روغن انتقال حرارت وظیفه انتقال حرارت از یک منبع گرمایی به یک مصرف کننده را دارد.
یک روغن انتقال حرارت همانند روغن های دیگر ، بستگی به نوع مصرف و دمای کار کرد می تواند از روغن های پایه مختلفی ساخته شود.
اصول و مبانی هر علم در صورت درک صحیح ، می توانند در جهت تسهیل عملکرد های صنعتی مفید واقع شود. در واقع برای رسیدن به یک فناوری یا محصول نوین ابتدا باید جایگاه آن فناوری در علم مربوطه تعیین شود.
محصولات صنعتی به ویژه روغن های انتقال حرارت نیز از این موضوع مستثنا نیستند. بنابراین در ادامه اصول عملکرد ، ویژگی ها و کاربرد های روغن های انتقال حرارت را به تفصیل بررسی می کنیم.
با ماشینی شدن صنعت ها و استفاده از دستگاه ها و تجهیزات مختلف بنا به دلایلی مانند نیاز به تولیدات انبوه و هزینه ی بالای تعمیر و تعویض تجهیزات و قطعات ، افزایش کارایی سیستم ها و نگهداری با شرایط مناسب اهمیت زیادی پیدا کرده است.
فارغ از نوع محصول ، فرایند تولید علاوه بر محصولات هدف ، گرما و حرارت نیز تولید می کند که این حرارت hدر طولانی مدت برای تجهیزات اختلال ایجاد کرده و نهایتاً موجب افت کارآیی دستگاه و بعد از آن نقص در خط تولید می شود.
در سیستم های باز به دلیل وجود چرخه ی گردش هوا ، حرارت و گرمای تولید شده به مرور از بین رفته و دمای هوا متعادل می شود اما در سیستم های بسته جهت جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی به راهی نیاز است که حرارت را از محیط های با دمای بالا به محیط های اطراف انتقال دهد. روغن انتقال حرارت یکی از بهترین راه و روش های این کار است. روغن انتقال حرارت مانند یک کاتالیزور عمل کرده و موجب خنک سازی محیط های با دمای بالا و انتقال حرارت به نواحی اطراف می شود.
اصول عملکرد
در همه محیط ها و در همه ی شرایط ، اگر یک توزیع غیر یکنواخت دمایی در دو ناحیه ی متفاوت از یک محیط یا بین دو محیط در تماس با هم وجود داشته باشد ، حرارت جهت ایجاد یک توزیع یکنواخت انتقال می یابد.
در مقیاس مولکولی ، این مکانیزم به صورت تغییر انرژی جنبشی بین مولکول ها در نواحی با دمای بالا و نواحی با دمای پایین ، خود را نشان می دهد. این اصل در گازها به صورت برخوردهای کشسان مولکول ها ، حرکت الکترون های آزاد در فلزات و نوسان های طولی اتم ها در جامدات عایق الکتریسیته ، نمایان می شود.
انواع روغن های انتقال حرارت
روغن های انتقال حرارت را می توان بر اساس معیارهای مختلفی از جمله ترکیب شیمیایی، خواص فیزیکی و محدوده کاربرد آنها طبقه بندی کرد. در اینجا چند طبقه بندی رایج روغن های انتقال حرارت آورده شده است:
*بر اساس ترکیب شیمیایی:
1. روغن های انتقال حرارت بر پایه مواد معدنی: این روغن ها از روغن های معدنی تصفیه شده به دست می آیند و معمولاً به عنوان مایعات سیالات انتقال حرارت استفاده می شوند. آنها پایداری حرارتی خوبی دارند و مقرون به صرفه هستند.
2. روغنهای انتقال حرارت مصنوعی: این روغنها از نظر شیمیایی سنتز میشوند و پایداری حرارتی، مقاومت در برابر اکسیداسیون و محدوده دمایی وسیعتری را در مقایسه با روغنهای معدنی ارائه میدهند. به عنوان مثال می توان به روغن های پلی آلفائولفین (PAO)، روغن های سیلیکونی و روغن های مبتنی بر معطر بر پایه آروماتیک اشاره کرد.
*بر اساس محدوده دما:
1. روغن های انتقال حرارت با دمای پایین: این روغن ها برای کاربردهایی طراحی شده اند که نیاز به انتقال حرارت در دماهای پایین دارند، مانند فرآیندهای تبرید و برودتی.
2. روغنهای انتقال حرارت با دمای متوسط: این روغنها برای کاربردهای دمای متوسط، معمولاً از 30- تا 300 درجه سانتیگراد مناسب هستند.
3. روغنهای انتقال حرارت با دمای بالا: این روغنها به گونهای فرمولبندی میشوند که بسته به نوع خاص، در برابر دماهای بالا، معمولاً از 300 درجه سانتیگراد تا 400 درجه سانتیگراد یا بالاتر مقاومت کنند.
بر اساس کاربرد برنامه:
1. روغنهای انتقال حرارت صنعتی: این روغنها به طور گسترده در کاربردهای صنعتی مختلف از جمله فرآیندهای پتروشیمی، شیمیایی و تولیدی که نیاز به انتقال حرارت کارآمد دارند، استفاده میشوند.
2. روغن های انتقال حرارت درجه غذایی: این روغن ها به طور خاص برای برآوردن الزامات ایمنی و مقرراتی سختگیرانه صنعت فرآوری مواد غذایی فرموله شده اند. آنها در کاربردهایی مانند سرخ کردن، پختن و حرارت دادن در تاسیسات تولید مواد غذایی استفاده می شوند.
3. روغن های انتقال حرارت حرارتی خورشیدی: این روغن ها به طور خاص برای استفاده در نیروگاه های متمرکز انرژی خورشیدی (CSP) طراحی شده اند، جایی که گرما را از کلکتورهای خورشیدی برای تولید برق یا تامین گرما برای فرآیندهای صنعتی جذب و انتقال می دهند.
4. سیالات انتقال حرارت برای HVAC: این روغن ها در سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) برای انتقال گرما بین منبع گرما و فضاهای مربوطه مطبوع استفاده می شوند. .
ویژگی های روغن انتقال حرارت
* پایداری حرارتی بالا: روغن های انتقال حرارت به گونه ای فرموله شده اند که پایداری حرارتی بالایی داشته باشند و به آنها اجازه می دهد تا در برابر دماهای بالا بدون فروپاشی شکستگی یا تخریب مقاومت کنند. این امر عملکرد قابل اعتماد و ثابت انتقال حرارت را در طیف وسیعی از دماهای عملیاتی تضمین می کند.
*محدوده دمای عملیاتی گسترده: روغن های انتقال حرارت بسته به نوع و فرمولاسیون خاص، محدوده دمای عملیاتی گسترده ای دارند، از دماهای پایین تا چند صد درجه سانتیگراد. این تطبیق پذیری آن ها را برای کاربردهای گرمایشی و سرمایشی مناسب می کند.
*ویسکوزیته کم: روغن های انتقال حرارت به گونه ای طراحی شده اند که ویسکوزیته پایینی داشته باشند که با کاهش تلفات اصطکاکی و افت فشار در سیستم، انتقال حرارت کارآمد را تسهیل می کند. ویسکوزیته پایین همچنین گردش و پمپاژ روغن را آسان تر می کند.
*نقطه اشتعال و آتش بالا: روغن های انتقال حرارت دارای نقاط اشتعال و آتش بالایی هستند، به این معنی که کمتر مستعد اشتعال هستند یا حتی در دماهای بالا از احتراق پشتیبانی می کنند. این امر جنبه ایمنی استفاده از روغن های انتقال حرارت را در فرآیندهای صنعتی افزایش می دهد.
*پایداری شیمیایی: روغنهای انتقال حرارت پایداری شیمیایی بسیار خوبی از خود نشان میدهند، در برابر تخریب و تجزیه در برابر اکسیژن، رطوبت یا سایر آلایندهها مقاومت میکنند. این به افزایش طول عمر روغن و حفظ خواص انتقال حرارت آن در طول زمان کمک می کند.
* محافظت از سیستم در برابر خوردگی ، سایش و اکسیداسیون
*غیر سمی
* بدون بو
* سهولت در دفع مواد زائد
*طول عمر بالا جهت داشتن عملکرد بالا در مدت زمان طولانی در شرایط مختلف دمایی
* عدم رسوبدهی
*سازگاری با سایر روغن ها
گفتن این نکته ضروری است که در نظر گرفتن نیاز دستگاه و قطعات می تواند راهنمای خوبی برای انتخاب روغن انتقال حرارت باشد.
کاربرد روغن های انتقال حرارت
با توجه به استفاده ی روز افزون صنایع از ماشین آلات ، روغن های انتقال حرارت کاربرد گسترده ای در طیف وسیعی از صنعت از جمله تجزیه، تقطیر، سنتز، نفت و گاز و فرآوری گاز، پالایشگاه ها ، لاستیک ، پلاستیک ، کامپوزیت ها ، اکستروژن ، قالب -گیری ، چاپ و لمینت دارند.
طول عمر مفید روغن انتقال حرارت
روغن های انتقال حرارت تاریخ انقضایی مشخص دارند اما با توجه و دقت به بعضی نکات می توان روغن های مناسبی انتخاب کرده و از آن ها تا چندین سال استفاده کرد:
با توجه به اینکه عمر طولانی به مقاومت خوب در برابر اکسیداسیون بستگی دارد و روغن های انتقال حرارت آلی با اکسیژن واکنش می دهند ، باید در هنگام خرید به میزان مقاومت در مقابل اکسایش روغن توجه شود چرا که وقتی هیدروکربن های اشباع شده با اکسیژن واکنش می دهند، اسیدهایی تولید می شوند که احتمال خوردگی را افزایش می دهند.
همچنین باید توجه داشت که در طول فرایند های صنعتی نیز ممکن است ترکیبات مختلف پلیمری ، گرد و خاک ، رسوب و… در روغن ایجاد شود که این ترکیبات موجب افزایش اکسیداسیون خواهند شد.
شرایط نگهداری و اصول ایمنی
* در هنگام استفاده از روغن باید دستگاه به طور کامل خاموش باشد و پس از پایان عملیات و گذشت مدت زمانی دستگاه روشن شود.
*روغن های انتقال حرارت باید در محیطی سربسته ، عاری از آلودگی و فاقد رطوبت و حرارت نگهداری شوند.
تجهیزات حفاظت فردی (PPE):
اقدامات ایمنی مناسب را رعایت کنید و هنگام کار با روغن های انتقال حرارت از PPE توصیه شده مانند دستکش، عینک ایمنی و لباس محافظ استفاده کنید. برای الزامات خاص PPE به برگه های داده ایمنی (SDS) و دستورالعمل های سازنده مراجعه کنید.
جابجایی و انتقال: از تجهیزات و ظروف مناسبی که برای روغن های انتقال حرارت طراحی شده اند در حین عملیات جابجایی و انتقال استفاده کنید. از ریختن، نشت یا پاشیده شدن آب خودداری کنید و فوراً هرگونه ریزش یا رها شدن تصادفی را تمیز کنید.
ایمنی آتش نشانی: روغن های انتقال حرارت دارای نقاط اشتعال و آتش سوزی بالایی هستند، اما همچنان رعایت احتیاط های ایمنی آتش سوزی مناسب است. منابع اشتعال را از محل نگهداری دور نگه دارید و در مواقع اضطراری تجهیزات اطفاء حریق مناسب مانند کپسول آتش نشانی در دسترس داشته باشید.
تهویه: از تهویه مناسب در مناطقی که روغنهای انتقال حرارت در آن نگهداری یا نگهداری میشوند اطمینان حاصل کنید تا از تجمع بخار یا بخار جلوگیری شود. تهویه مناسب به حفظ محیط کار ایمن کمک می کند.
بازرسی های منظم: به طور منظم مکان های ذخیره سازی، ظروف و تجهیزات را برای علائم آسیب، نشت یا خرابی بازرسی کنید. برای به حداقل رساندن خطرات ایمنی و حفظ یکپارچگی زیرساخت های ذخیره سازی و جابجایی، سریعاً به هرگونه مشکل رسیدگی کنید.
به دلیل اهمیت ویژه ی انتقال حرارت و به دنبال آن اهمیت روغن های انتقال حرارت ، خرید از مراکز و یا سایت های فروشگاهی معتبر می تواند گامی در جهت حفظ و نگهداری بهتر از تجهیزات باشد.
بهزیست نیز با درک نیاز بازار و اصول انتقال حرارت و همچنین با پیشگام بودن در این صنعت و ارائه ی محصولات با کیفیت ، همواره میزبان مشتریان بزرگی چون بهمن موتور ، ایران خودرو ، سایپا و… بوده است.
کیمیا گران بهزیست…
برای آنان که به کیفیت می اندیشند.