یخ مایع

نازنین

عضو جدید
کاربر ممتاز
استفاده از یخ مایع بطورروز افزون مورد توجه قرار می گیرد. چرا که در مقایسه با یخقالبی، یخ پولکی و یا آب سرد شده ی در یا سرمایش سریع تری ایجادمی کند

قرن ها است یخ به عنوانیک ماده ی موثر برای نگهداری مواد غذایی در دمای حدود صفر درجه یسانتیگراد شناخته شده است. علت این امر انرژی زیادی است که بایدصرف شود تا در یک فشار ثابت و در دمای انجماد، یک ماده ی خالص یکساختار منظم کریستالی پیدا کند و به حالت جامد درآید. بر عکس درفرآیند ذوب، در همان دما که اکنون دمای ذوب خوانده می شود، انرژیزیادی آزاد می شود تا ساختار کریستالی تخریب گردد. برای دماهایغیر از صفر درجه ی سانتیگراد از مواد دیگری مانند مخلوط ها، کهدر صنعت کاربردهای فراوانی دارند، استفاده می شود. نقطه ی انجمادو بالطبع ذوب این مواد ناخالص، همچنین انتالپی آنها، در فرآیندتغییر حالت از جامد به مایع و بر عکس ثابت نیست و بطور مداومتغییر می کند. اگر در جریان انجماد یک ماده ی مخلوط کریستال هایریز جامد درون سیال به خوبی و به صورت یکنواخت پخش شده باشد، اینحالت آبکی مورد بحث (Slurry) از ماده به دست آمده است. این ذراتباید دارای پایداری کافی باشند و در اثر نیروی شناوری نباید فقطدر سطح مایع قرار بگیرند. این حالت از مخلوط ها ممکن است بهاشکال مختلف از جمله؛ امولسیون های با ذرات بسیار ریز، پارافین،رشته های در هم تنیده و ... باشند. یخ مایع (Slurry Ice) قدیمیترین و معمول ترین از گروه این مواد می باشد که مورد استفادهقرار می گرفته است.
تعاریف:
در زمان های قدیم، رومی هابرای سرد کردن مواد غذایی از یخ هایی که به صورت طبیعی شکل گرفتهبود، استفاده کردند. در قرن اخیر، یخ مایع با استفاده از دستگاهتولید شد. ابتدا این یخ به شکل مخلوطی از آب و قطعات یخ با قطریک تا چند سانتیمتر بود که عمدتا برای سرمایش معادن ذغال سنگ،نقره و طلا بکار می رفت. بعدا تولید یخ مایع به شکل مطلوب امکاناستفاده از آن را در سرمایش سیستم های کوچک، مانند ویترین هایعرضه ی مواد غذایی در فروشگاه های زنجیره ای فراهمنمود.
ارائه ی تعریف از یخ های مایع مشکل است. اما این یخ هامی توانند با تعاریف زیر دسته بندی شوند:
تعریف اول: یخمایع عبارت است از ذرات جامد یخ در مایع که یک سوسپانسیون دو فازرا تشکیل می دهند.
تعریف دوم: یک یخ مایع مطلوب عبارت استاز ماده ای شامل ذرات یخ با قطری برابر و یا کوچک تر از یکمیلیمتر
تعریف دوم قراردادی اما بسیار مفید است. ایننوشتار به یخ های مایعی می پردازد که به وسیله ی دستگاه هاییخسازی که با استفاده از یک تیغه و به صورت مکانیکی یخ را ازجداره ی دستگاه می تراشند، می پردازد.
کاربرد در سیستمهای برودتی و فواید زیست محیطی:
تجربه نشان داده است که سیستمهای تبرید مرسوم، که با تبخیر ماده ی مبرد سرما تولید می کنند،معمولا کم هزینه و از نظر فنی قابل اطمینان هستند. این سیستم هااز همان ماده ی سرمازایی که برای تولید برودت بکار می گیرند،برای انتقال سرما به محلی که باید سرد شود (مثلا ویترین هایفروشگاه های زنجیره ای) استفاده می کنند. در نتیجه اینها محتویمقادیر زیادی ماده ی مبرد هستند و در صورت بروز نشتی، مخاطراتجدی برای محیط زیست ایجاد می کنند. علاوه بر این، شارژ سیستم بامبردهای جایگزین CFC ها و HCFC ها، که چندین برابر گران ترهستند، بسیار پر هزینه است.
در سیستم های موسوم به غیرمستقیم، تولید و انتقال سرما از هم جدا شده اند. انتقال حرارت ویا به عبارت دیگر انتقال برودت از چرخه ی تولید سرما به مدارانتقال سرما، در یک مبدل حرارتی صورت می پذیرد. سیستم های غیرمستقیم، به دلیل اینکه ماده ی مبرد اصلی وارد محل های نگهداریمواد غذایی نمی شود و در صورت نشت مبرد خطری متوجه این مواد نمیگردد، امکان بکارگیری مبردهایی همچون آمونیاک (R-717) و یاپروپان (R-290) را نیز تسهیل مینمایند. در سیستم های غیر مستقیممواد سرمازای زیادی به عنوان مبرد ثانویه مورد استفاده قرار میگیرند. یخ مایع، به دلیل امکان ذخیره ی انرژی زیاد در حین تغییرفاز، گزینه ی مناسبی برای استفاده به عنوان مبرد ثانویه است. چراکه برای یک ظرفیت معین، مقدار یخ مورد نیاز در مقایسه با سایرموادی که می توانند برای این منظور مورد استفاده واقع شوند،بسیار کمتر است.
با توجه به توقف تدریجی استفاده از CFC ها و HCFC ها در سیستم های برودتی، انتظار می رود استفاده از فناورییخ مایع گسترش یابد.

 

نازنین

عضو جدید
کاربر ممتاز
روش های تولید:
در حال حاضر، برایتولید یخ، سیستم های مکانیکی بکار گرفته می شوند. معمولا مبرد دریک اواپراتور استوانه ی شکل دو جداره تبخیر می گردد. کریستال هاییخ، از مخلوط آب و مواد افزودنی، بر روی جداره ی استوانه ی داخلیتشکیل و سپس به صورت مکانیکی از روی سطح آن تراشیده می شوند. باریختن ذرات یخ به درون مایع موجود در محفظه ی داخلی، به تدریجتعداد این ذرات و در نتیجه تراکم آن در واحد حجم افزایش می یابد. دستگاه های تولید یخ مایع با وسایلی به اشکال مختلف همچون تیغه،استوانه و یا برس های گردان، همچنین تیغه های حلزونی شکل، که یخرا از جداره ها جدا می کنند به بازار عرضه شده اند. انواع دیگر،با مکانیزم های متفاوت برای تراشیدن یخ در دست مطالعه و تحقیقهستند.
مزایای فناوری یخ مایع:
مزایای بالقوه یسیستم هایی که یخ مایع در آنها به عنوان مبرد ثانویه و یا واسطبکار گرفته می شود، در مقایسه با سیستم های تبخیر مستقیم و یاسیستم های غیر مستقیمی که از آب نمک به عنوان مبرد ثانویهاستفاده می کنند، به این شرح میباشد:
ظرفیت برودتی زیاد ،ناشی از گرمای نهان ذوب
قطر کمتر سیستم لوله کشی (الف)
انرژی کمتر مورد نیاز برای پمپ ها (ب)
مواردی از قبیلپایداری بهتر دما و کنترل آسان تر رطوبت، انجماد و یا انجمادزدایی، که عملا ثابت می کند سرمای ایجاد شده به وسیله ی یخ مایعبهتر است.
در صورت اضافه کردن مخزن برای ذخیره سازی یخ،ظرفیت برودتی بالای سیستم، ممکن است باعث جلوگیری از خاموش شدنهای کوتاه مدت دستگاه شود.
بکار گیری انرژی ارزان تر و فشارپائین تر تقطیر مبرد در شب که می تواند مزیت های ذیل را به همراهداشته باشد:
ü افزایش اطمینان از موجود بودن برودت، با ذخیرهسازی یخ در مخازن نگهداری
ü کم کردن میزان مبرد در سیکل تبریداصلی
ü در صورت نیاز به افزایش ظرفیت یک واحد موجود، با اضافهکردن ساعات کار و تولید به صورت شبانه روزی، نیازی به بالا بردنقدرت الکتریکی سیستم نیست.
ü بالاترین حد ظرفیت سرما سازیسیستم یخ مایع، اغلب از سایر سیستم های متداول بیشتراست.
مهندس طراح سیستم ممکن است بین گزینه های (الف) و (ب) یکی را انتخاب کند و یا از بخشی از مزیت های هر دو گزینهبهره ببرد. به دلیل پخش شدن کامل ذرات یخ در قسمت مایع، وجودمقادیر زیاد برای نرخ انتقال حرارت در سیستم هایی که از این مبردواسط استفاده می کنند امکان پذیر است.
معایب ومحدودیت ها:
سیستم های یخ مایع دارای معایب مهمی نیز هستند کهبه شرح ذیل بیان شده است:
نیاز به وجود مبدل حرارتی اضافیبرای تبادل حرارت بین مبرد اصلی و مبرد ثانویه
پمپاضافی
مصرف انرژی بیشتر برای به حرکت در آوردن پمپ به منظورپر کردن مخزن ذخیره یخ و نیز برای چرخاندن همزن
سیستم هایاضافه تر برای کنترل و پایش کیفیت یخ مایع
آب و یخ برایمواردی که دماهای نزدیک به نقطه ی انجماد آب لازم است، بیشترینمزایا را دارد.
موارد اخیرالذکر باعث گردیده است کهاستفاده از سایر مخلوط ها، برای مثال پارافین، افزایش یابد. نقطهی ذوب این مواد، با توجه به دمای مورد نیاز برای کاربردهای خاص،می تواند بطور مداوم تنظیم شود.
نتیجه گیری:
بدون شکیخ مایع یک فناوری با آینده ای روشن است که به دلیل مزیت هایفراوان اقتصادی و زیست محیطی باید مورد حمایت قرار گیرد.لازم استفعالیت و تحقیقات بیشتری بخصوص در مورد چگونگی تولید یخ مایعبصورت موثر، قابل اطمینان و اقتصادی، همچنین در مورد خصوصیات وشیوه های اندازه گیری سیال به منظور سرعت بخشیدن به گسترشاستفاده از این فناوری برای کاربردهای مختلف از جمله در صنعتماهیگیری انجامپذیرد

chem-abarkooh.blogfa.com
 
اینجوری که من برداشت کردم باید چیزی شبیه دستگاه یخ در بهشت سازی باشه !
ولی نمیدونم چرا نوشته سیستم سردسازی غیر مستقیم . بالاخره حتی اگه مخلوط یخ از محل سردسازی دور باشه بازم باید بوسیله سیستمی که همون cfc هستش ، خنک نگه داشته بشه تا یخ تولید شه دیگه . پس الان این سیستم فرقش چیه با سیستم یخچال ؟
اگه کسی بهتر متوجه شده یه توضیح کوچولو بده
 

PMN

عضو جدید
نيما جان، تا جايي که من فهميدم نازنين خانوم مي فرمايند يک جا يخ توليد بشه به روش عادي (داخل موتور يخچال مثلاً)، بعد به جاي اينکه CFC به صورت گاز فرستاده بشه داخل کندانسور، يخ مايع پمپ بشه داخل کندانسور. اينجوري ميزان CFC مورد نياز کمتر مي شه و توي لوله هاي کندانسور که داخل يخچال هستند مادة سمي منتقل نمي شه.
 
آها یعنی آب یخ پمپ بشه ...
خوب دردسر پمپ کردن مایع که خیلی بیشتر از کمپرس کردن گازه . هزینه ها دو برابر میشه . هم کمپرس کردن گاز جهت تولید یخ و هم پمپ کردن مایع !
که این خودش بدون مایع سردساز نمیتونه دووم بیاره و دائم باید در گردش باشه . ضمنا دردسر آبش هم هست و حتما باید آب تصفیه شده باشه تا توی پمپ تولید رسوب نکنه . اینجوری که به دردسرش نمیارزه !
 

PMN

عضو جدید
اين چيزا رو ديگه از نازنين بپرس فقط در مورد آب تصفيه شده بگم که آبش توي سيکل بسته است و گير آوردن 2-3 ليتر آب تصفيه شده خيلي هم سخت نيست! ;)

پمپ کردن هم اينجا خيلي راحت تره، چون مثل کمپرسور مشکل دو فازي بودن رو نداره (اگه توي ورودي کمپرسور بايد فقط گاز باشه و مايع نداشته باشه)

از نظر کاهش مصرف cfc بهتره چون environment friendly تر ميشه و خطر نشت گاز سمس خيلي کمتر مي شه
 
خوب از لحاظ نشتی که الان دیگه خیلی خطر نشتی کم شده . یه یخچالی که داره 20 سال کار میکنه شاید نیازی به شارژ گاز نداشته باشه . ولی به هر حال این شیوه ابداع شده ولی واسه پمپش فقط مایع که نیست . مایع به همراه قطعات یخ . این خودش واسه پمپ ضرر داره . این روزا مشکل کاویتاسیون دردسر سازه دیگه وقتی مشکل جامد هم بهش اضاف شه.....!
حالا اینا به کنار . پمپ کردم یخ همراه سروصداست هر چقدرم کم باشه بازم از گاز صداش بیشتره . نصف شب یخچال خونتون صدا بده یکم فک کنم اذیت کنندس.
اگه هم نشتی پیدا کنه میتونه آب علاوه بر پمپ به کمپرسور گاز هم صدمه بزنه . ضمنا اگه بخواد از صفر شروع به کار کنه ( یخچال صفر مثلا) زمانی خیلی طولانی تر از خنک شدن گاز نیاز هست تا تولید یخ بشه .
به هر حال مشکلات گاز فقط واسه محیط زیسته که اونم خیلی کم پیش میاد ولی این همینجوری بصورت سر انگشتی هم مشکلش بیشتر از گازه !
 

Similar threads

بالا