كيفية بناء جهاز تجفيف بالتجميد

تصميم جهاز التجميد الجاف هو مشروع هندسي معقد. ويمكن تنفيذ مشاريع صغيرة للقيام بها ذاتيًا، ومع ذلك يجب أن تكون أجهزة التجميد الجاف التجارية مُبرَّدة بدقةٍ شديدة، ومزودة بأنظمة فراغ وأنظمة تحكم عالية الجودة لإنتاج نتائج قابلة للتكرار. وشركة جيانغسو بولايكه لعلوم التبريد وتطوير التكنولوجيا المحدودة طوَّرت وأنتجت معدات التجميد الجاف لأكثر من ٢٠ عامًا. ,من الأجهزة المنزلية وحتى خطوط إنتاج الأغذية والأدوية الكبيرة. فيما يلي وصفٌ لبنية أجهزة التجميد الجاف الاحترافية.

١. تصميم غرفة الفراغ والمكثِّف

العنصر الأساسي في أي جهاز تجميد جاف هو غرفة الفراغ. ويجب أن تقاوم هذه الغرفة الضغط الجوي الخارجي (١٤٫٧ رطل/بوصة مربعة)، وفي الوقت نفسه تحتوي على بيئة داخلية قريبة جدًّا من الفراغ. وفي حالة أجهزة التجميد الجاف المخبرية والمنزلية الصغيرة (مساحة الرفوف من ٠٫٥ إلى ٥ أمتار مربعة)، تكون الغرفة عادةً أسطوانة ملحومة من الفولاذ المقاوم للصدأ، مزودة بباب مفصلي ونافذة رؤية. ²وفي أجهزة التجميد الجاف الكبيرة المستخدمة في صناعات الأغذية والأدوية (من ٣٠ -إلى ٢٠٠+ متر مربع) ²منطقة الرف)، إن وعاء الضغط هو غرفة أسطوانية أو مستطيلة الشكل، مزودة بعدد من الأرفف وباب تحميل وغرفة مكثف ثانية. ويتكوّن المكثف من سلسلة من الملفات الباردة (المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ) التي تتجمّد بخار الماء الذي يتم شفطه من الغرفة. وجميع الأسطح المتلامسة مع المنتج في شركة جيانغسو بولايك مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ العذائي من النوع ٣٠٤ أو ٣١٦. كما تم تصميم المنافذ التي تسمح بتوصيل أجهزة استشعار الفراغ وأجهزة قياس درجة الحرارة والموصلات الكهربائية داخل الغرفة أيضًا.

٢. تركيب التبريد أنظمة التبريد والتسخين

ويؤدي نظام التبريد مهمتين رئيسيتين: تجميد المنتج وتبريد ملفات المكثف. ويجب أن تكون الضواغط المستخدمة في الصناعة (عادةً ما تكون ذات مرحلتين أو متتالية) قادرة على تحقيق درجات حرارة تتراوح بين -٤٠ °م و-٥٠ °م مع المنتجات الغذائية و-٨٥ °م مع الاستخدام الصيدلاني. وتوفر منظومة التسخين حرارة خفيفة ومنضبطة خلال دورات التجفيف. وفي أجهزة التجميد الجاف المصنَّعة في المصانع، تكون الأرفف عبارة عن صفائح مجوفة تُملأ بسائل ناقل للحرارة (زيت السيليكون). ويتم ذلك بواسطة سخان كهربائي يسخن السائل، ومضخة تقوم بتعميمه عبر الأرفف. وينبغي أن تكون منظومة الأرفف مسطحة قدر الإمكان (أقل من ٠٫٥ مم) لضمان تجفيف متساوٍ لجميع الصينيات. ولتحقيق هذه المسطحيّة، تعتمد شركة جيانغسو بولايكي في عمليتها التصنيعية على التشغيل الآلي الدقيق واللحام الروبوتي.

٣. التكامل الأنابيب منظومة الفراغ والإلكترونيات التحكمية

تقوم منظومة الفراغ بإزالة الهواء والغازات غير -الغازات القابلة للتكثيف في الغرفة التي تسمح بالتصعيد. وتُعد المضخة الدوارة ذات المرحلتين كافيةً في أجهزة التجميد الجاف الصغيرة (التي تحقق ضغطًا أقل من ١٠ باسكال). ولتقليل مدة الدورة، تُستخدم في الأنظمة الصناعية الكبيرة مجموعة من المضخات التمهيدية مع مضخات الفراغ العالي (مثل مضخات الروتس). ويشكّل نظام التحكم عقل جهاز التجميد الجاف. وتقوم وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) بمراقبة الضغط داخل الغرف، ودرجة حرارة الأرفف، ودرجة حرارة المنتجات، ودرجة حرارة المكثفات. كما تقوم هذه أنظمة التحكم بأداء وصفة التجميد الجاف تلقائيًّا (أي التبريد، والتجفيف الأولي (التصعيد)، والتجفيف الثانوي (الإزاله)). وتتميز أنظمة التحكم المستخدمة في شركة جيانغسو بولايكي بشاشات لمسية، وقدرة على تسجيل البيانات، ومراقبة عن بُعد. ويحتوي الباب على قفل أمان يمنع فتحه عندما تكون الغرفة تحت ضغط فراغ.

4. جودة ، الاختبار والاعتماد

إن الإنشاء الفعلي لمجفف التجميد لا يكتمل بمجرد التجميع، بل يجب اختبار جميع الآلات بشكلٍ دقيق. ويتم فحص نظام الفراغ للتحقق من وجود أي تسريبات (ويُحافظ على الفراغ لمدة 24 ساعة أو أكثر دون ارتفاع يتجاوز 5 باسكال). كما يُقاس أداء نظام التبريد من حيث معدل التبريد والحرارة النهائية (مثل: -50 °م خلال 60 دقيقة مع المكثف). ويتم فحص نظام التسخين للتأكد من اتساق درجة الحرارة على جميع الأرفف (عادةً ضمن مدى تفاوت لا يتجاوز ±1°C ). وأخيرًا، يتم تجميد الجهاز بالكامل ثم تجفيفه باستخدام الماء أو مادة بديلة عن المنتج لاختبار مدة الدورة ومحتوى الرطوبة النهائي. ومصنع جيانغسو بولايك الذي تبلغ مساحته 12,000 متر مربع خاضع لإدارة الجودة وفق معيار ISO9001، كما أن آلاتنا حاصلة على شهادة المطابقة الأوروبية (CE) مما يسمح بتصديرها إلى أوروبا وآسيا والأمريكتين. ولدى فريق هندستنا أكثر من 56 براءة اختراع وطنية، وهو يعمل باستمرار على تطوير كل مكوّن من مكونات الجهاز، بدءًا من مضخات الفراغ الأكثر كفاءة ووصولًا إلى أنظمة إزالة الصقيع الذكية. ² factory of Jiangsu Bolaike is under ISO9001 quality management and our machines are also CE certified to export them to Europe, Asia and the Americas. Our engineering team has over 56+ national patents and is constantly advancing every part, including more efficient vacuum pumps to smarter defrost systems.

الخاتمة

يتطلب تصنيع جهاز تجفيف بالتجميد الاحترافي دقةً هندسيةً عاليةً في تصميم غرفة التفريغ، ونظام التبريد والتسخين، ومضخات التفريغ، والإلكترونيات الخاصة بالتحكم. ويُخضع كل جهاز يتم تسليمه لاختبارات التسرب، والتبريد، والتسخين، ودورة التشغيل الكاملة. وتُعد شركة جيانغسو بولايكِ مصنّعًا لأجهزة تجفيف بالتجميد المستخدمة في المنازل والمختبرات والصناعات الصيدلانية والغذائية، وتتمتع بأكثر من ٢٠ عامًا من الخبرة، وحاصلة على شهادات الأيزو ٩٠٠١ والسي إي، بالإضافة إلى أكثر من ٥٦ براءة اختراع وطنية. ويمكنك زيارة مصنعنا أو القيام بجولة في خط إنتاج أجهزة التجفيف بالتجميد في مدينة تشانغتشو الصينية. اتصل بنا اليوم لمناقشة احتياجاتك من أجهزة التجفيف بالتجميد أو لترتيب جولة في المصنع.