أفضل مواد التشحيم لأنظمة التبريد بثاني أكسيد الكربون

مواد التشحيم الصناعية تُعد مكونات أساسية لأنظمة التبريد التي تعمل بمادة ثاني أكسيد الكربون كمادة تبريد.

تم تصميم زيت ضاغط التبريد لتزييت الأجزاء المتحركة بشكل فعال لضمان أدائها بشكل صحيح مع تعزيز الضغط من خلال إنشاء ختم قوي.

عند سرعات دوران منخفضة، قد يتراكم الزيت في المكونات ويترسب على جدران المبخرات والمبادلات الحرارية الأخرى، مما يقلل من الكفاءة. يجب أن يعود الزيت إلى الضاغط، وإلا فقد تتعطل مضخة الزيت وتتسبب في توقف النظام. لذلك، من الضروري أن يكون زيت الضاغط المُختار للتطبيق قابلاً للامتزاج بثاني أكسيد الكربون في حالته السائلة وقابلاً للذوبان في حالته الغازية، وأن يكون قادراً على تحمل درجات حرارة وضغوط التشغيل.

نتناول هنا مواد التشحيم المناسبة لأنظمة التبريد بثاني أكسيد الكربون، ونستكشف بعض الاعتبارات المهمة المتعلقة بتشحيم هذه الأنظمة. كما سنستعرض بعض العلامات التجارية الرائدة لمواد التشحيم الموصى بها لتحقيق أفضل أداء لأنظمة التبريد عند استخدام ثاني أكسيد الكربون كمادة تبريد.

أفضل أنواع مواد التشحيم الموصى بها لتطبيقات ثاني أكسيد الكربون

تتوفر مجموعة من مواد التشحيم التي تتميز بخصائص تتناسب مع أنظمة التبريد بثاني أكسيد الكربون. وتشمل هذه المواد بولي ألكيلين جليكول (PAG) وبوليول إستر (POE) وبعض الزيوت المتخصصة.

زيوت بولي ألكيلين جليكول (PAG)

تُعد زيوت PAG خيارًا مثاليًا لأنظمة التبريد نظرًا لقابليتها الاستثنائية للامتزاج مع ثاني أكسيد الكربون. وتشمل مزاياها الرئيسية الأخرى توفير تزييت جيد عند العمل تحت ضغوط عالية، بالإضافة إلى تمتعها بثبات حراري وكيميائي عالٍ.

تُعرف زيوت PAG بقدرتها على الحفاظ على لزوجة كافية لحماية ضواغط التبريد ومنع تكوّن الشمع. ويتفق خبراء التشحيم على أن زيوت PAG توفر في بعض التطبيقات تشحيمًا فائقًا مقارنةً بخيارات أخرى، مثل زيوت POE. وتُستخدم زيوت PAG بكثرة في مضخات الحرارة وأنظمة تكييف الهواء المتنقلة.

زيوت البوليولستر (POE)

تُختار زيوت POE غالبًا لأنظمة التبريد بثاني أكسيد الكربون نظرًا لقابليتها الممتازة للامتزاج مع غاز التبريد. هذه القدرة على الاختلاط الفعال مع ثاني أكسيد الكربون تسمح للزيت بالعودة بكفاءة إلى ضاغط التبريد، مما يعزز عملية التزييت السليمة.

تتميز زيوت POE بقدرتها على تحمل الضغوط العالية وثباتها الحراري الممتاز. كما أنها تمنع تكوّن الورنيش وتوفر حماية فعّالة ضد الاحتكاك والتآكل. تُعدّ زيوت POE خيارًا مفضلًا في أنظمة التبريد الصناعية.

زيوت متخصصة

تُستخدم زيوت تشحيم مُخصصة، مثل زيوت POE Emkarate RL68H (المعروفة أيضًا باسم Copeland RL68) وBitzer BSC 85K، غالبًا مع ضواغط الهواء. يُناسب النوع الأول بعض تطبيقات ثاني أكسيد الكربون، بينما صُمم النوع الثاني خصيصًا لأنظمة ثاني أكسيد الكربون عالية الأداء.

أهم النقاط التي يجب مراعاتها فيما يتعلق بتزييت ثاني أكسيد الكربون

بالمقارنة مع المبردات الأخرى، تتطلب عمليات التبريد بثاني أكسيد الكربون درجات حرارة وضغوط تشغيل أعلى، مما يُسبب إجهادًا ميكانيكيًا شديدًا على المحامل والأجزاء المتحركة. وعند إضافته إلى الزيت، يكون ثاني أكسيد الكربون شديد الذوبان، مما يؤدي إلى فقدان مواد التشحيم لزوجتها، وفي بعض الحالات، إلى تلف طبقات الزيت الواقية.

وبالتالي، عند استخدام زيت غير مناسب، قد يحدث تزييت غير كافٍ، مما يتسبب في تآكل النظام المبكر، وأعطال في موانع التسرب، وانخفاض الضغط.

تتميز زيوت PAG وPOE بثبات فائق تحت الضغط العالي مقارنةً بالزيوت المعدنية العادية، مما يضمن تزييتًا كافيًا للمكونات وإحكامًا قويًا. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن كلا النوعين من الزيوت يمتص الرطوبة كالإسفنج، مما قد يؤدي إلى تكوّن أحماض ورواسب في الأنظمة. لذا، يتطلب التعامل معهما عناية فائقة. ومن أفضل الممارسات ضمان الحد الأدنى من التعرض للرطوبة عن طريق إبقاء العبوات مغلقة بإحكام حتى لحظة الاستخدام.

عند اختيار مادة تشحيم لتطبيق تبريد ثاني أكسيد الكربون، فإن الخيار الأفضل هو زيت اصطناعي عالي الجودة وخالٍ من الشمع يمكنه تعزيز كفاءة النظام ومنع أي ضرر للضاغط.

الشركات المصنعة الموصى بها لمواد التشحيم

اليوم، الشركات الرائدة في تصنيع مواد التشحيم مثل هندسة السوائل CPI تُصنّع الشركة زيوت ضواغط تبريد متطورة مصممة خصيصًا للعمل مع الأنظمة التي تستخدم ثاني أكسيد الكربون كمادة تبريد. صُممت هذه الحلول المبتكرة لتلبية التحديات التشغيلية بفعالية في التطبيقات التي تتطلب ضغوطًا عالية وذوبانية عالية. تشمل هذه الحلول منتجات سلسلة آيسمايت Eco ومادة التشحيم الاصطناعية CPI-4624-F، والتي طُوّرت ووُضعت خصيصًا للاستخدام مع تطبيقات التبريد بثاني أكسيد الكربون، وخاصةً مع الضواغط الدوارة.

تشمل خصائصها الرئيسية التي تجعلها مناسبة لأنظمة ثاني أكسيد الكربون استقرارًا كيميائيًا ممتازًا بحيث يمكنها مقاومة تكوين الورنيش والتدهور الحراري، ولزوجة محسنة لضمان الإحكام والتشحيم الصحيحين في بيئات الضغط العالي، وتحسين عودة الزيت إلى الضاغط نظرًا لقابليتها الممتازة للامتزاج مع ثاني أكسيد الكربون.

قد يهمك أيضًا ما يلي:

دليل لأنظمة التشحيم

يُعرَّف التشحيم بأنه عملية تقليل الاحتكاك والتآكل عن طريق وضع مادة تشحيم على الأسطح المتحركة التي تعمل بالقرب من بعضها البعض.

ما هو نقص التزييت؟

من زيت التروس إلى الشحوم، مواد التشحيم من أفضل العلامات التجارية مثل Total تم تصميم منتجات شركة تيكساكو لضمان تشغيل المعدات بكفاءة والحفاظ على حمايتها.

سوق زيوت التشحيم للضواغط مهيأ للتوسع المستمر

كشفت دراسة حديثة أجرتها شركة "بيرسيستنس ماركت ريسيرش" عن توقعات بنمو سوق زيوت الضواغط العالمية.