מהו עקרון הפעולה של מכונת קרח? ההערכה היא שכולם אינם מכירים את הבעיה הזו. מאמר זה יסביר את עקרון הפעולה ותהליך העבודה של מכונת הקרח בפירוט בעזרת תרשים סכמטי.

מכונת קרח היא סוג של ציוד מכני לקירור המקרר מים דרך נוזל קירור של מערכת קירור כדי לייצר קרח. כפי שמוצג באיור 1, הוא נמצא בשימוש נרחב במוצרים ימיים, מזון, מוצרי חלב, רפואה, כימיה, שימור ירקות ותעשיות אחרות. עם התפתחות החברה והשיפור המתמיד ברמת הייצור של האנשים, תעשיית הקרח מתרחבת יותר ויותר, והביקוש החברתי למכונות קרח גם הוא גדל.

Ⅰ. הקדמה קצרה של עקרון העבודה

עקרון הקירור של מכונת קרח מוצג באיור הבא. נוזל הקירור נדחס על ידי מדחס לגז בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה, מקורר על ידי מעבה, הופך לנוזל בטמפרטורה בינונית ובלחץ גבוה, מצער על ידי מערכת מצערת, לאחר מכן זורם למאייד ומתאדה בצינור שלו. נוזל הקירור סופג את חום הסביבה כדי להקפיא מים, לאחר מכן זורם חזרה למדחס דרך צינור החזרה, ולאחר מכן נדחס ונפלט. מחזור זה הופך מים לקרח עד שקוביות קרח מגיעות לעובי מסוים.

נוזל הקירור נדחס לגז בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה במדחס ומשוחרר, ולאחר מכן נכנס ישירות למאייד דרך צינור אספקת החום, כך שטמפרטורת המאייד עולה, ולאחר מכן קוביות הקרח נופלות מהמאייד תחת פעולה משולבת של נוזל הקירור והמים המשלימים. לאחר השלמת תהליך ייצור הקרח פעם אחת, המשך לחזור על הפעולה עד שקוביות הקרח במקרר נערמות לחלוטין, ותהליך ייצור הקרח מושעה. לאחר הוצאת קוביות הקרח, מייצר הקרח ממשיך במחזור הנ"ל.

1. תהליך ייצור קרח

לאחר הפעלת המכונה, העבר את מתג הפונקציה למצב "ייצור קרח 20". בשלב זה, נורית החיווי דולקת, ומשאבת המים ושסתום הסולנואיד של הניקוז מופעלים למשך מספר שניות (ניתן לכוון את הזמן הספציפי) כדי לנקז את המים הנותרים במיכל המים, ובכך להבטיח שהמים המשמשים להכנת קרח יהיו טריים ונקיים. במהלך הניקוז, גם שסתום הגז החם מופעל. במקביל, לוח הבקרה האלקטרוני מזהה האם קוביות הקרח במקרר מלאות. אם הקרח אינו מלא, הפעל את המדחס, הפעל את מאוורר הקירור של המעבה בו זמנית, סגור את משאבת המים ואת שסתום הניקוז, ופתח את שסתום הסולנואיד של כניסת המים כדי להיכנס למצב ייצור קרח.

מכונת קרח פתיתי 0.3T

במהלך כל תהליך ייצור הקרח והפשרת הקרח, המדחס ממשיך לפעול תמיד, שסתום הגז החם נסגר לאחר הפעלת המדחס למשך מספר שניות, משאבת המים מופעלת לאחר שהמדחס קירר מראש את תא הקרח (מאייד) למשך מספר שניות, ושסתום כניסת המים נסגר כאשר גלאי מפלס המים בא במגע עם המים בכיור למשך מספר שניות (כאשר גלאי מפלס המים בא במים, מחוון מפלס המים של הבקר נדלק), או לאחר מספר דקות של צריכת מים רציפה. תחת פעולת משאבת המים ומפריד המים, המים זורמים באופן שווה דרך כל תא בתא ההקפאה. עם היווצרות קוביות קרח, מפלס המים יורד ומחוון מפלס המים כבה. בשלב זה, המים יתמלאו פעם אחת עד שגלאי מפלס המים יבוא במגע עם המים למשך מספר שניות, על מנת להבטיח שיש מספיק מים להכנת קרח.

בתהליך ייצור הקרח, לוח הבקרה האלקטרוני יזהה ברציפות את טמפרטורת המעבה, וברגע שהטמפרטורה שלו תעלה על הטמפרטורה שנקבעה, הוא יפעיל את מאוורר הקירור של המעבה כדי להפחית את הטמפרטורה במהירות.

ראוי לציין כי מאוורר הקירור והמדחס של חלק ממכונות הקרח נשלטים על ידי אותו מגען, ומתג לחץ מחובר בטור במעגל הראשי של מאוורר הקירור של המעבה כבקרת התחלה-עצירה של מאוורר העיבוי. כאשר לחץ העיבוי גבוה מכ-1.7 מגה פסקל, מאוורר העיבוי מופעל ונעצר כאשר הוא נמוך מכ-1.4 מגה פסקל.

2. תהליך הפשרת קרח

כאשר גלאי עובי הקרח בא במגע עם זרימת מים (לא קרח) למשך מספר שניות, משאבת המים פועלת ושסתום הסולנואיד של הניקוז נפתח כדי לנקז את המים בכיור (ניתן לבחור את זמן הניקוז באמצעות מתג זמן הניקוז בלוח). לאחר הניקוז בהתאם לזמן שנקבע, שסתום הסולנואיד של כניסת המים, שסתום הסולנואיד של ניקוז המים ומשאבת המים נסגרים, ואינם פועלים עוד במהלך כל תהליך הפשרת הקרח. בתחילת ניקוז המים, שסתום הגז החם נפתח, ואדי נוזל הקירור החמים זורמים לתוך המאייד כדי לחמם את קוביות הקרח על פני המאייד. קוביות הקרח מחליקות לתוך תא אחסון הקרח בחתיכות תחת פעולת הכבידה, ומתג התיבה מופעל, מסיים את תהליך הפשרת הקרח, ולאחר מכן נכנס שוב למצב ייצור קרח.

מכונת קרח פתיתי 0.5T

3. כיבוי אוטומטי כאשר הקרח מלא