می گردد.

البته در هر حال، انتقال حرارت توسط هوا به خوبی آب یا روغن نخواهد بود. در مواردی که استفاده از آب مقرون به صرفه نبوده یا آب به راحتی در دسترس نیست، از اویل کولر هوایی استفاده می شود، مخصوصا در مواردی که تجهیزات متحرک هستند. این نوع مبدل می تواند تا 45.42 لیتر در ساعت را از خود عبور دهد. با توجه به نیاز به مجموعه موتور و فن، مبدل های حرارتی هوایی گران تر از انواع آبی می باشند.

2-خنک کن آبی

در این نوع مبدل حرارتی با گردش آب پیرامون لوله های حاوی سیال هیدرولیک، سطح انتقال حرارتی بیشتری تولید می شود. در اصل تصویر زیر یک اویل کولر آبی از نوع لوله و پوسته (Shell and Tube) را نشان می دهد. استفاده از مبدل های حرارتی لوله و پوسته بیش از 50 سال قبل در صنعت متداول بوده و به تدریج با افزایش سطح انتقال حرارت و کاهش ابعاد و طول کل، هزینه های ساخت آن کاهش یافته است. در این نوع مبدل حرارتی با گردش سیال هیدرولیک پیرامون لوله های حامل سیال خنک کن (آب)، عمل خنک کنندگی صورت می پذیرد. باید توجه داشت که با عبور سیال خنک کن از داخل لوله، سطح داخلی به تدریج رسوب گرفته و به صورت یک عایق عمل می کند. با استفاده از روش های مکانیکی یا شیمیایی می توان رسوب اضافی را حذف نموده و بازده اویل کولر را افزایش داد.

خنک کننده های دوجداره (شل تیوب) دارای یک پوسته و یک هسته مرکزی میباشند که توسط دوعدد درپوش احاطه شده اند.

از انواع دیگر مبدل و یا خنک کن آبی میتوان از مبدل صفحه ای نیز نام برد که با توجه به ساختار و ساختمان و متریال استفاده شده کاربرد بیشتری در صنایع مخصوصا بزرگ پیدا کرده است.

همانگونه که در شکل  مشاهده میکنید دونمونه از آن قرارداده شده است

در ویدئو زیر درباره خنک کن روغن هیدرولیک توضیح داده ایم:

هسته های کولرهای هوا خنک به دو سبک مختلف ساخته می شوند: ساخت لوله و پره یا میله و صفحه. ساختار لوله و باله شامل لوله های گرد یا بیضی شکل است که به صورت مکانیکی به مجموعه ای از باله های خارجی متصل می شوند. طراحی لوله و باله سبک وزن است و افت فشار کمی را در سیستم ایجاد می کند اما لوله‌ها می‌توانند در معرض آسیب ناشی از ضربه‌ها و فشار خارجی باشند.

در ساخت میله و صفحه از هسته‌های فشرده و کارآمدی استفاده می‌شود که خنک‌ کنندگی بیشتری را در هر اینچ مکعب نسبت به طراحی لوله و باله ارائه می‌دهند. آنها از محفظه های پره دار تشکیل شده اند که توسط صفحات مسطح جدا شده اند و مایعات را از طریق گذرگاه های گرم و سرد متناوب هدایت می کنند. طراحی میله و صفحه یک ساختار لانه زنبوری ایجاد می کند که در برابر لرزش و ضربه مقاومت می کند. این هسته معمولاً از آلومینیوم ساخته می شود و در یک اتمسفر کنترل شده یا خلاء بالا در کوره لحیم کاری می شود.

با تمام ویژگی های طراحی میله و صفحه که مزایای خاصی را نسبت به طراحی لوله و باله ارائه می دهد، می توان گفت که خنک کننده های نوار و صفحه می توانند انعطاف پذیری بیشتری در طراحی سیستم به مهندسان ارائه دهند. هر دو نوع خنک کننده هوا خنک معمولاً دارای یک فن هستند که توسط یک موتور هیدرولیک یا الکتریکی هدایت می شود.

نوع دیگری از خنک کن های روغن هیدرولیک وجود دارد که با آب کار می کنند.کولرهای آب خنک با استفاده از آب، گرما را از روغن حذف می کنند. برای بیش از 50 سال، خنک کننده های روغنی پوسته ای و لوله ای یکی از پایه های اصلی صنعت هنگام در نظر گرفتن کولرهای روغنی آبی بوده اند. با این حال، طرح‌های جدیدتری توسعه داده شده‌اند که بازدهی را افزایش می‌دهند و سطح انتقال حرارت معادل را در حجم های کوچک ‌تر با هزینه کمتر ارائه می‌دهند.

خنک کننده های پوسته و لوله (لوله لخت) دارای یک پوسته فلنج بیرونی با کلاه های انتهایی هستند که به طور مناسب به هر انتهای پوسته مهر و موم شده اند. در داخل، یک الگوی دقیق لوله در طول پوسته کشیده شده و به صفحات انتهایی ختم می شود. انتهای لوله به صفحات انتهایی بسته می شود، که  انتهای پوسته را مهر و موم می کند. آب خنک از طریق لوله ها جریان می یابد در حالی که روغن داغ در اطراف لوله ها در داخل پوسته جریان دارد.

لوله ها از چندین صفحه بافل عبور می کنند که استحکام ساختاری را فراهم می کنند و دارای پیچ و خم هستند و مایع داغ باید از آن عبور کند. این پیچ و خم ایجاد شده توسط بافل ها مسیری را که روغن داغ باید از آن عبور کند طولانی می کند. این مسیر طولانی با وادار کردن سیال داغ به دور لوله ها برای مدت بیشتر، میزان انتقال حرارت از سیال داغ به آب را افزایش می دهد.

کاربرد خنک کن روغن هیدرولیک

• کامیون و اتوبوس
• وسایل نقلیه کاربردی و نظامی
• موتورهای راه آهن و انبارهای نورد
• موتورهای گازی و دیزلی
• تجهیزات ساخت و ساز
• تجهیزات کشاورزی و معدن
• مجموعه ژنراتورها
• ماشین های پرفورمنس

مزایا

هنگامی که به درستی کولر مناسب را در یک سیستم هیدرولیک انتخاب کنید، این خنک کننده دمای صحیح برای فعالیت سیستم هیدرولیک را حفظ می کند که مزایای اقتصادی و زیست محیطی متعددی را به همراه دارد، از جمله:

• افزایش طول عمر سیستم هیدرولیک
• افزایش عمر مفید روغن
• بهبود زمان عملیات و کاهش خاموشی
• کاهش هزینه های سرویس و تعمیر
• ارائه راندمان بالا برای عملکرد مداوم

نکات مهم در انتخاب خنک کن روغن هیدرولیک

• نوع روغن یا سیالی که قرار است خنک شود
• حداکثر دمای سیستم
• بار حرارتی روغن
• نرخ جریان یا دبی روغن
• دمای خروجی روغن مورد نیاز
• حداکثر دمای روغن ورودی
• حرارتی که باید دفع شود
• دما و منبع آب خنک کننده
• هزینه های عملیاتی
• فضای موجود
• شرایط محیطی
• حداکثر دمای هوای محیط در حین کار
• آلاینده های محیطی که می توانند سیستم را تحت تاثیر قرار دهند
• حداکثر افت فشار مجاز در سیستم هیدرولیک

نصب خنک کن های روغن هیدرولیک

شرایط نصب مبدلهای آبی و هوایی بستگی به حجم و اندازه آن ،مقدار تبادل حرارت ، نوع مخزن روغن ،عوامل محیطی ، کیفیت و سختی آب ،متحرک و ثابت بودن آن و دیگر موارد دارد که در زیر چند نمونه آن مشاهده میگردد.

روشهای نگهداری خنک کن هیدرولیک

همانطور که خنک کن هیدرولیک برای مراقبت از سیستم و روغن هیدرولیک استفاده میشود .مراقبت ونگهداری از خود مبدل و یا سردکن نیز اهمیت دارد .در نوه هوا خنک بایستی با توجه به وجود ذرات گرد و غبار داخل هوا هر چند وقت یک بار پره های رادیاتور با آب شسته شده وبا فشار باد تمیز شوند .موتور و اتصالات فن کنترل شود که شل نشده باشند .در نوع آب خنک استرینرهای آب ورودی هرماهه تمیز شوند .هرساله در پوشهای مبدل باز شده ولوله های داخل پوسته کنترل شوند .در نوع صفحه ای هر سال یکبار با مواد شیمیائی و روش مناسب صفحات خنک کن تمیزکاری شوند.

خرید خنک کن روغن هیدرولیک

با توجه به موارد ذکر شده می توان گفت انتخاب یک خنک کن مناسب برای سیستم هیدرولیک نیاز به دانش و تجربه کافی در این زمینه دارد.بنابر این موارد زیر در تامین و خرید خنک کن هیدرولیک توصیه میشود.

1- نام تجاری

برندهای مختلف رادیاتورهایی با کیفیت و عملکرد متفاوت ارائه می دهند. برندهای معروف و معتبر به دلیل قابلیت اطمینان و دوام اغلب دارای برچسب قیمت بالاتری هستند.

2- اندازه و ظرفیت

اندازه فیزیکی و ظرفیت خنک کننده رادیاتور می تواند بر قیمت آن تأثیر بگذارد. رادیاتورهای بزرگتر با ظرفیت خنک کنندگی بالاتر نسبت به رادیاتورهای کوچکتر گرانتر هستند.

3- کیفیت و ویژگی ها

کیفیت ساخت، مواد استفاده شده و ویژگی های اضافی رادیاتور هیدرولیک فن دار می تواند بر قیمت آن تأثیر بگذارد. رادیاتورهای ساخته شده از مواد با کیفیت بالا و مجهز به ویژگی های پیشرفته مانند سرعت فن قابل تنظیم یا سنسورهای دمای داخلی ممکن است گران‌تر باشند.

4- شرایط بازار

شرایط کلی بازار، از جمله دینامیک عرضه و تقاضا، می تواند بر قیمت گذاری تجهیزات هیدرولیک تأثیر بگذارد. قیمت ها می توانند بر اساس عواملی مانند در دسترس بودن مواد اولیه، هزینه های تولید و رقابت در بازار نوسان داشته باشند.

5- مکان و تامین کننده

قیمت ها بسته به موقعیت جغرافیایی شما و تامین کننده ای که انتخاب می کنید می تواند متفاوت باشد. مناطق مختلف ممکن است ساختار قیمت گذاری متفاوتی داشته باشند و تامین کنندگان ممکن است تخفیف ها یا معاملات متفاوتی ارائه دهند.

شرکت بازرگانی و مهندسی آراز فخر آذر

سوالات متداول

خنک کن روغن هیدرولیک چیست؟

خنک کننده روغن هیدرولیک وسیله ای است که برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد روغن مورد استفاده در سیستم های هیدرولیک ساخته می شود

خنک کن روعن هیدرولیک تا چه درجه ای خنک می کند؟

این دستگاه ها در ابعاد مختلف برای مصارف گوناگونی ساخته می شود که هر کدام عملکرد متفاوتی دارد برای دریافت اطلاعات بیشتر با مشاوران فنی پاسکال استور در ارتباط باشید.