دراسة عمليات التبريد

دورات التبريد

تعريف التبريد

التبريد هو عبارة عن سحب الحرارة من المكان المراد تبريده لخفض درجة حرارة الهواء داخلة والعمل عل ثبات قيمتها مهما تغيرت درجة حرارة الهواء خارج المكان .

أهمية التبريد :

هو العمل علي زيادة الزمن المسموح به لتخزين المواد الغذائية مع احتفاظها بعناصرها ومكوناتها الأساسية . نتيجة تباط النشاط الحيوي للبكتريا مع خفض درجة حرارة المواد الغذائية

أنواع التبريد :

1. التبريد الانفضاطي :

هو عبارة عن كل أجهزة التبريد والتكييف التي يستخدم فيها ضاغط

2. التبريد بالامتصاص:

هو عبارة عن دوائر التبريد التي لا يستخدم فيها ضاغط.

ويستخدم فيه مصدر حراري وهو عبارة عن نوعين :-

النوع الأول :- الامونيا كمانع تبريد مع الماء كمادة ماصه.

النوع الثاني :- الماء وبردميد الليثوم وهذا يستخدم في عمليات التكييف .

3. التبريد الكهروحراري:

وهذا لا يوجد فيه ضاغط ولا يوجد فيه مصدر حراري ولكن يوجد فيه بطارية او مصدر تيار مستمر ويستخدم في تبريد الأجهزة الالكترونية .

4. التبريد بالأبواق البخارية :

ويستخدم فيه القاذف النافوري الذي يناظر الضاغط ويستخدم ذلك في مجالات تكييف الهواء وفي العمليات الصناعية وللحصول علي مياه مثلجة

التبريد الانضغاطي

"دورة التبريد الميكانيكية"

النظام التبريد الميكانيكي عدة مكونات أساسية ليستطيع جهاز التبريد إكمال دورة مائع التبريد وللحصول علي انتقال حرارة جيد . هذه المكونات هي :

المبخر – الضاغط – المكثف – الخزان – المنظم ( الأنبوبة الشعرية)

وكذلك التوصيلات اللازمة لنقل مائع التبريد بالإضافة إلي المحرك اللازم لتدويد الضاغط ومفتاح السيطرة الكهربائي لتشغيل وإيقاف المحرك أوتوماتيكيا عند درجة الحرارة المرغوب بها .

أولاً : المبخر:-

يسمي المبخر أيضاً بملف التبريد وبغض النظر عن المسمي فان وظيفة المبخر هي امتصاص الحرارة من الهواء أو الماء بواسطة مائع التبريد لطرد هذه الحرارة بعد ذلك خارج محيط وحدة التبريد بواسطة المكثف.

أنواع المبخرات :-

تقسم المبخرات إلي نوعين رئيسيين :- مخبر التمدد المباشر الجاف والمبخر المغمور ويتم التحكم في كمية مائع التبريد السائل الداخل إلي المبخر بواسطة أما صمام انتشار اتوماتيكي أو بواسطة صمام يعمل بعوامة أو بواسطة الأنبوبة الشعرية

مبخر التمدد المباشر أو الجاف:-

يتكون من أنابيب مستقيمة تربطها كيعان ومرتبة في صفوف كما هو واضح في الشكل أ وفيه فان مانع التبريد القادم من منظم مائع التبريد ( صمام الانتشار أو الأنبوبة الشعرية) يدخل إلي احد أطراف ملف التبريد والطرف الأخر يتصل بخط السحب للضاغط وفي هذا النوع لا يوجد أي تنظيم لإعادة مائع التبريد السائل التبريد أو البخاري داخل المبخر وأيضاً لا يوجد أي تحكم لوضل السائل عن البخار

شكل رقم (2-1)

في المبخر المغمور :-

كما هو واضح في الشكل (ب) يكون هناك إعادة توزيع لمائع التبريد باستخدام صخرة تخميد ( خزان) وهو عبارة عن وعاء يستقبل مائع التبريد السائل من المنظم ويتدفق من غرفة التخميد إلي المبخر حيث يتبخر داخل المواسير ثم يرجع خليط مائع التبريد السائل والبخاري مرة آخري إلي صخرة التخميد حيث يسحب مانع التبريد البخاري إلي خط سحب الضاغط كما هو واضح من الشكل بينما يعاد مرور مانع التبريد السائل مرة أخري إلي مواسير المبخر ومن مميزات مبخرات الملف المغمور أن كل سطح المبخر يكون ملامس دائما لمانع التبريد السائل.

ثانياً: الضاغط:-

الضاغط بالنسبة لنظام التبريد يناظر القلب بالنسبة لجسم الإنسان والهدف من الضاغط في دورة التبريد ما يلي :-

1. السحب الدائم لبخار مانع التبريد من المبخر وبالتالي المحافظة علي كلاً من ضغط التبخير وضغط التكييف .
2. زيادة ضغط البخار عن ضغط السحب إلي ضغط الطرد العالي ودرجة حرارة عالية تسمح بتكييف البخار.
3. توفير ضغط طرد عالي يوفر الطاقة الأزمة للتغلب علي مقاومة سريان مائع التبريد خلال الأنابيب ومعدات التبريد.

أنواع الضواغط:-

يمكن تصنيف الضواغط تبعاً لطريقة زيادة الضغط إلي مجموعتين

1. ضواغط إزاحة موجبه :

مثل الضواغط الترددية واللولبية والدوارة والحلزونية وهما عبارة عن ضواغط إزاحة موجبة يتم خلالها زيادة ضغط البخار عن طريق تقليل حجم معين من بخار مانع التبريد خلال الضاغط.

2. ضواغط ديناميكية:

مثل الضاغط الطرد المركزي وهو عبارة عن ضاغط ديناميكي يتم فيه زيادة الضغط مع حساب قوة الطرد المركزية وتتحول الميكانيكية من الماتور إلي طاقة حركة ثم إلي طاقة ضغط خلال الضاغط.

شكل رقم (2-2)

شكل رقم (2-3)

شكل رقم (2-3)

شكل رقم (2-4)

شكل رقم (2-5)

ث

شكل رقم (2-6)

الثاً : المكثف :-

المكشف هو الجهاز الذي من خلاله يتم التخلص من الحرارة الغير مرغوب فيها خارج نظام التبريد وذلك إلي مانع أخر يسمي وسيط التبريد في المكثف يبرد أولاً مائع التبريد البخاري المحمص ذو الضغط العالي حتى درجة حرارة الغليان بطرد حرارة تسمي بالحرارة المسحوبة وبعد ذلك تطرد الحرارة الكامنة من بخار مائع التبريد وينتج عن ذلك تكثيف بخار مائع التبريد حيث يتحول إلي الحالة السائل.

وهناك ثلاث أنواع من المكثفات:

وتسمية كل نوع تتوقف علي نوع وسيط التبريد المستخدم لطرد الحرارة . ففي المكثف التبريد الهوائي يستخدم الهواء كوسيط تبريد وفي مكثف التبريد المائي يستخدم الماء كوسيط تبريد أما في

النوع الثالث وهو المكثف التبخيري يستخدم كلا من الهواء والماء معا كوسيط تبريد.

شكل رقم (2-7)

* أنواع المكثفات*

رابعاً : عنصر التحكم في التدفق:-

والغرض منه هو السيطرة علي مائع التبريد السائل الداخل الي المكثف وتنظيم سريانه

ويتواجد في عدة صور مثل:-

1. أنبوبة شعرية Capillary Tube
2. صمام تمدد اتوماتيكي Autmatic Expansion Valve
3. صمام تمدد حراري Thormo Static Expansion valve
4. صمام تمدد كهربائي Valve
5. عوامة الضغط المنخفض Low Side Float
6. عوامة الضغط العالي High Side Float

وسيتم معرفة خواص ونظرية عمل وتركب والمستخدام هذه العناصر وكذلك العناصر الاخري الملحقة بدوائر التبريد :-

أولاً :-دورة التبريد ذات الانبوية الشعرية :-

شكل رقم(2-8)

"يوضح دورة تبريد بأنبوبة شعرية مزودة بمبادل حراري " حيث أن ":-

الضاغط →1 المخبر → 2

المكثف →2 المرشح / المجفف →5

الأنبوبة الشعرية →3 مجمع السائل → 6

نظرية عمل دورة التبريد :-

1. يقوم الضاغط (1) بسحب بخار مركب التبريد الخارج من ملف المخبر (4) ودفعه إلي ملف المكثف ومن ثم تزداد ضغط درجة الحرارة هذا البخار.
2. يقوم المكثف (2) علي تبريد بخار مركب التبريد الخارج من الضاغط حيث تطرد الحرارة من المكثف إلي هواء وبذلك تتغير حالة مركب التبريد من الحالة الغازية إلي حالة سائلة مع ثبوت الضغط ودرجة الحرارة .
3. يدخل سائل مركب التبريد الساخن إلي الأنبوبة الشعرية (3) والتي يتم تصميمها بعناية من حيث تعمل علي تقليل الضغط الذي نتيجة انخفاض درجة حرارته ويصاحب هذه العملية ثبات الانثالبي ( المحتوي الحراري).
4. يدخل سائل مركب التبريد إلي ملف المبخر ويمتص الحرارة من الوسط المحيط بالمبخر تحويلاً من سائل إلي غاز مع ثبات درجة الحرارة والضغط ولكن يزيد الانثالبي.
5. ينتقل غاز مركب التبريد ذو الضغط المنخفض إلي الضاغط وتتكرر دورة التبريد.
6. تضاف إلي الدورة بعض الأجزاء وهي ليست من مكوناتها الرئيسية ولكن تعمل علي تحسين أداء الدورة مثل المرشح (المجفف)(5) ومثل المبادل الحراري (6)

شكل رقم (2-9)

1- التأثير التبريدي :- "شغل المبخر "

2- سعة الوحدة بالطن تبريد

حيث أن معدل سريان السائل

3- شغل الضاغط W.D

4- قدرة الوحدة بالحصان الميكانيكي:

5- شغل المكثف

6- حجم إزاحة الكباس vd = vs

حيث أن قطر الكباس D=m طول المشوار L=m

عدد اللفات N= r.p.n عدد الاسطوانات z

7- الكفاءة الحجمية :-

حيث أن حجم الخلوص =C حجم الغاز الخارجي من المبخر = Ve

8- السرعة الخطية للمكبس

9-معامل الأداء للوحدة

ثانياً : دورات لتبريد التي تعمل بصمام اتوماتيكي

شكل رقم (2-10)

شكل (2)يبين الأجزاء المكونة لدورة تبريد تحتوي علي صمام تمدد اتوماتيكي .حيث أن

الضاغط 1 المكثف 2

صمام التمدد الاتوماتيكي 3 المبخر 4

خزان السائل 5 المرشح 6

زجاجة البيان 7

يستخدم هذا النوع من الدورات في الثلاجات التجارية الصغيرة حيث ان تعادل الضغط اثناء توقف الدورة لا يحقق نتيجة لاستخدام صمام الاتوماتيكي وبالتالي فان عزم بدئ الدوران للضاغط سيكون لكبير وهذا الصمام غير مناسب للعمل مع الضواغط التي تعمل بصفة دائمة ومع أحمال متغيرة

ثالثاً : دورات التبريد ذات صمام التمدد الحراري:-

يلاحظ أن هذه الدورة لا تختلف عن الدورة السابقة عدا انع عند مرور مركب التبريد عبر صمام التمدد الحراري يحدث تمدد للسائل في الصمام و يتعدل وضع صمام التمدد الحراري تبعا لحمل المبخر حيث ان وضع صمام التمدد الحراري يعتمد علي ضغط المبخر وكذلك علي درجة الحرارة للبخار المحمص الخارج من المبخر . وذلك بواسطة البصلية الحاسة الموضوعة في مخرج المبخر فكما ازداد التحميص عندما تزداد الحمل الحراري في المبخر تتسع فتحه خروج صمام التمدد الحراري تتصل كمية اكبر من السائل مركب التبريد المخبر .أما عندما يقل التحميص في حالة انخفاض الحمل الحراري للمبخر نضيف منحة الخروج لصمام التمدد الحراري فتقل كمية لسائل مركب التبريد التي تصل للمبخر وهكذا.

ر

ابعاً التبريد ذات صمام التمدد الكهروحراري :

شكل رقم (2-11)

الشكل يوضح دورة تبريد بصمام تمدد كهروحراري

الضاغط 1 المبخر 4

المكثف 2 محول خافض 5

صمام التمدد الكهروحراري 3 ثرموستور ( مقاومة حرارية ) 6

لا يختلف عمل هذه الدورة عن الدورة السابقة من مميزات صمام التمدد الكهروحراري انه يمكن التحكم بدقةالتحميص في المبخر بالحد الذي يكون من الصعب تحقيقه مع صمامات التمدد الحراري العادية وفي بعض الأحيان يوافق استخدام صمام الكهروحراري دائرة الكترونية للربط بين الترموستور والصمام ذات

خامساً : دورات التبريد ذات عوامة الضغط المنخفض

شكل رقم (2-12)

الشكل يوضح دورة تبريد تستخدم عوامة ضغط منخفض كوسيلة لتمدد السائل الخارج من المكثف.

الأجزاء الرئيسية للدورة:-

الضاغط 1 مواسير المبخر 5

غرفة عوامة الضغط المنخفض2 المبخر 6

عوامة الضغط المنخفض 3 المكثف 7

فتحه يتم التحكم فيها تبعا لوضع العوامة 4 خزان سائل 8

في هذه الدورة بعد خروج السائل من المكثف يتوجه السائل إلي غرفة عوامل الضغط المنخفض ويعتمد معدل السائل إلي غرفة العوامة الضغط المنخفض علي مستوي السائل في الغرفة والذي يعتمد هو الآخر علي الحمل الحراري للمبخر فكلما ازداد الحمل الحراري ازداد معدل تبخر السائل في المبخر الذي يؤدي إلي انخفاض مستوي السائل في الغرفة فينخفض مستوي العوامة فتتسع فتحة الدخول للصمام ويزيد معدل تدفق السائل لغرفة العوامة والعكس بالعكس .

سادساً: دورات التبريد ذات عوامة الضغط العالي :-

شكل رقم (2-13)

شكل يبين دورة تبريد يستخدم عوامة الضغط العالي كوسيلة لتمدد السائل الخارج من المكثف

الأجزاء الرئيسية :-

غرفة عوامة الضغط العالي 1 الضاغط 4

خط السائل 2 المكثف 5

المبخر 3 خط سحب الضاغط 6

عوامة 7

يمر السائل مباشرة من المكثف إلي اسطوانة العوامة ويلاحظ أن صمام العوامة للضغط العالي يفتح عندما يرتفع سائل مستوي مادة التبريد في الاسطوانة ويتواجد هذا الصمام علي جانب الضغط العالي ويستخدم مع وحدات الطرد المركزي.

شكل رقم (2-14)

وحدة تبريد مركبة بها ضاغطيين وخزان سائل تتكون من :

ضاغط له ضغط طرد منخفض 1 صمام تمدد حراري 5

خزان سائل 2 مبخر 6

ضاغط له ضغط طرد عالي 3 مكثف بتريد ماء 4

يستخدم هذ انوع من الدورات في تطبيق التبريد العميق للوصول الي درجات حرارة 400° س م ومادونها وتستخدم ضاغتين او اكثر موصلين علي التوالي للوصول الي ضغط تكثيف عالي وضغط تبخير منخفض وتبريد الغازات بين مراحل الانضغاط بواسطة خزان السائل يعمل علي

1- توفير في الشغل 2- كفاءة عالية في التشغيل 3- زيادة سعة الوحدة

شكل رقم (2-15)

1-

1- حيث أن الضغط المتوسط Pi

2- التأثير التبريدي .

2-

3- سعة الوحدة

3-

4-

5- قدره الضاغط عند مرحلة الضغط المنخفض

5-

6- قدره الضاغط عند مرحلة الضغط العالي

6-

7- معامل الأداء للوحدة

7-

وحدة تبريد بها ضاغطيين :- ويكون نظام التبريد من دائرتين منفصلتين

الدائرة الأولي :- لتبريد المكثف .

الدائرة الثاني :- لتبريد المبخر

شكل رقم (2-16)

لإيجاد

وحدة تبريد مرك بها مبخريبن وضاغط واحد مع صمامات مشتركة

شكل رقم (2-17)

شكل رقم (2-18)

*مركبات التبريد والأوزون والاحتباس الحراري *

مركبات التبريد Refrigrants .

يطلق علي الغاز الذي تشحن به دوائر التبريد اسم مركب التبريد وأحيانا يسمى وسيط التبريد وهو السائل الذي يقوم بعملية نقل الحرارة وقد يكون السائل لمادة واحدة مثل "الامونيا" او لخليط كيميائي مثل "الفريونات" ومركب التبريد له خصائص طبيعية وكيميائية تمكنه من تحقيق عملية نقل الحرارة بسهولة ويسر وهي تتطلب ان يحدث تغير لصورة المادة من سائل إلي بخار أو العكس عند درجات حرارة مختلفة

*إن وسيط التبريد المثالي يجب أن يفر بالمتطلبات التالية ←

1- درجة حرارة غليانه منخفضة عند الضغط الجوي

وهي الدرجة التي يتحول عندها مركب التبريد إلي الحالة البخارية

2- درجة حرارته الحرجة أعلى من درجة حرارة الوسيط المحيط

ويقصد بالدرجة الحرجة الدرجة التي يتكاثف عندها مركب التبريد من بخار إلي سائل

3- حرارته الكامنة يحجب أن تكون عاليه

وذلك لزيادة التأثير التبريدي لكل حجم من مائع التبريد وبالتالي خفض القدرة الأزمة لسريانه لنفس سعة التبريد ز

4- حجمه النوعي قليل

وذلك للعمل علي زيادة سعة الضاغط وخفض حجمه

5- فرق الضغط بين ضغط تبخيره وضغط تكثيفة صغير

وذلك لزيادة كفاءة ضح مركب التبريد

6- نسبة انضغاطه عاليه

ويقصد بذلك نسبة ضغط التكثيف وضغط التبخير تكون عالية حتى نقل قدرة الضاغط

7- سهولة اكتشاف التسرب في دورات التبريد.

8-ثبات تركيبة الكيميائي عند درجات الحرارة المختلفة .

9- غير سام ولا يسبب الاختناق عند التركيز المنخفض.

10- غير قابل للاشتعال سواء كان منفردا او مختلف بالزيت .

11- غير قابل للانفجار .

12- رخيص الثمن ومتوفر

13- إذابة الزيت

يفضل عدم اذاتبة الزيت في مائع التبريد ليسهل فصله بعد عملية الانضغاط وإرجاعه إلي الضاغط.

14- بخار الماء.

يفضل عدم تواجد بخار الماء مع موائع التبريد وذلك حتى لا يسبب تجميده سدداً في الأماكن الضيقة في دوائر التبريد.

15-اللزوجة

يفضل أن تكون اللزوجة صغيرة وذلك لتسهيل السريان وخفض فاقد الضغط بالاحتكاك خلال المواسير .

16- المتانة الكهربية

يفضل أن تكون وسيط التبريد غير موصل للكهرباء خاصة مع الضواغط المغلقة

* نظام ترقيم مركبات التبريد*

هو نظام لترقيم الأنواع المختلفة من مركبات التبريد لمنع الخلط بينهما وصنعته جمعية مهندسي التبريد والتكييف الأمريكية " اشري Ashrea "

* الفريون Freon

الفريون اسم تجاري تمتلكه شركة دي بونت Du Pont الأمريكية الشهيرة ويطلق علي مجموعة منتجاتها من وسائط التبريد التي تتكون من الكربون والكلور والفلور وتسمي المركبات الهيدروكربونية المفلورة وبالرغم من أن الاسم غير صحيح إلا انه أصبح شائع
الاستعمال وقد أكشف مركبات تبريد الفريون علماء شركة جنرال موتور عام 1928 وأول مركب اكتشف كان فريون 12 وأول غاز استخدم كوسيط تبريد هو غاز النشادر ويرمز الفريون أحياناً بالرمز R أو F .

*نماذج لأنواع مختلفة من مركبات التبريد*

* مركب تبريد 10.

- مكوناته:كربون + كلور

- رمزه الكيميائيCCL ₄

* مركب تبريد 13 . " اكتشف 19945م""Freon 13

- مكونات : كربون + كلور + فلور

- رمزه الكيميائي : CCLF₃

* مركب تبريد 14

- مكوناته : كربون + فلور

- رمزة الكيميائي : CFL₄

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي : 128 مº

* مركب تبريد 20 غاز الكلورفورم .

- مكوناته : كربون + هيدروجين + كلور

- رمزه الكيميائي : CHCL₃

درجة غليانه تحت الضغط الجوي : 101مº

* مركب تبريد 21 "Freon 21"

- مكوناته : كربون + هيدروجين + كلور + فلور

- رمزه الكيميائي : CHCL ₂ FL

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي : +8.92مº

* مركب تبريد 30 " غاز كلوريد الميثيلين "

- مكوناته :- كربون + هيدروجين + كلور

- رمزه الكيميائي : CH₂CL₂

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :+ 39.76م°

* مركب تبريد 40 " غاز كلوريد الميثيل "

- مكوناته : كربون + هيدروجين + كلور

- رمزه الكيميائي : CH₃ CL

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي : - 24 م°

* مركب تبريد 50 " غاز الميثان"

- مكوناته :- كربون + هيدروجين

- رمزه الكيميائي : CH₄

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :-171.6م°

*مركب تبريد 113 " اكتشفت عام 1934م"

- مكوناته :- كربون + كلور + فلور

- رمزه الكيميائي : (CCL₂ FL)₂

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي : +47.5 م°

* مركب تبريد 114 ." اكتشف عام 1933م"

- مكوناته :- كربون +كلور+ فلور

- رمزه الكيميائي : (CCL FL₂)₂

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :+ 3.75 م°

* مركب تبريد 30 " غاز كلوريد الميثيلين "

- مكوناته :- كربون + هيدروجين + كلور

- رمزه الكيميائي : CH₂CL₂

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :+ 39.76م°

* مركب تبريد 40 " غاز كلوريد الميثيل "

- مكوناته : كربون + هيدروجين + كلور

- رمزه الكيميائي : CH₃ CL

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي : - 24 م°

* مركب تبريد 50 " غاز الميثان"

- مكوناته :- كربون + هيدروجين

- رمزه الكيميائي : CH₄

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :-171.6م°

*مركب تبريد 113 " اكتشفت عام 1934م"

- مكوناته :- كربون + كلور + فلور

- رمزه الكيميائي : (CCL₂ FL)₂

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي : +47.5 م°

* مركب تبريد 114 ." اكتشف عام 1933م"

- مكوناته :- كربون +كلور+ فلور

- رمزه الكيميائي : (CCL FL₂)₂

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :+ 3.75 م°

* مركب تبريد 170 " غاز الإيثان"

- مكوناته :- كربون +هيدروجين

- رمزه الكيميائي : C₂H₃

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :- 88.5 م

* مركب تبريد290 " غاز البروبان"

- مكوناته :- كربون +هيدروجين

- رمزه الكيميائي : C₈H₃

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :- 47.2م°

* مركب تبريد600 " غاز البيوتان"

- مكوناته :- كربون +هيدروجين

- رمزه الكيميائي : C₄H₁₀

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :- 0.6م°

* مركب تبريد799 " غاز ثاني أكسيد الكربون"

- مكوناته :- كربون +أوكسجين

- رمزه الكيميائي : Co₂

* مركب تبريد764 " غاز ثاني أكسيد الكربون"

- مكوناته :- كربون + أوكسجين

- رمزه الكيميائي : So₂

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :- 10-48م°

* مركبات التبريد المنتشر استعمالها تجارياً*

*مركب تبريد 11 " Freon11" ثالث كلور فلور وميثان "

- مكوناته :- كربون + كلور + فلور

- رمزه الكيميائي : CCL₃ FL

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :+ 23.8م°

- يستعمل علي نطاق واسع مع الضواغط الطاردة المركزية ويستعمل كذلك في دوائر التبريد وأجهزة التكييف الكبيرة والمصانع ......الخ .

- ومن خواصه انه غير سام وغير قابل للاشتعال.

- يعبأ عادة في اسطوانات ويتم الكشف عن تسربة باستخدام مصباح الهاليد او بالجهاز الالكتروني او برغاوي الصابون.

*مركب تبريد 12 " Freon12" ثالث كلور ثاني فلورو ميثان "

- مكوناته :- كربون + كلور + فلور

- رمزه الكيميائي : CCL₂ F₂

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :- 29.8م°

• قابل لامتزاج في الزيت
• قابل الاستخدام في الأجهزة ذات درجات الحرارة المنخفضة من 5-الي -30 م°
• آمن تماما حيث انه غير سام وغير قابل للاشتعال وغير قابل الانفجار
• أكثر وسائط التبريد انتشاراً

*مركب تبريد 22 " Freon22"

- مكوناته :- كربون + كلور + فلور+ هيدروجين

- رمزه الكيميائي : CH CL F₂

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :- 40.8م°

• ضغط تشغيلة اعلي من فريون 12
• قابل الامتصاص الرطوبة أكثر من فريون 12
• الكباس المستعمل معه يكون اصغر بحوالي 60% من الكباس المستعمل مع فريون 12 لكي يعطي نفس السعة التبريدية ولذلك يستخدم في الأجهزة الكبيرة نسبياً مثل أجهزة التكييف والأجهزة ذات ضغوط التشغيل المرتفعة

*مركب تبريد 502 " Freon502"

هو مخلوط مركب من فريون 22 وفريون 115

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :- 45.6م°

• يستخدم في النظم التي تحتاج درجات حرارة منخفضة حتى -40م° وقد انتشر استعماله في غرف التبريد او التجميد وثلاجات العرض ويستخدم مع الضواغط الترددية فقط
• من خصائصه انه لا يشتعل وغير سام ومستقر كيميائياً

*مركب تبريد 717 " غاز النشادر أو الامونيا"

- مكوناته :- نيتروجين + هيدروجين

- رمزه الكيميائي : NH₃

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :- 33.3م°

• أول وسيط تبريد استعمل في دائرة تبريد
• مميزاته : رخيص وسهل الحصول عليه ويعطي تأثير تبريدي اعلي من أي وسيط أخر .
• عيوبه : سام وقابل للاشتعال والانفجار وفي حالة وجود نسبة رطوبة به يتفاعل نع المعادن الغير حديدية
• يعتبر الأمثل لمصانع الثلج والتعليب وغرف التبريد او التجميد الكبيرة

*مركب تبريد 134A " Freon134A"

- مكوناته :- كربون + كلور + فلور+ هيدروجين

- رمزه الكيميائي : CF₃ CH₂ F

- درجة غليانه تحت الضغط الجوي :- 27م°

• هذا المركب تم تصنيعه واستخدامه منذ فترة بسيطة حيث وجد أن بعض مركبات التبريد من عائلة الفريونات تتفاعل مع طبقة الأوزون ومن أكثرها تفاعل المركبات الآتية

فريون 11 و12 و113 و114و115.

ولذلك تم إنتاج هذا المركب الجديد ليحل محل فريون 12 دون أن يؤثر علي طبقة الأوزون ولكن عملية الإحلال هذه ستكون تدريجية إلي ان يمنع فريون 12 نهائيا وينتهي المخزون منه

* كيفية التميز بين أنواع الفريون المختلفة :-

جميع أنواع الفريون ليس لها رائحة أو لون مميز لذلك يصعب التميز بينهما ولهذا تكتب الشركات المنتجة علي كل اسطوانة نوع الفريون الذي بداخلها ونظرا لان الفريون 502,22,12 هي أكثر الأنواع أنشارا فأن الشركات المنتجة تعطي لكل اسطوانة لو مميز للتعرف عليها عن بعد بخلاف الرقم المكتوب وهذه الألوان كالأتي

فريون 12 : اللون الأبيض.

فريون 22 : اللون الأخضر.

فريون 502 : اللون البنفسجي.

فريون 502 : اللون البنفسجي

(شكل 3-1 )

الاحتياطيات الأمنية عند التعامل مع مركبات التبريد

الاحتياطيات الأمنية التي يجب أن تراعي عند التعامل مع مركبات التبريد تختلف تبعاً لنوع التعامل سواء كان تخزين آو نقل أو أثناء عملية التشغيل .

بالنسبة للتخزين

عند التخزين يراعي أن تكون اسطوانات مركبات التبريد بعيدة عن أي مصدر حراري وبعيده عن أشعة الشمس المباشرة وان تأخذ الوضع الراسي وان يكون المكان جيد التهوية .

بالنسبة للنقل :-

عند نقل اسطوانات مركبات التبريد يراعي عدم سقوطها من أماكن مرتفعة خوفاً من حدوث انفجار أو نقل بسيارات مغلقة تتعرض للشمس لفترات طويلة خوفا من ارتفاع درجة الحرارة داخل السيارة .

بالنسبة لعملية التشغيل

وتشمل هذه العمليات التالية

الحام والتفريغ والشحن والكشف عن التسرب ومن هذه العمليات تنتج بعض المخاطر منها .

انه عند تعريض الفريونات للهب مكشوف فانه يتحول من مركب تبريد آمن إلى مركب سام ، ويسبب الاختناق ويحدث هذا في عمليات اللحام أو عند الكشف عن التسرب بمصباح الهاليد ، كذلك عند عمليات الشحن بمركب التبريد في صورة سائلة يراعي أن لا يلامس مركب التبريد الجلد أو التعين فعند ملامسته للجلد يسبب حرق وفي حالة ملامسته العين قد يتسبب في أتلاف العين وينصح باستخدام النظارات الواقية .

مركبات التبريد الكلورفلور كربون وتأكل طبقة الأوزون التي تخيط بالكرة الأرضية

* تعريف طبقة الأوزون

هي الطبقة التي تحمي الإنسان من تسرب الأشعة فوق البنفسجية إلي الكرة الأرضية التي تعيش عليها .

وهذه الأشعة إذا ازدادت في اختراق طبقة الأوزون هذه فأنه يتسبب عنها قتل الكائنات الدقيقة جداً الموجودة في الماء .

وكلما نقص سمك طبقة الأوزون هذه زادت نسبة الإصابة لسرطان الجلد

وطبقة الأوزون تحيط بالكرة الأرضية علي مسافة تتراوح ما بين 8 إلي 20 كم

ولقد أصبحت مركبات الكلور فلور كربون مرفوضة بيئياً الأسباب التالية :

1. صعوبة أزالتها من الماء مما يجعلها تحدث تلوث لأي مياه تصل إليها .
2. إحداثها تأكل في طبقة الأوزون المحيطة بالأرض والحامية لها من الإشاعات الشمسية وفوق البنفسجية الضارة
3. تسببها في ظاهرة البيت الزجاجي " الصوبات الزجاجية" وهو مل يؤدي إلي رفع حرارة الأرض

* أجمالاً يمكن ذكر أضرار تأكل طبقة الأوزون علي مظاهر الحياة فوق الأرض علي النحو التالي :-

1. التعرض من الإصابة بمرض سلطان الجلد كنتيجة للتحولات في الحامض النووي للخلايا .
2. التعرض الإصابة بإعتام عدسة العين وقد يؤدي إلي إحداث عمي كامل نتيجة الدقيق للعين مما يجعله يتلف .
3. ضعف المناعة الطبيعية للأجسام ومما يجعل من السهل الإصابة بالأمراض .
4. التأثير المباشر علي كفاءة الأعضاء التالية – العيةن – الجهاز التنفسي – الكبد الجهاز الهضمي المركزي – القلب.

• بالنسبة للنباتات :-

1. الأضرار بالمحاصيل الزراعية ونقص الغلة المطروحة مثل ( القمح والذرة والفاصوليا ... الخ )

* بالنسبة للحياة والكائنات البحرية *

1) الإقلال من إنتاجية الكائنات البحرية الدقيقة خلصة وحيدة الخلية حيث توجد اكبر تجمعات لها في مياه القطب الجنوبي وهذه الكائنات تشكل قاعدة الغذاء الأساسية في البحار خاصة للأسماك الكبيرة ويؤدي ذلك إلي انخفاض ملحوظ في مقدار الثروة السمكية .

والاتجاه الحالي هو استخدام بدائل المركبات الكلور فلور كربون مثل مركبات الهيدرفلوركربون أي الخالية من الكلورين في تركيبها مثل مركب (R134a,R-404A) كبدائل (R.12.R.22) علي التوالي

- تصنيف يوضح تأثير بعض مركبات التبريد علي طبقة الأوزون وعلي ظاهرة الاحتباس الحراري

شكل رقم (3-2)

تعني معامل تأكل الأوزون "O D P"

Ozone depletion Potential

شكل رقم (3-3)

* استعمال مركب التبريد الجديد"A 134-R134a" في الثلاجات والفريزارات المنزلية

لقد ركزت شركة " دانفوس" الدانمركية العالمية أبحائها في السنوات الأخيرة علي استكمال مركب التبريد الجديد "R134a" في الضواغط المختلفة التي تنتجها والتي تستعمل في الثلاجات والفريزرات المنزلية ونتيجة لهذه الأبحاث التي قد أدت إلي حدوث تغيرات هامة في تصميم الضواغط ، قدمت لنا شركة "دانفوس" ضاغطا جديدا يعمل بمركب التبريد "R12" الذي سيبطل استعماله بالتدريج خلال السنوات القادمة نظرا لان معمل تأكل الأوزون بالنسبة لمركب التبريد "R12" هو واحد بينما لمركب التبريد "R134a " هو صفر.

* حتى يتم إنتاج مركب التبريد الجديد "R134a"

كما سبق إن ذكرنا أن البديل الوحيد لمركب التبريد"R12" هو R134a فتم إنتاجه بكميات ضخمة تجاريا عام 1990م بواسطة مصنع تقود ببنائه شركة دوبانت الأمريكية

* جمعية مهندسي خدمة التبريد الأمريكية "RSES" توصي بتعديل خطوات الخدمة وذلك لتخفيض الكميات التي تتسرب من مركبات الكلور فلور كربون إلي اقل قدر ممكن وذلك بإتباع الأتي :-

• يجب استعمال طلمبة التوزيع لإخراج مركب التبريد من الدائرة وذلك بدلاً من طرده إلي الجو
• يجب الاستعمال أبداً مركب التبريد الواقع تحت ضغط في تنظيف المكثف .
• أثناء القيام بعمليات التركيب يجب أن تفحص جميع الوصلات الملحومة وذلك من ناحية وجود تسرب بها.

* المراجع*

اسم الكتاب : التبريد التقني

رقم الإيداع: 14774/1997

حقوق الطبع والنشر محفوظة للمؤلف

المطبعة :دار نوبار للطباعة

استناداً من الكتاب علي مركبات التبريد

تأليف : أميل فتح الله

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

اسم الكتاب : الثلاجة الكهربية والمجمدات "الفريزر" – الوزون – استعمال مركب التبريد "134A "في الثلاجات والفريزرات

رقم الإيداع : 11722/1996

الناشر : دار المعارف

مهندس / صبر بولس.

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

اسم الكتاب : وحدات التبريد التجارية

إعداد / م : احمد عبد المتعال

مراجعه / م : صلاح عبد القادر

الناشر / جزيرة الورد

استناداً من الكتاب علي دورات التبريد

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

اسم الكتاب : أنظمة التبريد

رقم الإيداع :1989

أعداد/ رمضان احمد محمود

الناشر/ منشأة المعارف بالإسكندرية

استناداً من الكتاب علي دورات التبريد

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

: شارك

Tweet

✚

مواضيع ذات صلة