ورق استیل در تجهیزات برودتی

ورق استیل در تجهیزات برودتی

• بازدید:951
• کامنت:0
• یک شنبه, 01 اسفند 1400

مقدمه

مبرّد حرارتی به تجهیزاتی گفته می‌شود که برای ذخیره‌سازی سرما در محیط‌های تجاری، سردخانه‌ها، یخچال‌ها و فریزرها مورد استفاده قرار می‌گیرد. ظهور فولادهای زنگ نزن نظیر انواع ورق استیل نسوز خصوصاً ورق استیل 309 و ورق استیل 310 به عنوان پرکاربردترین آلیاژ مورد استفاده در صنعت تبرید، این امکان را برای مشاغل و صاحبان صنایع فراهم کرده است که غذاها و نوشیدنی‌ها را برای مدت طولانی و بدون فساد نگهداری کنند. یخچال‌های تجاری با حذف گرما شرایط مناسبی را برای نگهداری غذاهای آماده و مواد غذایی مهیّا می‌کنند.

چه صنایعی از تبرید تجاری استفاده می کنند؟ 

بسیاری از مشاغل و صنایع به مبرّد تجاری متّکی هستند. در اکثر این صنایع، موادی در تجهیزات تبرید نگهداری می‌شود که دارای خورندگی زیادی می‌باشند، لذا لازم است از انواع ورق استیل309 و ورق استیل 310 استفاده گردد. به دلیل انتقال حرارت از درون مبرد حرارتی به فضای خارج، لازم است قسمت‌های دمای بالای تجهیزات از جنس ورق استیل نسوز ساخته شوند تا مقاومت لازم در برابر حرارت را داشته باشند. اغلب شرکت‌های غذا و نوشیدنی، سوپرمارکت‌ها، فروشگاه‌های زنجیره‌ای مواد غذایی و رستوران‌ها به عنوان مشاغلی دسته‌بندی می‌‌شوند که به سیستم‌های تبرید تجاری نیاز دارند. اما بیمارستان‌ها و کلینیک‌های تحقیقاتی پزشکی اغلب از یخچال تجاری برای نگهداری مواد حسّاس در دمای مناسب استفاده می‌کنند. همچنین ممکن است سیستم‌های تبرید تجاری در مغازه‌های گل فروشی نیز به منظور جلوگیری از پژمرده شدن گل‌های تازه بریده شده استفاده شوند.

بخش‌های مبرّدهای حرارتی

سیستم تبرید از تجهیزات متعددی مانند کمپرسور، کندانسور، اواپراتور، دستگاه‌های انبساط و غیره تشکیل شده است. کمپرسور ماشینی است که برای فشرده‌سازی گاز مبرّد و افزایش فشار آن به طوری که دمای مربوطه بالاتر از دمای محیط خنک کننده باشد، استفاده می‌شود. کندانسور وسیله مهمی است که در قسمت فشار بالای سیستم تبرید مورد استفاده قرار می‌گیرد. وظیفه این بخش، حذف گرمای گاز داغ خارج شده از کمپرسور می‌باشد. 
اواپراتور در قسمت کم فشار یک سیستم تبرید استفاده می‌شود. ماده خنک‌کننده به شکل مایع از دستگاه انبساط وارد اواپراتور شده و در آنجا گرم می‌شود و تبدیل به بخار می‌گردد. عملکرد یک اواپراتور جذب گرما از محل یا محیط اطراف است که قرار است خنک شود. دمای مادّه مبرد در حال تبخیر در اواپراتور باید همیشه کمتر از دمای محیط اطراف باشد تا گرما به سمت مبرّد جریان یابد. 
دستگاه انبساط که به عنوان دستگاه دریچه گاز نیز شناخته می‌شود، سمت فشار بالا و سمت فشار پایین سیستم تبرید را تقسیم می‌کند.

انواع کمپرسور

 انواع مختلفی از کمپرسورها وجود دارد که معمولاً در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند:
-    کمپرسور رفت و برگشتی
-    کمپرسور گریز از مرکز
-    کمپرسور روتاری
-    کمپرسور اسکرو (Screw)
-    کمپرسور اسکرول (Scroll)
کمپرسورهای رفت و برگشتی و اسکرو برای استفاده با گازهای مبرّدی که نیاز به جابجایی نسبتاً کمی دارند و در فشار نسبتاً بالا متراکم می‌شوند، مانند R-12، R-22، آمونیاک و غیره بهترین گزینه هستند. کمپرسورهای گریز از مرکز برای جابجایی گازهای مبرّدی که نیاز به جابجایی زیاد دارند و در فشار تراکم کم کار می‌کنند، مانند R-11، R-113  و غیره مناسب هستند. کمپرسور روتاری برای پمپاژ مبرّدهایی که فشارهای چگالشی متوسّط یا کم دارند، مانند R-21 و R-114 مناسب‌ترین است و عمدتاً در یخچال‌های خانگی استفاده می‌شود.

انواع کندانسور

کندانسور نیز مانند اواپراتور، تجهیزات تبادل حرارت است. انواع کندانسور به شرح ذیل است:
-    هوا خنک
-    آب خنک 
-    تبخیری 
همانطور که از نام آنها پیداست، کندانسورهای هوا خنک از هوا به عنوان محیط خنک کننده استفاده می‌کنند. کندانسورهای خنک کننده با آب، از آب به عنوان واسطه استفاده می‌کنند و کندانسور تبخیری ترکیبی از موارد فوق است، یعنی از آب و هوا استفاده می‌کند.

انواع اواپراتور

فرآیند حذف گرما از مادّه‌ای که قرار است خنک شود یا در یخچال نگهداری شود در اواپراتور انجام می شود. مبرّد مایع در داخل اواپراتور تبخیر می‌شود تا گرما را از سیّالی مانند هوا و آب خارج کند. اواپراتورها در اشکال، انواع و طرح‌های متفاوتی تولید می‌شوند تا با طبیعت متنوعی از نیازهای خنک‌کننده مطابقت داشته باشند. اواپراتورها به دو دسته کلی تبخیر کننده «انبساط خشک» و اواپراتور «سیلابی» طبقه‌بندی می‌شوند.

فرآیند خنک سازی

تمام مبرّدها بر اساس یک اصل به نام قانون دوّم ترمودینامیک کار می‌کنند. این اصل بیان می‌کند که وقتی دو جسم با دماهای مختلف به هم نزدیک می‌شوند، گرما همیشه از جسم گرمتر به جسم سردتر منتقل می‌شود. در نتیجه، سیستم‌های تبرید تجاری از گاز مبرّد برای انتقال گرما از مواد غذایی داخل محل نگهداری واحد تبرید به مبرّد استفاده می‌کنند. گازهای مبرّد از یک اصل فیزیکی پیروی می‌کنند که بیان می‌دارد گازها با انبساط سرد می‌شوند و در حین فشرده شدن گرم می‌شوند. گاز مبرّد در حین چرخ در سیستم تبرید وارد کندانسور می‌شود که در این بخش فشرده شده و منقبض می‌گردد و گرمای ایجاد شده ناشی از انقباض به محیط خارجی دستگاه انتقال می‌یابد. گاز با فشار بالا و از طریق لوله‌های انتقال به بخش اواپراتور منتقل می‌شود که به آن امکان داده می‌شود تا مجدداّ منبسط شود. کاهش فشار گاز و انبساط آن مستلزم گرفتن گرما از فضای داخلی مبرّد حرارتی است که همین امر باعث کاهش دمای داخلی مبرّد می‌شود.