آشنایی با یخچال و فریزر صنعتی

1- تعریف یخچال و فریزر صنعتی

2- تاریخچه

3- اجزای یخچال

4- گاز یا ماده مبرد

5- فریزر (جایخی)

1-یخچال دستگاهی است که از یک وسیله سرد کننده به همراه یک عایق حرارتی و سازوکاری برای انتقال گرما از داخل این محفظه به بیرون تشکیل میشود. از یخچال برای خنک نگهداشتن مواد غذایی، داروها و دیگر موادی که قابلیت فاسد شدن را دارند استفاده میشود. یخچالها از دیرباز تاکنون تغییرات شگرفی را به خود دیده اند. از یخچالهای طبیعی گرفته تا یخچالهای دست ساز زیرزمینی و بعدها یخچالهای نفتی و گازی و کلیه یخچالهای امروزی که با جریان الکتریسیته کار می کنند.

2-بشر از دیرباز برای حفظ مواد غذایی از چشمه ها، چاه ها یا غارهای زیرزمینی استفاده می کرد. آب انبارها و یخدانها برای نگهداری آب خنک و یخ زده در تابستانها به کار می رفته اند.

در قرن 11 میلادی دانشمند ایرانی ابن سینا، مبرد(Condenser) را اختراع کرد که برای چگالش پیوند بخارهای آروماتیک بکار می رود. این کار گامی بزرگ در فناوری تقطیر بود و او از آن برای تقطیر بخار استفاده کرد.

نخستین یخچال مصنوعی شناخته شده در 1748 میلادی توسط ویلیام کولین در دانشگاه گلاسگو رونمایی شد . اولیور ایوانس ، مخترع آمریکایی ، که به عنوان پدر یخچال شناخته میشود ، مخترع یخچال بخار فشرده است. در سال 1834 میلادی، ژاکوب پرکینز با تغییر در طرح اولیه ایوانس توانست اولین یخچال جهان را بسازد و جان گوری ، نخستین یخچال مکانیکی را در 1841 میلادی بر پایه طرح ایوانس ساخت که از آن برای ساختن یخ برای خنک نگاه داشتن مبتلایان تب زرد استفاده می کرد. در 1853 نخستین یخچالی که می توانست روزانه یک تن یخ تولید کند توسط یک استاد آمریکایی به ثبت رسید.

3- اجزای یخچال

هر یخچال به صورت پایه دارای: کمپرسور ، کندانسور ، اواپراتور(رادیاتور) و گاز و ترموستات است. هریک از اینها جزو لاینفک وسایل سرماساز هستند که در صورت نبود هریک این فرایند امکانپذیر نمی باشد.

کمپرسور

کمپرسور یخچالها از دو بخش الکتریکی و مکانیکی تشکیل گردیده است که هر دو قسمت درون پوستهای فولادی قرار دارند .قسمت الکتریکی در اغلب یخچالها یک الکتروموتور از نوع آسنکرون می باشد که وظیفه به حرکت درآوردن قسمت مکانیکی را به عهده دارد. البته در سال های اخیر کمپرسورهای یخچال فریزرها هم تغییرات زیادی داشته اند؛ و قسمت الکتریکی آن اینورتری یا موتور خطی شده اند.

@val3

قسمت مکانیکی در کمپرسورهای یخچال شامل یک سیلندر است که پیستون آن توسط هسته موتور الکتریکی به حرکت در می آید. حرکت رفت و برگشتی پیستون باعث ایجاد حالت مکش و دمیدن میشود و البته در کمپرسورهای نوع خطی و نوع کمپرسور روتوری یا کمپرسور نوع اسکرال، میل لنگ دیگر وجود ندارد. مقدار مشخصی از روغنی که مخصوص این کار ساخته شده داخل پوسته وجود دارد که وظیفه روانکاری و خنککردن قسمت الکتریکی و مکانیکی را بر عهده دارد.

اواپراتور(رادیاتور)

کار اواپراتور به این صورت است زمانی که گاز مبرد توسط موتور وارد کندانسور میشود و متراکم میشود تحت فشار بالا از حالت گاز به مایع تبدیل میشود و وارد درایر یا خشک کن و سپس وارد لوله موئی یا کاپیلاری تیوپ میشود و این باعث میشود که فشار کاهش پیدا کند و سپس وارد اواپراتور میشود یک سر اواپراتور به سر لوله موئی و سر دیگر اواپراتور به ساکشن موتور متصل می باشد و زمانی که ساکشن اتفاق می افتد باعث میشود که سطح فشار داخل اواپراتور پایین بیاید و مبرد به جوشش در بیاید و از حالت مایع آهسته آهسته به گاز تبدیل شود و این تبخیر باعث ایجاد سرما و برودت میشود. در اصل اواپراتور یک تبخیرکننده است .

@val3

کندانسور

(Condenser) کندانسور(چگالنده)

قسمتی از سیستم است که وظیفه خنک سازی سیال عامل و عمدتاً تبدیل بخار به مایع را بر عهده دارد. در واقع گاز فریون پس از فشرده شدن توسط کمپرسور در کندانسور خنک شده و تبدیل به مایع میگردد.

در یخچالهای بزرگ فروشگاهی معمولاً شبیه رادیاتور اتوموبیل است که اغلب از یک فن جهت بهبود فرایند میعان نیز استفاده شده است.

@val3

ترموستات

ترموستات نیز با قطع و وصل شدن جریان برق وظیفه متعادل نگه داشتن دمای برق را برعهده دارد. بهطوریکه وقتی دمای یخچال بالا آمد داخل یخچال گرم شد با وصل شدن جریان برق کمپرسور شروع به کار میکند و داخل یخچال را خنک میکند و وقتی دما پایین آمد داخل یخچال خنک میشود و جریان برق را از کمپرسور قطع میکند. اجزای داخلی ترموستات شامل لوله بلو و پلاتین میباشد.

4-گاز(ماده مبرد)

در یخچال های ابتدایی از گاز آمونیاک (NH3) به عنوان گاز مبرد استفاده می شد، اما به علت دارا بودن عوارض خطرناک آن در هنگام تماس با بدن انسان و ترکیب شدن حالت مرطوب آن با مس و آلومینیوم، و نیز به علت خاصیت انفجاری شدید ، رفته رفته از گاز فریون به جای آن استفاده شد. دریخچالهای رایج امروزی معمولاً از فریون 12 با ترکیب CCl2F2 استفاده میشود که گازی بی بو است و حتی در صورت ترکیب شدن با رطوبت موجب خوردگی فلزات نمیشود؛ همچنین فریون قابل اشتعال نیست. از معایب استفاده از فریون در یخچالها میتوان به حجم زیاد آن ها در مقایسه با آمونیاک، و تخریب لایه اوزون و ایجاد اثر گلخانه ای اشاره کرد. با توجه به این معایب تلاش هایی برای یافتن گازهای جایگزین فریون به عمل آمده که گاز جدیدی به نام 134A و مبرد هیدروکربن R600 حاصل آن است. در کولرهای گازی از فریون 22 استفاده میشود که به علت دارا بودن هیدروژن ، اثر تخریبی آن در لایه اوزون به مراتب کمتر از فریون های 11 و 12 است. بعد از کار با گازهای R134 و R12، مشکلاتی مانند راندمان پایین، قیمت بالا، مقدار زیاد مورد استفاده در مسیر برودتی یخچال و غیره باعث شد گاز ارزان و خطرناک R600 ایزوبوتان) با راندمان بالا جایگزین گاز قبل بشود؛ و برای کولر گازی ها به جای R22 ، از گاز R410 , R407 استفاده میکنند. مبردهای یخچال و کولر گازی به دو دسته کلی تقسیم میشوند از نظر ترکیب مولکولی گازهای قدیمی مثل R12,R22,R134 همگی از یک نوع مولکول هستند ؛ ولی گازهای جدید مثل R600,R410,R436,R407 همگی از چند نوع گاز تشکیل شده اند و موقع شارژ گاز باید به صورت مایع شارژ شوند تا میزان ورودی به یخچال فریزر یا کولر گازی متعادل باشد.

5-فریزر(جایخی)

روش کار یخ زن یا جا یخی که به آن فریزر نیز میگویند همانند یخچال است با این تفاوت که ترموستات آن برای دمای پایین تری تنظیم میشود. گاز مبردی که برای فریزر استفاده میشود گازهایی مانند فریون 12 است.

دمای فریزرها باید از 14- درجه سلسیوس سردتر باشد تا به مواد غذایی آسیبی نرسد. دمای فریزرهای خانگی از 14 تا 25 درجه سلسیوس هستند. برای فریزرهای نگهداری بستنی از مبرد R22 که تا دمای 40 درجه سلسیوس سرما تولید میکنند استفاده میشود. فریزر(جا یخی )در اصل نوعی از اپراتور میباشد.