سیستم‌های برودتی از قسمت‌ها و اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که هرکدام از این اجزا نقش مهمی را در کارکرد کلی سیستم ایفا می‌کنند. یکی از این اجزا اویل سپراتور (Oil Separator) نام دارد که در فارسی می‌توان آن را به جدا کننده روغن نیز ترجمه کرد. اما سؤالی که در اینجا طرح می‌شود، آن است که این روغن قرا است از چه چیزی شود و این تفکیک، در عملکرد سیستم برودتی چه اهمیتی دارد؟ با توجه به اهمیت این سؤال‌ها از نظر فنی، ما در این مقاله قصد داریم به این موضوع بپردازیم. به همین منظور ابتدا مختصری درباره عملکرد کلی یک سیستم برودتی و اجزای مختلف آن توضیحاتی را ارائه می‌دهیم و سپس به نقش اویل سپراتور در ارتباط با دیگر اجزا می‌پردازیم. مطالعه این مقاله به شما یک درک کلی از عملکرد سیستم برودتی و اهمیت نقش اویل سپراتور خواهد داد.
سیستم برودتی چیست؟
در پاسخ به این سؤال که سیستم برودتی چیست، باید گفت که کار کلی یک سیستم برودتی ایجاد سرما است. سیستم‌های برودتی با توجه به ویژگی‌های فنی و کارکردی که دارند، می‌توانند در مقیاس‌های مختلف ایجاد سرما کنند. سیستم‌های برودتی به منظور پاسخ به نیازهای مختلفی ممکن است مورد استفاده قرار گیرند؛ از یک یخچال کوچک خانگی گرفته تا یخچال‌های صنعتی بسیار بزرگ همگی جزو سیستم‌های برودتی به شمار می‌آیند. آن دسته از سیستم‌های تهویه مطبوع نیز که ایجاد خنکی و سرما می‌کنند، نوعی سیستم برودتی محسوب می‌شوند.
سیستم برودتی از چه اجزایی تشکیل شده است؟
یک سیستم برودتی همانند دیگر دستگاه‌های الکترونیکی و مکانیکی دارای اجزای متعددی است؛ اصلی‌ترین بخش دستگاه برودتی کمپرسور است که کل دستگاه را به کار می‌اندازد و نقطه آغاز ایجاد سرما محسوب می‌شود. کمپرسورها هم خود از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند و در انواع مختلف تولید می‌شوند. یکی دیگر از اجزای دستگاه برودتی کندانسور است که وظیفه مایع کردن مبرد را بر عهده دارد. این مایع مبرد که قبلاً توسط کمپرسور به حالت فشرده درآمده، در کندانسور خنک می‌شود و حالت مایع به خود می‌گیرد. کندانسور این کار را با لوله‌های فین دار و یک فن الکتریکی انجام می‌دهد که لوله‌ها مخصوص جریان یافتن مایع مبرد هستند و فن الکتریکی هم دما را کاهش می‌دهد. بعد از آن که مبرد در کندانسور تبدیل به مایع شد، به ریسیور منتقل می‌شود؛ کار ریسیور دریافت این مایع است و به نوعی تمام آن را در خود جمع می‌کند. تا اینجای کار باید متوجه شده باشید که سیستم برودتی سیستمی است که با رطوبت، زیاد سر و کار دارد و به همین خاطر ممکن است این رطوبت آسیب‌هایی را به طور بالقوه متوجه اجزا سازد. با توجه به همین نکته و به منظور از بین بردن رطوبت اضافی، از درایر استفاده می‌شود. درایر که در فارسی می‌توان آن را خشک کننده نیز ترجمه کرد، رطوبت وارد شده به سیستم را به خود جذب می‌کند و از آنجا که ظرفیت مشخصی دارد، پس از اتمام این ظرفیت باید تعویض گردد. در حقیقت کار درایر به نوعی شبیه به کار یک فیلتر جذب کننده رطوبت است و در حالتی که ظرفیت آن تمام شود، کارایی خود را از دست داده و به اصطلاح به حالت اشباع در می‌آید. انواع سیستم برودتی یک شیر اتوماتیک هم دارند که مایع مبرد را در داخل اواپراتور به حالت افشانه در می‌آورد که در اصطلاح می‌گوییم این مایع را در اواپراتور اسپری می‌کند. حال این سؤال طرح می‌شود که اواپراتور چیست و چه کاری را انجام می‌دهد؛ در پاسخ باید گفت که مایع مبرد در اواپراتور در معرض افزایش دما قرار می‌گیرد، به طوری که تا نقطه جوش می‌رسد؛ این گرما همان گرمایی است که کندانسور از مایع مبرد گرفته و آن را خنک کرده است. این گرما از لوله‌ها و فین‌ها به دست می‌آید و جذب اواپراتور می‌شود. طبیعی است که در این زمان فین‌ها و لوله‌ها خنک می‌شوند و با عبور هوا از آن‌ها دمای کلی کاهش پیدا می‌کند. یکی دیگر از اجزایی که عملکرد مهمی در سیستم برودتی دارد، آکومولاتور است که از ورود مایع مبرد به کمپرسور جلوگیری می‌کند. این کار با افزایش دمای مایع و انتقال آن از فاز مایع به فاز بخار انجام می‌گیرد. حال که بال مهم‌ترین اجزای سیستم برودتی آشنا شدیم، می‌خواهیم ببینیم که اویل سپراتور در این میان چه نقشی دارد و چرا وجود آن در این سیستم‌ها اهمیت دارد؟
اویل سپراتور چیست؟
اویل سپراتور یکی از بخش‌های مهم در هر سیستم برودتی است که معمولاً در قالب یک صفحه فلزی تولید می‌شود. در حقیقت اویل سپراتور سه بخش اصلی دارد که عبارتند از: بدنه، صفحه فلزی و شناور کننده که در اصطلاح انگلیسی به آن فلوتر نیز گفته می‌شود. همان گونه که در ابتدای مقاله نیز اشاره شد، عبارت اویل سپراتور به معنای جدا کننده روغن است. در ادامه درباره این مسئله و کار اویل سپراتور بیشتر توضیح خواهیم داد.
اویل سپراتور چه کاری را انجام می‌دهد؟
همان طور که می‌دانید کمپرسور وظیفه کمپرس کردن یا فشرده نمودن گاز را بر عهده دارد. در حین فرآیند فشرده شدن گاز، میزانی از روغن نیز به دست می‌آید که همراه با گاز وارد کمپرسور می‌شوند. ورود گاز به کمپرسور یکی از مراحل کار است که مطلوب است، اما در این میان میزانی از روغن از کمپرسور خارج می‌شود و این امر، نامطلوب است که باید از آن جلوگیری نمود. بنابراین به منظور ممانعت از فرار روغن از کمپرسور از اویل سپراتور استفاده می‌شود.
اویل سپراتور چگونه نصب می‌شود؟
اویل سپراتور یا جدا کننده روغن از نظر فیزیکی و فرآیندی در میان کمپرسور و کندانسور نصب می‌گردد. از آنجایی که روغن از کمپرسور خارج می‌شود، اویل سپراتور باید بعد از کمپرسور قرار گیرد تا از این خروج جلوگیری کند. نحوه قرار گرفتن این قطعه به صورت عمودی است و از آنجایی که قبل از کندانسور قرار دارد، از یک شیر یک طرفه بین آن و کندانسور استفاده می‌شود. کار این شیر یک طرفه، جلوگیری از برگشت گاز از کندانسور است. به این شیر یک طرفه در اصطلاح فنی چک ولو نیز گفته می‌شود. روغنی که در اویل سپراتور جمع می‌شود، از طریق یک سازوکار فنی به کمپرسور برمی‌گردد و در قسمت مشخصی به نام کارتر ذخیره می‌شود. این روغن در فرآیند مکانیکی کمپرسور برای روغن کاری استفاده می‌شود و ضمن بهبود عملکرد کمپرسور، نقش مؤثری را در راستی صرفه‌جویی در مصرف روغن ایفا می‌کند.
مکانیزم عملکردی اویل سپراتور چیست؟
اویل سپراتور دارای یک ورودی است که گاز و روغن به حالتی ترکیب شده به آن وارد می‌شوند. از آنجایی که سرعت گاز و روغن ترکیب شده بسیار بالا است، یک سطح پوسته مانند بر سر راه آن‌ها قرار دارد که به عنوان یک مانع در برابر این ترکیب عمل کرده و از سرعت آن تا حد زیادی کم می‌کند. در نتیجه این کار قطرات روغن که سنگین‌تر از گاز هستند، از گاز جدا شده و در مخزن مخصوصی که تعبیه شده، سقوط می‌کنند. پس از گذشت مدت زمان معین، سطح روغن به حد مشخصی می‌رسد و محفظه پر می‌گردد؛ در این حالت باید روغن تخلیه گردد و به سمت کمپرسور جریان پیدا کند. به همین منظور شناور مخصوص به سمت بالا حرکت می‌کند و راه ورود روغن به کمپرسور باز می‌شود. اما از آنجایی که روغن نمی‌تواند به صورت خود به خود وارد کمپرسور شود، یک فشار خارجی از قسمت بالای کمپرسور به آن وارد می‌شود و از آنجایی که کارتر کمپرسور دارای میزان فشار کمتری است، روغن به سمت آن جریان پیدا می‌کند.
چرا استفاده از اویل سپراتور اهمیت دارد؟
استفاده از اویل سپراتور از آن جهت مهم است که روغن‌های اضافی را از قسمت‌های مختلف سیستم برودتی مانند لوله‌ها، کندانسور و صفحات اواپراتور حذف کرده و از این طریق به بهبود عملکرد سیستم کمک شایانی می‌کند. زمانی که روغن جمع شده توسط اویل سپراتور به کمپرسور بازمی‌گردد، قطعات کمپرسور به صورت خودکار روغن کاری می‌شوند و این کار از فرسایش قطعات جلوگیری می‌نماید که در نهایت منجر به افزایش طول عمر مفید کمپرسور می‌شود. همچنین با ورود مجدد این روغن به کمپرسور، صدای کمپرسور بسیار کمتر شده و از ارتعاشات آن تا حد زیادی کاسته می‌گردد. اگر اویل سپراتور در سیستم برودتی وجود نداشته باشد، روغن در لوله‌ها، صفحات اواپراتور و کندانسور باقی خواهد ماند و این مسئله در کارکرد سیستم ایجاد اختلال می‌کند؛ اما با وجود اویل سپراتور این مشکل کاملاً از بین می‌رود و در ضمن آن در مصرف انرژی نیز صرفه‌جویی می‌گردد.
برای بهبود عملکرد اویل سپراتور به چه نکاتی باید توجه کرد؟
باید توجه داشت که از آنجایی که اویل سپراتور از نظر عملکردی با کمپرسور بیشتر در ارتباط است، هرچه نزدیک‌تر به آن قرار گیرد، دارای عملکرد بهتری خواهد بود. برای آن که از هدر رفت انرژی جلوگیری شود، می‌توان از عایق‌های مخصوص حرارتی و یا دستگاه‌های گرم کن مناسب استفاده نمود که در این صورت این دستگاه‌ها باید قبل از اویل سپراتور قرار گیرند. ممکن است در طول فرآیندهای سیستم برودتی، اویل سپراتور عملکرد بهینه خود را از دست بدهد و یا دچار اشکالاتی شود؛ به همین منظور بهتر است از یک رسیور و یا سایت گلس در مسیر برگشت روغن استفاده کنید تا با چک کردن روغن، عملکرد اویل سپراتور را کنترل کند. همچنین اندازه ورودی اویل سپراتور به کمپرسور نیز اهمیت زیادی دارد و بهتر است که ورودی آن با درگاه ورودی کمپرسور کاملاً هم اندازه باشند.
جمع بندی
همان طور که در مقاله بحث شد، اویل سپراتور یکی از اجزای سیستم‌های برودتی است که کار جدا نمودن روغن از گاز و بازگرداندن آن به کمپرسور را بر عهده دارد. این کار از یک طرف باعث بهبود عملکرد کمپرسور می‌شود و از طرف دیگر با بهینه سازی عملکرد کمپرسور و با جلوگیری از اتلاف روغن، تأثیر قابل توجهی را در صرفه‌جویی در مصرف انرژی برجای می‌گذارد. البته نکته مهمی که درباره اویل سپراتورها وجود دارد، شیوه نصب اصولی آن‌ها است که باید تا حد امکان نزدیک به کمپرسور قرار گیرند تا بهترین کارکرد را از خود نشان دهند.
منابع:
https://smk.as/teknisk_katalog/Gruppe_9/henry_nivakontroll.pdf
https://temprite.com/downloads/EmersonReport.pdf