مقالات
در حال خواندن
لوله مویین در یخچال ها چه کاربردی دارد
0

لوله مویین در یخچال ها چه کاربردی دارد

توسط حمید رضا غلامزاد۱۷ فروردین, ۱۳۹۶

یخچال ها امروزه یکی از رایج ترین دستگاه ها برای نگهداری مواد در دمای پایین علی الخصوص مواد غذایی به شمار می آیند.یخچال ها از بخش ها و قطعات مختلفی ساخته شده اند که با قرار گرفتن در کنار هم عمل سرمایش را انجام می دهند.

اساس عملکرد یخچال ها بر قانون دوم ترمودینامیک استوار است.طبق قانون دوم ترمودینامیک به بیان کلوین-پلانک ساخت یک موتور گرمایی سیکلی (چرخه‌ای) که جز جذب گرما از منبع و انجام کار مساوی با گرمای جذب شده تأثیر دیگری بر محیط نداشته باشد، غیرممکن است.حال این قانون را برای یخچال ها می توان مطابق شکل مقابل نشان داد.

عملکرد یخچال به این صورت است که هنگامی که کمپرسور یخچال شروع به کار می کند، گاز سردشده درون کمپرسور و مدار، با فشار زیاد به محفظه اوپراتور (سردخانه) ارسال می شود. این گاز در محفظه سردخانه گرمای داخل آن را گرفته خودش گرم می شود. با مکش کمپرسور، این گاز دوباره از محیط سردخانه خارج و به رادیاتور (کندانسور) که در پشت یخچال قرار دارد می رود. گاز در آن جا خنک می شود و مجدداً از طریق کمپرسور به گردش در می آید. این عمل به طور مرتب تکرار می شود تا محیط سردخانه به دمای مورد نظر برسد.

پس در واقع  یخچال گرمای مواد داخل خود را می گیرد و به محیط اتاق منتقل می کند و از این طریق مواد داخل آن خنک می شود.

اگر دست خود را پشت یخچال بگذارید، خواهید دید که این ناحیه، گرم تر از هوای اتاق است. ممکن است وقتی در جلوی یخچال ایستاده اید، برخورد هوای گرم از آن را روی پای خود احساس کنید؛ در عین حال، قسمت داخلی محفظه انجماد یخچال بسیار سرد است!

اما قسمت ها مختلف یخچال به شرح زیر است.

پیچه های تبادل گرما

این پیچه ها را می توانید در پشت یخچال های کوچک تر و شاید درون آن ها و نزدیک جایخی ببینید. نکته مهم آن است که اگر می توانستید از میان تمام پیچ خوردگی ها و دورهای یخچال، مسیر مجزای حلقه را دنبال کنید، یک مسیر دایره ای کامل از درون تا بیرون یخچال ایجاد خواهد کرد. تمام این لوله کشی های به هم پیچیده، یک حلقه بزرگ را تشکیل می دهند.

ممکن است برای شما این سؤال ایجاد شود که اگر این شکل، فقط یک حلقه بزرگ است، پس چرا این قدر پیچیده به نظر می رسد؟

تمام این مسیرهای زیگزاگ، برای آن است که لوله کشی، بیش تر در معرض هوا قرار بگیرد. وقتی ماده سردکننده از قسمت بیرونی یخچال جاری می شود (مرحله ۱)، گرما به هوا انتقال پیدا می کند.

ماده سردکننده، گرم تر از هوا است و گرمای خود را دقیقا به همان روشی که شما گرمای بدن خود را در هنگام قرار گرفتن در محیط سرد از دست می دهید، از دست خواهد داد. اگر ماده سردکننده در پشت یخچال، به بیش ترین مقدار خود برسد و به داخل برگردد، زمان کافی برای این که انتقال حرارتی رخ دهد، وجود نخواهد داشت.

کمپرسور یا متراکم کننده:

چگونه ماده سردکننده گرم تر از هوای اتاق می شود؟ آیا عجیب نیست که این ماده دقیقا بعد از ترک کردن داخل یخچال، گرم می شود؟ چرا برخی از کوه ها در قله های خود برف دارند ولی در قسمت های پایین آن ها اثری از برف نیست؟ اگر بتوانید به یکی از این سؤالات پاسخ دهید، به تمام آن ها پاسخ خواهید داد.

جواب این سؤالات در قانون گاز کامل است. این قانون تشخیص می دهد که هنگامی که فشار گاز کاهش پیدا می کند، دمای آن هم کاهش خواهد یافت. در قله کوه هوا بسیار رقیق است و فشار، کم است؛ زیرا هوای کم تری روی قله وجود دارد و نسبت به سطح دریا کم تر فشرده می شود.

بعد از مدت کوتاهی که ماده خنک کننده در یخچال قرار گرفت، تا دماهای نزدیک دمای یخچال، گرم خواهد شد؛ شاید ۳۵ تا ۳۷ درجه. اما بعد وارد کمپرسور (قسمت متراکم کننده) می شود. کمپرسور، فشار زیادی روی ماده سرد کننده اعمال می کند. این کار مانند فشردن هوای رقیق و سرد در نوک قله نسبت به سطح زمین است!

یا این که تصور کنید کار کمپرسور مانند فشرده کردن یک اسفنج است. کمپرسور، ماده سردکننده را فشرده می کند و آن را به طور موقت گرم می کند تا جایی که گرمای ماده سرد کننده به محیط  اطرافش داده شود. پس در حالتی که ماده سرد کننده، فشرده نشده است، قادر خواهد بود که گرمای بیش تری را جذب کند.

شیر انبساط:

سؤال منطقی دیگر که پیش می آید، آن است که معنای “فشرده نشده” چیست؟

این به شیر انبساط  مربوط است. به عبارت دقیق تر، شیر انبساط، ماده سردکننده با فشار بالا و کم سرعت را به حالت کم فشار و پر سرعت تبدیل می کند. این کار همانند چیزی که در قانون گاز کامل پیش بینی شده است، باعث کاهش دمای ماده سردکننده می شود.

اگر این مطلب برایتان نامفهوم است، دستتان را مقابل دهان خود بگیرید، دایره کوچکی با لب های خود درست کنید و فوت کنید. دقت کنید که جریان هوا سرد به نظر می آید.

هوا در ریه هایتان مانند فشار بالای ماده سرد کننده است و جریان هوایی که به دست شما برخورد می کند، مانند ناحیه فشار پایین است؛ لب های شما مانند شیر فشار شکن هستند.

از آن جایی که ماده سردکننده درست قبل از عبور از شیر فشار شکن، تقریبا تا دمای اتاق سرد می شود، هنگام عبور از آن، مقدار زیادی از فشار خود را از دست می دهد و بسیار سرد می شود. سپس می تواند دوباره داخل یخچال را سرد کند.

یخچال ها از هیدروکربن های فلوئوردار که نام تجاری آن ها فریون-۱۲، فریون-۲۲ و غیره است، استفاده می کنند که می توان این مواد را با کم و زیاد کردن متوالی فشار، وادار به تبخیر و سپس تراکم کرد.

شاید مهمترین قطعه در یخچال فریزر بعد از کمپرسور را بتوان لوله مویی نامید .قطر داخلی و طول لوله مویی دو فاکتور مهم در کیفیت سرمایش دستگاه های برودتی مثل یخچال فریزر دارند .

تصویری از پشت یخچال های خانگی

تصویری از پشت یخچال های خانگی

چرا لوله مویی در یخچال فریزر باید وجود داشته باشد ؟

در قسمت کندانسور گاز داغ با از دست دادن گرمای خود و انتقال ان به محیط تبدیل به مایع میشود .در این قسمت فشار مایع مبرد زیاد است .( در یخچال فریزر های معمولی برای گاز R134a حدود ۳۰۰psi می باشد )   این فشار زیاد برای انتقال به سردخانه یا اواپراتور و قلیان گاز باید خیلی کم شود .برای این کار نیاز به لوله مویی هست یا اکسپنش والو .

لوله مویی دقیقا بین کندانسور و اواپراتور قرار دارد .در لوله مویی فشار زیاد کندانسور بشدت کاهش پیدا کرده و مایع مبرد اماده انبساط ازاد در فضای باز اواپراتور میشود .پدیده خفانشی و انبساط ازاد با لوله مویی رابطه مستقیم دارند .

تغییرات کوچک در طول و اندازه لوله مویی میتواند اثرات زیادی بروی بازدهی دستگاه داشته باشد .

اندازه لوله مویی به نوع گاز و قدرت کمپرسور و میزان سرمای مورد نیاز در اواپراتور یخچال بستگی دارد .

قطر داخلی  لوله مویی را با واحد  اینچ اندازه میگیریم .مثلا وقتی میگوییم لوله مویی  ۰۳۱  یعنی قطر داخلی لوله مویی ۰.۰۳۱ اینچ میباشد یا ۰.۷۸۷۴  میلیمتر میباشد .

در یخچال فریزر های خانگی بیشتر از این سایز های لوله مویی  استفاده میشود .  ۰.۰۲۶ -۰.۰۲۸  -۰.۰۳۱ -۰.۰۳۶  اینچ ولی انچه بیشتر در بازار وجود دارد ، سایز های ۰.۰۳۱ – ۰.۰۳۶ اینچ می باشد .

محل قرارگیری لوله مویین در یخچال های خانگی

محل قرارگیری لوله مویین در یخچال های خانگی

واکنش شما چیست؟
I like it
100%
interested
0%
Hate it
0%
What
0%
درباره نویسنده
حمید رضا غلامزاد
دانشجوی مهندسی مکانیک

پاسخ بدهید