انتخاب اواپراتور مناسب برای سردخانه

امروزه استفاده از سردخانه های صنعتی بسیار فراگیر شده است و بهترین گزینه برای نگهداری هر نوع کالایی می باشند. تعداد سردخانه ای که در هر کشور وجود دارد، در واقع به عنوان نمادی از توسعه یافتگی آن کشور است. نگهداری کالا در سردخانه به دیرباز باز میگردد و اولین سردخانه ها سیکل های تبرید تراکمی بودند... انتخاب مناسب اواپراتور باعث افزایش راندمان سیکل تبرید می شود. در همین حال که اگر انتخاب اواپراتور سردخانه، ناشیانه انجام شود؛ خسارت های زیادی را به کالاهای سردخانه وارد خواهد کرد. اغلب سیکل های تبرید صنعتی، برای نگهداری میوه جات و سبزیجات، گوشت و مواد غذایی طراحی می شوند. به همین منظور می بایستی دمای مورد نظر به نوی طراحی شود که خاصیت مواد مذکور از بین نروند. طراحی و اجرای تمام این موارد باید زیر نظر مهندس مکانیک با تجربه صورت گیرد.

اوپراتور سردخانه چیست؟

سردخانه محیطی است که توسط یک سیستم تهویه هوای مطبوع، برای حفظ کالا های نگهداری شده در دماهای مفتاوت، از آن استفاده می شود. جهت سرد نگه داشتن محیط سردخانه، از یک واحد تبدیل حرارت با نام "اواپراتور" (Evaporator) استفاده می شود. اواپراتور یک بخش اصلی از سیستم سردخانه می باشد و  یک از وظیف اصلی آن تبدیل مایع سردخانه به گاز سرد است. در این مرحله، اواپراتور حرارت را از کالاهای نگهداری شده و هوای محیط سردخانه جذب کرده و با استفاده از مایع سرد (این مایع سرد در اکثر مواقع فریون می باشد)، آن را به گاز سرد تبدیل می کند. در اثر این تبدیل، حرارت از داخل سردخانه جذب می شود و دمای محیط کاهش می یابد. اواپراتورها به صورت یک لوله مارپیچ (coil) طراحی شده اند.بنابراین مایع سردخانه در داخل این کویل می گذرد و به پس از مدت کوتاهی، حرارت را جذب می کند و به گاز تبدیل می شود. پس از آن گاز سرد به کمپرسور منتقل شده تا مجدداً فشرده سازی شود و در سیستم تهویه هوا  عملکرد مورد نظر را داشته باشد. اواپراتورها با توجه به اندازه و نوع سیستم سردخانه در اندازه های مختلف اند. بنابراین طراحی و انتخاب اواپراتور براساس نیازهای انبار سردخانه، محیط و نوع کالا های نگهداری شده در سردخانه صورت می گیرد.

تاثیر یخ زدگی بر سیستم تبرید

در حین کارکرد عادی سیستم تبرید اتاق سرد، دمای سطح اواپراتور به مراتب کمتر از دمای نقطه شبنم هوا است و رطوبت موجود در هوا بر روی دیواره لوله رسوب کرده و متراکم می شوود. اگر دمای دیواره لوله کمتر از 0 درجه باشد، شبنم به یخ زدگی متراکم تبدیل می شود. یخ زدگی نیز نتیجه عملکرد عادی سیستم تبرید است. بنابراین مقدار کمی یخ زدگی روی سطح اواپراتور مجاز است. از آنجایی که رسانایی حرارتی یخ بسیار کم است، یک درصد یا حتی یک صدم رسانایی حرارتی فلز است، بنابراین لایه یخ مقاومت حرارتی زیادی را ایجاد می کند. مخصوصاً زمانی که لایه یخ ضخیم باشد مانند حفظ حرارت است به طوری که سرمای اوپراتور به راحتی پخش نمی شود که این امر بر اثر تبرید اواپراتور تاثیر می گذارد و در نهایت باعث می شود سردخانه نتواند به دمای مورد نیاز برسد. در عین حال، تبخیر مبرد در اواپراتور نیز ضعیف می شود و مبرد ناقص تبخیر شده ممکن است توسط کمپرسور مکیده شود و در نتیجه باعث بروز حادثه برخورد مایع شود. بنابراین باید سعی کنیم لایه یخ را حدف کنیم، در غیر این صورت، لایه برفک ضخیم تر و ضخیم تر می شود و اثر سرمایش بدتر و بدتر می شود.

چگونه اواپراتور مناسب را انتخاب کنیم؟

 همان طور که همه می دانیم بسته به دمای محیط مورد نیاز، در اواپراتور ها از فاصله پره های متفاوتی استفاده می شود. رایج ترین اواپراتورهای مورد استفاده در صنعت تبرید دارای گام های پره 4 میلی متری، 4.5 میلی متری 6 تا 8 میلی متری، 10 میلی متری، 12 میلی متری و همچنین آن هایی با فاصله های پره متغیر جلو و عقب هستند. اگر اواپراتور دارای فاصله پره کم باشد، این  اواپراتور برای استفاده در محیط های با دمای بالا مناسب است. هرچه دمای سردخانه کمتر باشد، فاصله پره های اواپراتور بیش تر می شود. اگر یک چیلر هوا نامناسب انتخاب شود، پره ها خیلی سریع یخ می زنند و کانال خروجی هوا به زودی توسط یخ مسدود می شود که باعث می شود دمای اتاق سرد به آرامی خنک شود. زمانی که راندمان تبرید کمپرسور به طور کامل قابل استفاده نباشد، در نتیجه مصرف برق سیستم تبرید در نهایت افزایش می یابد.

انواع اواپراتورها برای انواع سردخانه ها

اتاق سرد با دمای 0 تا 20 درجه سانتی گراد: اواپراتور با فاصله پره 4 تا 4.5 میلی متر سردخانه با دمای پایین 16- تا 25- درجه سانتی گراد: فاصله پره های اواپراتور باید بین 6 تا 8 میلی متر انتخاب شود. سردخانه انجماد سریع  دمای 25- تا 35- درجه سانتی گراد: اواپراتورهایی با فاصله پره 10 تا 12 میلی متر انتخاب شود. اگر در سردخانه انجماد سریع به رطوبت بالای کالا نیاز دارید باید اواپراتور با فاصله پره متغیر را انتخاب کنید و فاصله پره جانبی ورودی به 16 میلی متر برسد. با این حال برای برخی از سردخانه های ویژه، نمی توان فاصله پره های اواپراتور را بر اساس دمای سردخانه انتخاب کرد، به عنوان مثال پیش سرد شدن سریع و تخلیه اسیدی گوشت و سبزیجات، اگرچه دمای هوا اتاق سردخانه به طور کلی بالای 0 درجه سانتی گراد تنظیم می شود، به دلیل دمای ورودی بالا، سرعت خنک کننده سریع و رطوبت بالای کالا، انتخاب اواپراتور با فاصله پره 4 تا 4.5 میلی متر مناسب نیست. باید اواپراتور 8 تا 10 میلی متر را انتخاب کرد.همچنین انبارهای محصولات تازه مثل سیر، سیب و سایر میوه ها و سبزیجات وجود دارد. دمای مناسب نگهداری به طور کلی 2- درجه سانتی گراد است. برای چنین انبارهایی با دمای ذخیره سازی زیر صفر درجه، لازم است اواپراتورهای با فاصله پره کمتر از 8 میلی متر انتخاب شود تا از انسداد مجرای هوا و مصرف برق ناشی از یخ زدگی سریع جلوگیری شود.