التجفيف بالتجميد (التجميد الجاف) هو ممارسة صناعية معقدة تُزيل الرطوبة وتحافظ على بنية المنتج ولونه وعناصره الغذائية. أما أجهزة التجفيف بالتجميد الصغيرة التي يُمكن تصنيعها ذاتيًّا فهي تُستخدم عادةً كمعدات تعليمية، في حين أن الأجهزة التجارية تُصمَّم بدقة عالية، وتتمتَّع بنظام تبريد قوي، وتخضع لمراقبة دقيقة من حيث الجودة. ونحن ننتج معدات التجفيف بالتجميد (من الأجهزة المنزلية وحتى خطوط الإنتاج الغذائية والدوائية الكبيرة) منذ أكثر من ٢٠ عامًا في شركة جيانغسو بولايك لتكنولوجيا التبريد وتطويرها المحدودة. وفيما يلي وصفٌ لتركيب أجهزة التجفيف بالتجميد الاحترافية.
١. المكونات الأساسية لجهاز التجفيف بالتجميد
توجد أربعة أنظمة أساسية في كل جهاز تجفيف بالتجميد، بغض النظر عن حجمه. ويُجمِّد نظام التبريد المنتجَ ويُكثِّف بخار الماء في لفات المكثِّف. وتُزيل غرفة الفراغ الضغط، فيتحول الجليد مباشرةً إلى بخار. ويوفر نظام التسخين الحرارة الخاضعة للتحكم والتي تكون لطيفة بما يكفي لتحفيز عملية التسامي دون إذابة المنتج. وأخيرًا، يتم مراقبة درجة الحرارة والضغط أثناء التشغيل بواسطة نظام التحكم. وقد صمَّم مهندسو شركة جيانغسو بولايك كلًّا من هذه الأنظمة بحيث تكون فعَّالة من حيث استهلاك الطاقة وموثوقة. ويضم نظام التبريد فيه ضواغط من الدرجة الصناعية؛ وتُصنع غرفة الفراغ من الفولاذ المقاوم للصدأ لمقاومة التآكل، أما نظام التسخين فيتكوَّن من زيت السيليكون أو بطاقات تسخين كهربائية لضمان توزيع متجانس للحرارة، ويضم نظام التحكم وحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLCs) للتحكم التلقائي في دورات التشغيل.
٢. تحديد الأبعاد و التصميم غرفة الفراغ
يتكون جهاز التجميد الجاف من غرفة تفريغ. وينبغي أن يكون قادرًا على مقاومة ضغط الغلاف الجوي الخارجي (١٤٫٧ رطل/بوصة مربعة) وأن يحتوي على فراغ شبه كامل في داخله. وفي أجهزة التجميد الجاف المخبرية والمنزلية الصغيرة (٠٫٥ -5 م 2مساحة الرف)، تُصنع الغرفة من الفولاذ المقاوم للصدأ الملحوم على هيئة أسطوانة ذات باب مفصلي وزجاج رؤية. أما في أجهزة التجميد الجاف الكبيرة المستخدمة في قطاعي الأغذية والأدوية (٣٠ -إلى ٢٠٠+ متر مربع) 2مساحة الرف)، فإن وعاء الضغط يكون عبارة عن خزان ضغط مستطيل الشكل أو أسطواني الشكل، ويحتوي على عدة أرفف وباب تحميل وكاميرا تكثيف مستقلة. وتتصل جميع أسطح المنتجات في شركة جيانغسو بولايك مباشرةً بالفولاذ المقاوم للصدأ العذائي القياسي (النوع ٣٠٤ أو ٣١٦). كما يجب أن يكون تصميم الغرفة بحيث يضمن توزيعًا متجانسًا لدرجات الحرارة على الأرفف، ويسهل تنظيفها (وتتضمن النماذج الصيدلانية أنظمة تنظيف في الموقع CIP)، كما ينبغي أن يحتوي على أقل عدد ممكن من الجسور الحرارية التي تستهلك الطاقة.
٣. تصنيع الرف أنظمة التكثيف والتكثيف
تُخزن صواني المنتج على الرفوف وتتم تبادل الحرارة معها خلال دورة التجفيف. وفي أجهزة التجميد الجاف الصناعية، تتكون الرفوف من صفائح مجوفة يمرّ عبرها سائل ناقل للحرارة (زيت السيليكون). وينبغي أن يكون نظام الرفوف مسطّحًا قدر الإمكان لضمان عملية تجفيف متجانسة على جميع الصواني. أما المكثّف فهو عبارة عن سلسلة من الملفات (وغالبًا ما تكون مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ) التي تقوم بتجميد بخار الماء المستخلص إلى الغرفة. ولضمان احتجاز كل الرطوبة، يجب أن يصل المكثّف إلى درجات حرارة تبلغ -40 °م -50°م أو أقل من ذلك. وتتضمن عملية تصنيع شركة جيانغسو بولايك تقنيات تشغيل دقيقة تضمن تسطّح الرفوف ضمن مدى لا يتجاوز ٠٫٥ مم. كما تم تصميم مكثّفاتنا بحيث يمكن إذابتها بسهولة بين الدورات، مما يقلل من فترات التوقف عن التشغيل. وفي حالة النماذج الصيدلانية، ندمج في الغرفة والمكثّف فوهات تنظيف في الموقع (CIP).
4. جودة ، الاختبار والاعتماد
إن تصنيع المجفف بالتجميد ليس مجرد تجميع لمكونات، بل يرتبط أكثر بأداء الجهاز وجودته وسلامته. وتُخضع جميع الآلات لاختبارات دقيقة جدًّا قبل مغادرتها المصنع. ويتم أيضًا فحص نظام التفريغ للتأكد من خلوه من التسريبات (التفريغ لمدة لا تقل عن ٢٤ ساعة). كما يُختبر الثلاجة من حيث معدل التبريد ودرجة الحرارة النهائية. ويُجرَّب نظام التسخين للتحقق من اتساق درجة الحرارة على جميع الأرفف (عادةً ضمن ±١°مئوية). وأخيرًا، تُجرى دورة تجفيف كاملة بالتجميد باستخدام الماء أو مادة بديلة للمنتج للتحقق من مدة الدورة والمحتوى النهائي من الرطوبة. أو مصنع جيانغسو بولايك الذي تبلغ مساحته ١٢٠٠٠ متر مربع يعمل وفق نظام إدارة الجودة الآيزو ٩٠٠١، وتحصل آلاتنا على شهادة المطابقة الأوروبية (CE) مما يسمح بتصديرها إلى أوروبا وآسيا والأمريكتين. ولدى مهندسينا أكثر من ٥٦ براءة اختراع وطنية، وهم يحسّنون باستمرار كل عنصر من عناصر الآلة، ومن ذلك مضخات التفريغ الأكثر كفاءة، وبرامج التحكم الذكية أكثر من ذي قبل. 2مصنع جيانغسو بولايك الذي تبلغ مساحته ١٢٠٠٠ متر مربع يعمل وفق نظام إدارة الجودة الآيزو ٩٠٠١، وتحصل آلاتنا على شهادة المطابقة الأوروبية (CE) مما يسمح بتصديرها إلى أوروبا وآسيا والأمريكتين. ولدى مهندسينا أكثر من ٥٦ براءة اختراع وطنية، وهم يحسّنون باستمرار كل عنصر من عناصر الآلة، ومن ذلك مضخات التفريغ الأكثر كفاءة، وبرامج التحكم الذكية أكثر من ذي قبل.
الخاتمة
تتطلب عملية التجفيف بالتجميد الاحترافية أنظمة تبريد وفراغ وتسخين وتحكم تم هندستها بدقة. ويجب أن تكون غرفة الفراغ قادرة على مقاومة الضغط الجوي؛ ويجب أن تكون الأرفف مسطحة بنسبة ١٠٠٪؛ ويجب أن تكون المكثفات عند درجة حرارة −٤٠°م أو أقل، كما يجب اختبار جميع الوحدات للتأكد من خلوّها من التسريبات أو عيوب الأداء. أو لدى شركة جيانغسو بولايك أكثر من ٢٠ عامًا من الخبرة في إنتاج أجهزة التجفيف بالتجميد المنزلية والمختبرية والصيدلانية والأغذية، وبمساحة مصنع تبلغ ١٢٠٠٠ متر مربع. 2اتصلوا بنا الآن للاستفسار عن متطلباتكم الخاصة بالتجفيف بالتجميد أو لترتيب جولة في مصنعنا في تشانغتشو، الصين.