روانکاری در کمپرسورهای دینامیکی


خلاصه

قطعات كليدي در كمپرسور ديناميك
دنده ها، بلبرينگ ها و آب بندها از جمله قطعات كليدي يك كمپرسور ديناميك هستند كه احتياج به يك ماده روانكار- مبرد دارند. ايجاد يك لايه روانكار در بين قطعات در حال تماس به ويژه براي آب بندي در اتصالات محور از اقدامات ضروري در اين كمپرسورهاست، بايد دانست كه روانكار مورد استفاده براي درزگيري و بلبرينگ ها در بيشتر موارد يكسان است.

چکیده

سيستم روانكاري
سيستم روانكاري، روغن مورد نياز كمپرسور ديناميك را در بلبرينگ ها، دنده ها و اتصالات فراهم مي كند. روغن روانكار به وسيله پمپ ها از مخزن بيرون كشيده شده و در فشار از سردكننده ها و فيلترها عبور كرده و به بلبرينگ ها مي رسد و با ترك آنها بارديگر به مخزن باز مي گردد.
    

مخزن به گونه اي طراحي شده است كه اجازه چرخش حجم سيال داخل خود را بين8 الي12 بار در ساعت مي دهد. بيشتر مخازن روغن داراي حس گرهاي ويژه اي براي مشاهده دما در طول عمليات هستند. اين كنترل دما باعث مي شود كه در شرايط سرد با استفاده از پيش گرم كن و در اوج عمليات (كه منجر به افزايش دما مي شود) با سردكردن روغن آن را به دماي مطلوب برسانند. همچنين مخزن، داراي قابليت افزايش فشار و يا تخليه است.
در كنار پمپ اصلي، يك پمپ ديگر نيز به حالت آماده باش وجود دارد. اين دو پمپ از دو منبع انرژي متفاوت تغذيه مي شوند. البته در بعضي مواقع يكي از اين دو پمپ، با استفاده از نيروي محركه جعبه دنده خود كمپرسور فعاليت مي كند. براي جلوگيري از نوسانات فشار (به عنوان مثال افزايش آن در حالت كار كردن با دو پمپ) و همچنين بازگشت روغن به مخزن و بالعكس از شيرهاي كنترلي و يك طرفه استفاده مي كنند.
حرارت ايجاد شده در اثر اصطكاك در بلبرينگ ها توسط سيال مبرد به سرد كننده روغن منتقل مي شود. سرد كننده روغن مي تواند آبي و يا هوايي باشد و قبل از تماس روغن در محل فيلتر روغن را از ناخالصي ها مي زدايد. از آنجايي كه هر يك از بلبرينگ ها بايد با فشار متفاوتي، روانكاري شوند جريان روغن قبل از رسيدن به هر يك از بلبرينگ ها، از روزنه (Orifice) جداگانه و مشخصي عبور مي كند. به منظور اطمينان از سلامتي سيستم روانكاري در طول عمليات، دما و فشار روغن قبل از پمپ كردن از مخزن و در هنگام برگشت آن و همچنين در هنگام مكش و تخليه به طور دائم در حال كنترل و بررسي هستند.
    

سيستم روغن آب بندي
روغن آب بندي براي جلوگيري از تغييرات فشار در دنده هاي موجود بين سطوحِ در حال حركت (محور و رينگ دور آن) به كار مي رود. سيستم روغن آب بندي مي تواند به صورت تنها و يا به صورت تركيبي با سيستم روانكاري مورد استفاده قرار گيرد. البته در حالت دوم بايد به تاثير گاز بر روي كيفيت روانكاري نيز توجه داشت.
 
به طور كلي از دو روش براي تركيب سيستم هاي روانكاري و روغن آب بندي استفاده مي شود. اين دو روش عبارتند از: روش تقويت شده و روش تركيبي.
در روش اول، فشار روغن تا حدي كه براي روانكاري اجزا مناسب است افزايش مي يابد و سپس فشار مقداري از اين روغن بيشتر مي شود و براي استفاده در سيستم آب بندي به كار مي رود.
    

در روش دوم، در همان ابتدا فشار تمام روغن به بالاترين حد مورد نياز مي رسد و سپس به تناسب نياز قسمت هاي مختلف كاهش مي يابد. لازم به ذكر است كه فشار روغن آب بندي بايد بالاتر از فشار گاز عملياتي باشد. بنابراين يك شير تنظيم كننده اختلاف فشار بر اساس تغييرات فشار گاز، اين قسمت از عمليات را كنترل مي كند.
به طور معمول، روغن آب بندي در كمپرسور به دو جريان تقسيم مي شود. بيشترين جريان اين روغن به مخزن كمپرسور باز مي گردد. اما مقدار كمي از آن به قسمت هاي داخلي نفوذ كرده و با فشار گاز مواجه مي شود. اين مقدار روغن كه با گاز مخلوط شده به سيستم جدا كننده فرستاده مي شود و در آنجا پس از جدا سازي و طي مراحل بازيابي مي تواند دوباره مورد استفاده قرار گيرد. گاز جدا شده نيز مي تواند دوباره از قسمت مكش پمپ وارد شود. بد نيست بدانيد مقدار روغن ورودي به محفظه داخلي در يك كمپرسور گريز از مركز مدرن اندك بوده و چيزي در حدود5 الي50 ليتر در روز بر روي ماشين آلات جديد مي باشد.
    
روانكارهاي مناسب براي كمپرسورهاي ديناميك

كمپرسورهاي ديناميك در شرايطي داراي بهترين كارآيي خواهند بود كه در آنها از روغن هاي توربين »سوپر- گريد« با درجه گرانروي32 يا46 استفاده شود. هر چند كه از كمپرسورها انواع متفاوتي وجود دارد اما براي آزمايش ها و عمليات مي بايست از مناسب ترين روانكار كمپرسور استفاده كرد. دراينجا به ويژگي هاي روانكار مناسب كمپرسورها اشاره مي كنيم.
به طور كلي روغن هاي توربين با درجه گرانروي32 ، نسبت به روغن هاي توربين با درجه گرانروي46 مورد استفاده بيشتري دارند. شاخص گرانروي مرسوم در اين موارد97 مي باشد.
همچنين اين روغن ها از نقطه ريزش حدود37- درجه سانتي گراد و نقطه فلش206 درجه سانتي گراد برخوردارند و توانايي اكسيداسيون آنها (طبق ASTM D943 ) بايد به5 هزار ساعت برسد. همچنين روانكارهاي مذكور مي بايست از ويژگي هاي زير نيز برخوردار باشند:
    

1-عمر طولاني بدون نياز به تعويض
2-جلوگيري از تشكيل رسوب، روغن سوخته و اسيد شدن
3-محافظت خوب در برابر گرد و خاك و خوردگي حتي در حالت خاموشي
4-قابليت تصفيه شدن بدون كاهش افزودني ها
5-توانايي كنترل كف مناسب
به هر حال در صورت بكارگيري يك روانكار مناسب ممكن است دستگاه تنها با پر شدن اوليه و بدون تعويض روغن براي سال ها به خوبي كار كند.
در بعضي شرايط فاصله يك تعويض روغن به30 سال هم خواهد رسيد.
    
    

References:

 Lubrications of Compressors and Gas

 Engines، Machinery Lubrication Magazine 

لینک دانلود