خنک کن روغن (کولر)

خنک کن روغن ( مبدل حرارتی )

گرما در یک سیستم هیدرولیک در نتیجه ی عوامل زیر به وجود می آید:

  1. گرمکن روغن یا محیط مثلا دمای بالای اتاق
  2. توان تلف شده در پمپ یا موتور
  3. توان تلف شده در نتیجه نشت داخلی
  4. توان تلف شده در شیرهای کنترل جریان، تناسبی و سرو
  5. توان تلف شده در نتیجه ی مقاومت در برابر جریان ( اصطکاک)

دفع گرما از طرق زیر اتفاق می افتد:

  1. دفع گرما توسط تبادل گرمایی اجزای سیستم با محیط به خصوص مخزن روغن
  2. دفع گرما توسط خنک کن

توان تلف شده در یک سیستم هیدرولیک منجر به افزایش دمای آن خواهد شد. همچنین افزایش دما توسط اجزا دفع میگردد. در صورتی که گرمای تولیدی و گرمای دفع شده به تعادل برسند مشکلی نخواهد بود. ولی در صورتی که افزایش دما توسط دفع گرما از طریق اجزا جبران نشود، افزایش بیش از حد دما را خواهیم داشت که مشکلات مختلفی را در پی خواهد داشت. در این مواقع نیاز به دفع گرای اضافی توسط خنک کن  می باشد.

یک خنک کن باید بتواند گرمایی معادل کل توان تلف شده در یک سیستم هیدرولیک را داشته باشد. کل توان تلف شده برابراست با:

در عمل کل توان تلف شده به صورت دقیق قابل محاسبه نیست و به عنوان یک قاعده ی سرانگشتی برای تعیین اندازه ی خنک کن کل توان تلف شده برابر با ۲۵% توان ورودی می باشد. به عنوان مثال در یک سیستم هیدرولیک با ۱۱۰ کیلووات توان ورودی، خنک کن باید توان دفع بار حرارتی ۵/۲۷ کیلووات گرما را داشته باشد.

پارامترهای تعیین کننده ی اندازه ی حنک کن

  • مقدار بار حرارتی
  • حداکثر دمای روغن
  • درجه حرارت محیط حین عملکرد سیستم
  • افت فشار مجاز
  • شرایط محیطی نظیر سختی آب، میزان هوای غیر محلول در روغن و…

 

یک راه اندازه گیری بار حرارتی سیستم هیدرولیک موجود اینست که دمای مخزن هیدرولیک در لحظه ی شروع به کار و نیز بعد از مدتی از کارکرد اندازه گیری شود وتوسط فرمول زیر بار حرارتی محاسبه شود:

P: توان ( بار حرارتی ) بر حسب kW

V : حجم تانک ( مخزن ) بر حسب lit

ΔT : تغییرات دما برحسب C   ۫

Δt : تغییرات زمان برحسب دقیقه

تذکر:  رابطه ی بالا در صورتی که چگالی روغن ۰/۸۹kg/lit و گرمای ویژه روغن C ۫kj/kgباشد، معتبر می باشد.

مخزن روغن نیز از طریق هدایت گرمایی و نیز تابش گرمایی، حرارت را به محیط منتقل می کند. برای محاسبه ی حرارت منتقل شده توسط مخزن فولادی داریم:

P: توان بر حسب kW

ΔT : اختلاف دمای روغن با هوای محیط

A: سطح مخزن بر حسب m2

حرارت منتقل شده توسط مخزن روغن عملا کم می باشد.

خنک کننده ها در دو نوع هواخنک و آبی تولید می شوند که در شکل زیر ملاحظه می کنید. در خنک کننده های هوا خنک روغن از لوله های رادیاتور عبور کرده و فن هوا را به پره ها و لوله ها می دمد و بدین ترتیب گرمای روغن در یک تبادل حرارتی به هوای محیط داده می شود. در خنک کننده های آبی روغن از داخل لولها عبور کرده و لوله ها در تماس با آب می باشند. بدین ترتیب گرما به آب منتقل شده و روغن خنک می شود.

یک راه محاسبه ی گرمای تولیدی در یک سیستم هیدرولیک غیر از مورد اشاره شده در بالا به این ترتیب است که توان ورودی به پمپ منهای توان مصرف شده در سیستم ضربدر زمان عملکرد میزان انرژی گرمایی تولیدی را نتیجه می دهد.

با ضرب کردن عدد ثابت ۷۴۶ انرژی بر حسب J محاسبه می شود.

نصب خنک کن:

  • فشار شکن باید به موازات خنک کن بسته شود تا در افزایش فشار و نیز در صورت مسدود شدن خنک کن آسیبی توجه سیستم نگردد.
  • در مورد خنک کننده های هواخنک، باید در دو طرف خنک کن حداقل به اندازه ی نصف قطر فن مانعی در برابر عبور هوا وجود نداشته باشد.
  • خنک کن ها در قسمت کم فشار (خط برگشت) سیستم هیدرولیک و یا در مدار جداگانه ای نصب می شوند.

مثالهایی از مشکلاتی که در نتیجه ی داغ کردن روغن اتفاق می افتد:

  • نشتی داخلی در اجزای سیستم ( به خصوص در هیدروموتور و پمپ ) افزایش یافته و بازده حجمی کاهش می یابد.
  • تغییر در خواص آب بندها
  • کم شدن طول عمر روغن هیدرولیک

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *