صيانة الدائرة الميكانيكية لغرف التبريد والتجميد

وصف الموقف التعليمي التعلّمي: حضر أحد أصحاب مستودعات التبريد إلى الورشة يشكو من تلف المواد الغذائية المخزنة داخل غرفة التبريد بسبب ضعف في التبريد ويطلب المساعدة في إصلاح العطل.

-1 أوضح العلاقة بين سماكة جدران غرف التبريد والتجميد مع درجة الحرارة الخارجية حول غرفة التبريد ودرجة الحرارة داخلها. -2 أفسّر سبب استخدام خزان السائل في دائرة التبريد الخاصة بغرف التبريد والتجميد. -3 أكتب تقريراً عن طريقة شحن دائرة التبريد لغرف التبريد والتجميد بوسيط التبريد بالحالة السائلة. -4 أبيّن فائدة وجود دائرة إذابة الجليد ضمن دائرة التبريد الميكانيكية لغرف التبريد والتجميد. -5 أعمل بحث عن أنواع الضواغط نصف المغلقة المستخدمة في دائرة التبريد الميكانيكية لغرف التبريد والتجميد، أوثق البحث بالصور.

كثر في هذه الأيام استخدام غرف التبريد والتجميد في بلادنا، وقد يعود السبب في ذلك إلى الزيادة السكانية الكبيرة في البلاد؛ مما تطلّب توفير المواد الغذائية في جميع الأيام وعلى مدار العام، فنجد مثلاً غرف تبريد لحفظ الفواكه والخضراوات ومنتجات الألبان والأجبان المختلفة، وكذلك نجد غرف تجميد لحفظ اللحوم والأسماك، ولتحقيق هذا الهدف أصبح هناك إقبال من التجار والمستثمرين على إنشاء هذا النوع من الغرف المبردة المسبقة الصنع لما لها من مردود مالي جيد.

1. تبنى غرف التبريد والتجميد داخل أبنية مجهزة لهذا الغرض إذا كانت صغيرة، أما غرف التبريد الكبيرة فيمكن بناؤها على أرض مستقلة كما هو مبين في الشكل (1)، وهي مجهزة بعنابر ذات مساحات كبيرة، ومجهزة بمكاتب خاصة وممرات للسيارات لإدخال وإخراج المنتجات، وكذلك مزودة بإضاءة مناسبة.
2. ويوجد بها أيضاً أماكن خاصة لتجهيز المواد الغذائية قبل إدخالها أو إخراجها من غرف التبريد أو التجميد.

تتكوّن جدران وأرضيات وأسقف هذه الغرف من وصل مجموعة من الألواح المعزولة والمسبقة الصنع لتشكل سطحاً بالأبعاد المطلوبة كما في الشكل (2)، ويتكون كل لوح من وجهين من المعدن المجلفن أو الألمنيوم وبينهما مادة عازلة (بولي يوريثان)، وتختلف سماكة اللوح حسب الفرق بين درجة الحرارة المطلوبة داخل الغرفة ودرجة الحرارة الخارجية (علّل).

تتشابه أجزاء دائرة التبريد في هذه الغرف مع أي دائرة تبريد أخرى، ويكون الاختلاف فقط من حيث السعة التبريدية المطلوبة، حيث يمكن أن تتطلب أجهزة بقدرات أكبر، وكذلك أجزاء أخرى مساعدة تخدم التطبيق المطلوب لدائرة التبريد.

وتتكوّن هذه الدائرة كما هو مبين في الشكل (3) من الأجزاء الآتية:

1 الضاغط: تستخدم الضواغط من النوع المغلق أو نصف المغلق أو المفتوح كما في الشكل (4)، وذلك تبعا لسعة التبريد المطلوبة لغرفة التبريد.

2 المكثّف: وهو من النوع القسري المزعنف الذي يستخدم مروحة لدفع الهواء، ويوجد خارج الحيز المبرّد. الشكل (5) يبين وحدة تكثيف مكونة من الضاغط، والمكثّف، وخزان السائل.

3 المبخر: وهو من النوع المزعنف القسري، ويوجد داخل غرفة التبريد كما هو مبين في الشكل (6).

4 صمام التمدد: وظيفته ضبط تدفق وسيط التبريد إلى المبخر، وتقليل ضغطه تبعا لتغير الحمل الحراري داخل غرفة التبريد، ويوجد بسعات مختلفة. وهناك أجزاء أخرى مكملة للدائرة الميكانيكية مثل: -1 خزان السائل: حيث يعمل خزان السائل على ضمان تزويد صمام التمدد بالكمية المناسبة من وسيط التبريد عند تغير الحمل الحراري للمبخر، وكذلك يُعد مخزناً لوسيط التبريد عند إجراء صيانة للدائرة. -2 المرشح: يعمل المرشح على تنقية وسيط التبريد من الشوائب والرطوبة. -3 زجاجة البيان: هي عبارة عن وعاء نحاسي صغير كما هو مبين في الشكل (7) له وجه من الزجاج، حيث يتم من خلاله رؤية حالة وسيط التبريد المار في الدائرة، وتركب زجاجة البيان عادة قبل صمام التمدد؛ للتأكد من مرور وسيط التبريد في الحالة السائلة فقط إلى الصمام، حيث يدل وجود فقاعات به إلى وجود بخار، وهذا يعمل على تقليل كفاءة الصمام، وكذلك تحتوي زجاجة البيان على مؤشر للرطوبة بلون معين، وعند مرور وسيط التبريد يتحول اللون إلى لون آخر عند وجود رطوبة بوسيط التبريد المار داخل الدائرة.

يعمل الصمام الكهرومغناطيسي المبين في الشكل (8)

على قطع تدفق وسيط التبريد داخل الأنبوب، حيث يتم التحكّم به كهربائياً من خلال دائرة التحكّم، ويركب عادة بعد مجمع السائل وقبل صمام التمدد، ويتألف الصمام كما هو مبين بالشكل (9) من الأجزاء الآتية: -1 مدخل الصمام. -2 مخرج الصمام. -3 ملف كهربائي. -4 زنبرك. -5 ثقب داخل جسم الصمام لمرور وسيط التبريد. -6 عامود. -7 جسم الصمام.

يعمل الزنبرك الموجود في أعلى حجرة العامود على ضغط العامود المركب فوق ثقب مرور وسيط التبريد إلى الأسفل؛ مما يؤدي إلى إغلاق الصمام عند قطع التيار الكهربائي عن الملف، وعند مرور التيار الكهربائي في الملف فإنه يتشكل مجال مغناطيسي يعمل على جذب العامود إلى الأعلى؛ مما يؤدي إلى مرور وسيط التبريد كما هو مبين في الشكل (9)، وللصمام اتجاه لدخول وسيط التبريد؛ لذلك يراعى عند تركيب الصمام على دائرة التبريد عدم عكس الصمام. يستفاد من وجود الصمام الكهرومغناطيسي في عملية إفراغ المبخر من وسيط التبريد قبل إيقاف الضاغط عن العمل، حيث يتم سحب وسيط التبريد من المبخر وحبسه في المكثّف وخزان السائل؛ وذلك من أجل الصيانة، ومن أجل الحفاظ على الأجزاء الميكانيكية للضاغط من الكسر في حال تدفق وسيط التبريد من المبخر إلى الضاغط عند بداية التشغيل، وتسمى هذه العملية ⁦(pump down)⁩. وأيضاً يعمل على تقليل الشغل اللازم للضاغط (يعمل بدون حمل) للوصول للضغط المطلوب، ويبدأ التأثير التبريدي بمجرد بدء الضاغط بالعمل.

فاصل للزيت: يركب على خط الدفع بعد الضاغط ويعمل على فصل الزيت وارجاعه إلى الضاغط ويركب فاصل الزيت في دوائر غرف التجميد، والشكل (10) يبين فاصل الزيت ومكان تركيبه في دائرة التبريد.

صمامات خدمة: تركب على الضواغط المستخدمة في غرف التبريد والتجميد صمامات خدمة على مدخل ومخرج الضاغط، حيث يستفاد منها في شحن وتفريغ الدائرة من وسيط التبريد، وكذلك لمعرفة ضغوط وسيط التبريد عند خطي السحب والدفع من خلال فتحة الخدمة على الصمام، وأيضاً لإجراء عملية الصيانة للدائرة، ويتم التحكّم بعملية فتح الصمام وإغلاقه كما هو مبين في الشكل (11)، حيث يوجد ثلاثة أوضاع للصمام، وهي: -1 وضع الفتح: ويتم بتدوير يد الصمام لنهايته باتجاه عكس عقارب الساعة، في هذه الحالة يتم مرور وسيط التبريد، ولكن فتحة الخدمة تكون مغلقة. -2 وضع الخدمة: ويتم بإدارة يد الصمام ثلاث لفات باتجاه عقارب الساعة، بحيث يصبح المحبس في المنتصف، فيتم سريان وسيط التبريد، وفتح خط الخدمة. -3 وضع الإغلاق: يتم لف يد الصمام إلى النهاية في اتجاه عقارب الساعة، حيث يتوقّف تدفق وسيط التبريد وفتح خط الخدمة.

ويلحق أيضاً بالدائرة الميكانيكية للتبريد دائرة إذابة الجليد، حيث يتم إذابة الجليد بطريقتين: -1 بواسطة سخان كهربائي يوضع على المبخر. -2 بواسطة غاز وسيط التبريد الساخن، حيث يتم تمريره عبر أنبوب فرعي من خط الدفع إلى المبخر كما هو مبين في الشكل (12).