كيف تتم عملية إذابة الجليد في المخازن الباردة؟ وما هي طرق إذابة الجليد؟

يعود السبب الرئيسي لإزالة الصقيع من غرف التبريد إلى تراكم الصقيع على سطح المبخر، مما يقلل من الرطوبة داخلها، ويعيق انتقال الحرارة عبر الأنابيب، ويؤثر سلبًا على كفاءة التبريد. وتشمل إجراءات إزالة الصقيع من غرف التبريد ما يلي:

إزالة الصقيع بالغاز الساخن

يتم تمرير غاز التكثيف الساخن مباشرةً إلى المبخر، حيث يتدفق عبره. وعندما ترتفع درجة حرارة التخزين البارد إلى درجة مئوية واحدة، يتم إيقاف تشغيل الضاغط. ترتفع درجة حرارة المبخر، مما يؤدي إلى ذوبان طبقة الصقيع السطحية أو تقشرها. يُعدّ إذابة الصقيع بالهواء الساخن طريقة اقتصادية وموثوقة، كما أن صيانتها وإدارتها سهلة، واستثمارها وبناؤها ليسا صعبين. ومع ذلك، توجد خيارات عديدة لإزالة الصقيع بالهواء الساخن. الطريقة المعتادة هي إرسال الغاز عالي الضغط ودرجة الحرارة الخارج من الضاغط إلى مبخر لإطلاق الحرارة وإزالة الصقيع، ثم السماح للسائل المكثف بالدخول إلى مبخر آخر لامتصاص الحرارة والتبخر إلى غاز منخفض الحرارة والضغط. ثم يعود إلى مدخل الضاغط لإكمال الدورة.

إزالة الجليد بالرش المائي

رشّ الماء بانتظام لتبريد المبخر ومنع تكون طبقة الصقيع؛ ورغم فعالية رش الماء في إزالة الصقيع، إلا أنه أنسب لمبردات الهواء التي يصعب تشغيلها على ملف التبخير. كما يوجد محلول ذو درجة تجمد أعلى، مثل محلول ملحي مركز بنسبة 5-8%، لمنع تكون الصقيع.

كهربائيسخانات كهربائية لإزالة الصقيعيتم تسخينها لإذابة الجليد.

على الرغم من بساطته وسهولته، إلا أنه وفقًا للهيكل الفعلي لقاعدة التخزين البارد واستخدام الجزء السفلي، فإن صعوبة تركيب سلك التسخين ليست قليلة، ومعدل الفشل مرتفع نسبيًا في المستقبل، وإدارة الصيانة صعبة، والاقتصاد ضعيف أيضًا.

توجد العديد من طرق إزالة الصقيع من غرف التبريد، فبالإضافة إلى إزالة الصقيع بالكهرباء والماء والهواء الساخن، هناك إزالة الصقيع الميكانيكية، وما إلى ذلك. تعتمد إزالة الصقيع الميكانيكية بشكل أساسي على استخدام الأدوات لإزالة الصقيع يدويًا، حيث يجب إزالة طبقة الصقيع المتراكمة على ملف التبخير في غرفة التبريد عند الضرورة. ونظرًا لأن تصميم غرفة التبريد لا يحتوي على جهاز إزالة الصقيع أوتوماتيكي، فإن إزالة الصقيع يدويًا هي الطريقة الوحيدة المتاحة، ولكنها تنطوي على العديد من الصعوبات.

جهاز إزالة الصقيع بالفلورايد الساخن (يدوي):هذا الجهاز عبارة عن جهاز بسيط لإزالة الصقيع، تم تطويره وفقًا لمبدأ إزالة الصقيع بالفلور الساخن. ويُستخدم حاليًا على نطاق واسع في صناعة التبريد، مثل صناعة الثلج والتبريد. لا يتطلب صمامات لولبية. نطاق الاستخدام: نظام دوران مستقل لضاغط واحد ومبخر واحد. غير مناسب للوحدات المتوازية أو متعددة المراحل أو المتتالية.

المزايا:التوصيل بسيط، والتركيب سهل، ولا يتطلب مصدر طاقة، ولا متطلبات أمان، ولا حاجة للتخزين، ولا يتم تخزين البضائع، ولا يتم تجميدها، ويتم حفظ المخزون في درجة حرارة منخفضة. يُستخدم في صناعة التبريد والتجميد في مساحات تتراوح من 20 إلى 800 متر مربع، ويُستخدم لإزالة الجليد عن أنابيب التخزين الباردة الصغيرة والمتوسطة الحجم. يتميز هذا الجهاز الصناعي بفعاليته في إزالة الجليد، حيث يتكون من صفين من الزعانف المصنوعة من الألومنيوم.

أفضل ميزات تأثير إزالة الجليد
1. مفتاح تحكم يدوي بزر واحد، بسيط وموثوق وآمن، ولا يحدث أي عطل في المعدات بسبب سوء التشغيل.

2. التسخين من الداخل، يمكن إذابة مزيج طبقة الصقيع وجدار الأنبوب، ويكون مصدر الحرارة عالي الكفاءة.

3. عملية إزالة الصقيع نظيفة وشاملة، حيث أن أكثر من 80٪ من طبقة الصقيع صلبة، ويكون التأثير أفضل مع المبخر ذي الزعانف الألومنيومية.

4. وفقًا للرسم التخطيطي، يتم تركيبه مباشرة على وحدة التكثيف، مع توصيل بسيط للأنابيب، ولا توجد ملحقات خاصة أخرى.

5. وفقًا للسمك الفعلي لطبقة الصقيع، يتم استخدامها بشكل عام من 30 إلى 150 دقيقة.

6. بالمقارنة مع كريم التسخين الكهربائي: عامل أمان عالٍ، وتأثير سلبي منخفض على درجة الحرارة الباردة، وتأثير ضئيل على المخزون والتعبئة والتغليف.

يجب الاهتمام بصيانة مبخر نظام التبريد. إذا أثر تراكم الجليد على المبخر على الاستخدام الطبيعي للتبريد، فكيف يمكن إزالة الجليد في الوقت المناسب؟ يقدم خبير تركيب أنظمة التبريد لدينا نصائح حول التبريد الليلي، حيث أن تراكم الجليد على المبخر يؤدي إلى زيادة المقاومة الحرارية وانخفاض معامل انتقال الحرارة. بالنسبة للمبرد، تقل مساحة المقطع العرضي لتدفق الهواء، وتزداد مقاومة التدفق، ويزداد استهلاك الطاقة. لذلك، يجب إزالة الجليد عنه في الوقت المناسب.

فيما يلي مخططات التخزين البارد الحالية:

1. إن عملية التجميد اليدوي بسيطة وسهلة، ولها تأثير ضئيل على درجة حرارة التخزين، ولكنها تتطلب جهدًا كبيرًا، ولا تتم عملية إزالة الجليد بشكل كامل، وهناك قيود.

٢. يتم شطف الماء، ثم يُرش الماء المتجمد على سطح المبخر عبر جهاز الرش لإذابة الطبقة المزدوجة، ثم يُصرف عبر أنبوب التصريف. يتميز هذا النظام بكفاءة عالية، وسهولة التشغيل، وانخفاض تقلبات درجة حرارة التخزين. من ناحية الطاقة، تصل قدرة التبريد لكل متر مربع من مساحة التبخير إلى ٢٥٠-٤٠٠ كيلوجول. كما أن شطف الماء يُسهّل تكوّن الضباب داخل المستودع، مما يُسبب تقاطر الماء على السقف البارد، الأمر الذي يُقلل من عمره الافتراضي.

3. إزالة الصقيع بالهواء الساخن: تستخدم هذه الطريقة الحرارة المنبعثة من البخار المحمص الخارج من الضاغط لإذابة الطبقة المزدوجة على سطح المبخر. تتميز هذه الطريقة بتعدد استخداماتها وكفاءتها في استهلاك الطاقة. في أنظمة التبريد بالأمونيا، يمكن لإزالة الصقيع أيضًا أن تُسرّع من إخراج الزيت من المبخر، ولكن مدة إزالة الصقيع أطول، مما يؤثر على درجة حرارة التخزين. نظام التبريد معقد.

٤- التسخين الكهربائي وإزالة الجليد، باستخدام عنصر التسخين لتسخين مخزن التبريد لإزالة الجليد. النظام بسيط وسهل التشغيل والأتمتة، ولكنه يستهلك الكثير من الطاقة.

عند تحديد الخطة الفعلية، يُستخدم أحيانًا نظام واحد لإزالة الصقيع، وأحيانًا أخرى تُدمج أنظمة مختلفة. على سبيل المثال، بالنسبة لأنابيب رفوف التخزين البارد، والجدران، والأنابيب الملساء العلوية، يُمكن استخدام مزيج من طريقة الغاز الساخن، وعادةً ما يتم إزالة الصقيع يدويًا، مع استخدام الهواء الساخن بشكل منتظم لإزالة الصقيع. من المهم فهم أن إزالة الصقيع يدويًا ليست سهلة، وقد تُؤدي إلى تصريف الزيت من الأنابيب. يتم تنظيف الأنابيب باستخدام منفاخ هواء بالماء والهواء الساخن. في حالة تراكم الصقيع بكثافة، يُمكن إجراء إزالة الصقيع بشكل متكرر باستخدام الهواء الساخن مع الماء. عندما يعمل نظام التبريد في المخزن البارد، تكون درجة حرارة سطح المبخر عادةً أقل من الصفر. لذلك، يتعرض المبخر للصقيع، وتتمتع طبقة الصقيع بمقاومة حرارية عالية، لذا يلزم إجراء معالجة إزالة الصقيع اللازمة عندما يكون الصقيع سميكًا.

يُصنّف مبخر غرفة التبريد، وفقًا لبنيته، إلى نوعين: نوع الأنابيب الجدارية ونوع الزعانف. يعتمد النوع الأول على نقل الحرارة بالحمل الحراري الطبيعي، بينما يعتمد النوع الثاني على نقل الحرارة بالحمل الحراري القسري. أما النوع الثالث، فيعتمد على التسخين الكهربائي لإزالة الصقيع.

تُعدّ عملية إزالة الجليد يدويًا أكثر صعوبة. فهي تتطلب إزالة الجليد يدويًا، وتنظيفه، ونقل محتويات المكتبة. عادةً ما يستغرق الأمر وقتًا طويلاً، قد يصل إلى عدة أشهر، لإزالة الجليد. وعند إزالة الجليد، تكون طبقة الجليد قد تراكمت بالفعل، مما يجعل مقاومتها الحرارية تُعيق قدرة المبخر على التبريد. تُعتبر إزالة الجليد بالتسخين الكهربائي خطوة متقدمة عن إزالة الجليد يدويًا، ولكنها تقتصر على المبخرات ذات الزعانف، ولا يُمكن استخدامها مع المبخرات ذات الأنابيب والجدران.
يجب إدخال سخان كهربائي في أنبوب التسخين الكهربائي الموجود في المبخر ذي الزعانف، ويجب وضع أنبوب التسخين الكهربائي في صينية تجميع الماء. ولإزالة الصقيع بأسرع وقت ممكن، يجب ألا تكون قدرة أنبوب التسخين الكهربائي منخفضة جدًا، وعادةً ما تكون بضعة كيلوواط. تعتمد طريقة التحكم في تشغيل أنبوب التسخين الكهربائي عمومًا على التحكم الزمني في التسخين. أثناء التسخين، ينقل أنبوب التسخين الكهربائي الحرارة إلى المبخر، فيذوب جزء من الصقيع المتراكم على ملف التبخير والزعانف، بينما يبقى جزء آخر في صينية تجميع الماء دون ذوبان كامل، حيث يسخنه أنبوب التسخين الكهربائي ويذيبه. يُعد هذا هدرًا للطاقة الكهربائية، كما أن تأثير التبريد ضعيف للغاية. ونظرًا لامتلاء المبخر بالصقيع، ينخفض ​​معامل التبادل الحراري بشكل كبير.

طريقة غير عادية لإذابة الجليد في التخزين البارد

1. بالنسبة لإزالة الصقيع بالغاز الساخن للأنظمة الصغيرة، فإن النظام وطريقة التحكم بسيطين، وسرعة إزالة الصقيع سريعة وموحدة وآمنة، ويجب توسيع نطاق التطبيق بشكل أكبر.

٢. يُعدّ نظام إزالة الصقيع الهوائي مناسبًا بشكل خاص لأنظمة التبريد التي تتطلب إزالة الصقيع بشكل متكرر. على الرغم من ضرورة إضافة مصدر هواء خاص ومعدات لمعالجة الهواء، إلا أنه طالما كان معدل الاستخدام مرتفعًا، فسيكون الوضع الاقتصادي ممتازًا.

3. يُعدّ إزالة الجليد بالموجات فوق الصوتية طريقةً فعّالةً لتوفير الطاقة. ينبغي دراسة تصميم مولدات الموجات فوق الصوتية بشكلٍ أعمق لتحسين كفاءة إزالة الجليد في التطبيقات الهندسية.

٤- تتم عملية إزالة الصقيع عن سائل التبريد في آنٍ واحد، حيث تتم عمليتا التبريد وإزالة الصقيع في الوقت نفسه، دون استهلاك إضافي للطاقة أثناء عملية إزالة الصقيع. يُستخدم تبريد الصقيع لسائل التبريد قبل صمام التمدد فائق التبريد، مما يُحسّن كفاءة التبريد بحيث تبقى درجة حرارة سائل التبريد ضمن النطاق الطبيعي. كما أن ارتفاع درجة حرارة المبخر أثناء إزالة الصقيع طفيف، مما لا يؤثر بشكل كبير على كفاءة نقل الحرارة فيه. أما عيب هذه التقنية فهو تعقيد عملية التحكم في النظام.

أثناء عملية إذابة الثلج، لا تتأثر درجة الحرارة عمومًا. عند انتهاء وقت إذابة الثلج، يبدأ تشغيل المروحة مجددًا، ثم تبدأ عملية التقطير. يجب ألا تضبط وقت إذابة الثلج طويلًا جدًا، ويجب ألا تتجاوز مدة تسخين الكريمة بالكهرباء 25 دقيقة. حاول تحقيق إذابة ثلج مناسبة. (تعتمد دورة إذابة الثلج عمومًا على وقت نقل الطاقة أو وقت بدء تشغيل الضاغط). تدعم بعض أنظمة التحكم الإلكترونية في درجة الحرارة أيضًا تحديد درجة حرارة نهاية إذابة الثلج. تُنهي هذه الأنظمة عملية إذابة الثلج بطريقتين: الأولى تعتمد على الوقت، والثانية على درجة حرارة التصفية. تستخدم هذه الأنظمة عادةً مسبارين لقياس درجة الحرارة.

في الاستخدام اليومي للمخزن البارد، من الضروري إزالة الصقيع المتراكم عليه بانتظام. فزيادة الصقيع تعيق الاستخدام الأمثل للمخزن. لذا، ينبغي في هذه الورقة البحثية تناول تفاصيل مشكلة الصقيع على المخزن البارد، وطرق إزالته، والتقنيات الشائعة في هذا الشأن.

١. افحص مستوى غاز التبريد وتأكد من عدم وجود فقاعات في زجاجة المراقبة. إذا كانت هناك فقاعة تشير إلى نقص في الكمية، فأضف غاز التبريد من أنبوب الضغط المنخفض.

٢. تحقق من وجود فجوة في لوحة التبريد بالقرب من أنبوب تصريف الصقيع، مما قد يؤدي إلى تسرب البرودة. في حال وجود فجوة، قم بسدها مباشرةً باستخدام غراء زجاجي أو مادة رغوية.

3. افحص أنبوب النحاس بحثًا عن التسريبات، استخدم بخاخًا للكشف عن التسريبات أو الماء والصابون للتحقق من وجود فقاعات هواء.

4. سبب العطل في الضاغط نفسه، على سبيل المثال، ضغط الغاز العالي والمنخفض، يتطلب استبدال الصمام، وإرساله إلى ورشة إصلاح الضاغط لإصلاحه.

٥. للتأكد من قرب مكان سحب أنبوب التبريد من نقطة العودة، إذا كان قريبًا، فقم بالكشف عن التسريب وأضف غاز التبريد. في هذه الحالة، لا يُنصح بوضع الأنبوب أفقيًا، بل يُفضل تسويته باستخدام ميزان تسوية. إذا لم يكن هناك كمية كافية من غاز التبريد، فقد يكون السبب هو نقص غاز التبريد أو وجود كتلة جليدية في الأنبوب.