Page 86 - e-magazine

Food Focus Thailand
MAY 2013 86
àÍ¡ÊÒÃ͌ҧÍÔ§
Stoecker, W. F. 1998. Industrial Refrigeration Handbook. McGraw-Hill,
New York, USA. 782 p.
เปนตัวกลางสำหรั บสงตอความร อนจากวั สดุที่ต องการทำใหเย็ นมายัง
สารทำความเย็น อยางไรก็ตามสารหล อเย็นทุ ติ ยภูมิที่ถู กยกตัวอย างมา
ขางตน ไมสามารถใช ที่อุณหภูมิต่ำมากได เนื่องจากจุ ดเยือกแข็ งไมต่ำ
มากพอ หรื อความหนืดของสารเหล านี้ มีค าสู งเกิ นไปที่อุ ณหภูมิ ต่ำ
ดังนั้นสำหรั บระบบทำความเย็นที่ อุณหภูมิต่ ำกวา –40 องศาเซลเซียส
จึงนิยมใชสารหลอเย็นทุ ติยภูมิชนิ ดอื่น เชน อะซีโตน เอทิ ลแอลกอฮอลล
เมทิลแอลกอฮอลล และโพลีไดเมทิ ลไซโลเซน เปนตน
คาสัมประสิทธิ์การถายเทความรอนที่ เกิดขึ้ นในอุปกรณ
แนวโนมของการเปลี่ยนแปลงคาสัมประสิทธิ์การถายเทความรอนที่เกิดขึ้น
ในอีแวปเพอเรเตอร และคอนเดนเซอร ตามอุณหภูมิที่เปลี่ ยนแปลงไป
ในกรณีที่ใชสารทำความเย็นชนิด R-23 ถูกแสดง ดังรูปที่ 3 ซึ่งจะเห็นไดว า
เมื่ออุณหภู มิการใช งานของสารทำความเย็นลดลง ค าสัมประสิ ทธิ์
การถายเทความรอนจะมี แนวโนมลดลง สาเหตุเกิดจากคุณสมบัติ ตางๆ
ของสารทำความเย็น อาทิเชน สั มประสิทธิ์การนำความรอน ความหนื ด
ความรอนแฝงของการกลายเป นไอ และความจุความรอนจำเพาะ มี คา
เปลี่ยนแปลงตามอุ ณหภู มิ การที่ ค าสัมประสิทธิ์ การถ ายเทความรอน
มีค าต่ำจะสงผลใหตองใชพื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนความรอนมาก
นอกจากนี้ระบบทำความเย็ นที่อุณหภู มิต่ำกว า –40 องศาเซลเซียส
ยังมีความแตกต างจากระบบทำความเย็นทั่วไปในด านอื่นๆอีก อาทิ เชน
ความหนาของฉนวนกันความรอนที่ตองเพิ่มขึ้น การออกแบบอีแวปเพอเรเตอร
ซึ่งตองคำนึงถึงการป องกันการตกค างของน้ำมั นคอมเพรสเซอรมากขึ้น
เนื่ องจากที่อุ ณหภูมิต่ ำน้ ำมั นจะที่มีความหนืดสู งและมี ความสามารถ
ในการละลายในสารทำความเย็นลดลง เปนตน
รูปที่ 3 แนวโนมของคาสัมประสิทธิ์การถายเทความรอนในกรณีที่ใชสารทำความเย็นชนิด R-23
(ดัดแปลงจาก Stoecker; 1998)
วัฏจักร เชน เลือกใช R-23 สำหรับวัฏจักรซึ่งทำงานที่อุณหภูมิต่ำ และใช
R-22 สำหรับวัฏจักรซึ่งทำงานที่ อุณหภูมิสูง เปนตน
จากรูปที่ 2 จะเห็นไดว าในกรณีที่เลือกใชระบบแคสเคตสำหรับใช งาน
ที่อุณหภูมิต่ำกวา -40 องศาเซลเซียส จะมีการติดตั้งถังรองรับการขยายตัว
ของสารทำความเย็น (Fade-out vessel) เพื่อชวยจำกัดความดันภายใน
วั ฏจั กรซึ่ งทำงานที่ อุ ณหภูมิ ต่ ำไม ให สู งเกิ นไปในช วงที่ มีการหยุ ด
การทำงานของระบบ เนื่องจากในชวงดั งกลาวอุณหภู มิของสารทำความเย็ น
จะสูงขึ้นถึงอุณหภูมิหองสงผลใหความดันสูงขึ้นมาก
วัสดุสำหรับทอและถังความดั น
วัสดุ ที่เหมาะสมสำหรั บทอและถังความดันในระบบทำความเย็นที่อุณหภูมิ
ต่ำกวา –40 องศาเซลเซี ยส ไดแก เหล็กกล าคารบอน สแตนเลสสตี ล
และทองแดง อยางไรก็ตามเนื่องจากมาตรฐาน ASME/ANSI กำหนดวา
ทอเหล็กกล าคารบอนทั่ วๆ ไปหากจะนำมาใช กั บระบบทำความเย็น
ที่อุณหภู มิต่ ำกว า –29 องศาเซลเซียส จะต องผ านการทดสอบ
ที่เรี ยกวา Impact test ดังนั้นสำหรับระบบทำความเย็นที่อุณหภูมิต่ำกวา
–40 องศาเซลเซียส จึ งนิยมใช วัสดุ สแตนเลสสตีลซึ่ งสามารถใชได กับ
สารทำความเย็นทุ กชนิด และใช วั สดุทองแดงสำหรั บสารทำความเย็น
กลุมฮาโลคารบอน (Halocarbon) ในกรณีที่เปนทอขนาดเล็ก
การใชสารหลอเย็ นทุติยภู มิ
ในบางกรณี ระบบทำความเย็นอาจมีการใชสารหลอเย็นทุ ติยภู มิ เชน
สารละลายแคลเซียมคลอไรด เอทิลีนไกลคอล และพร็ อพพีลี นไกลคอล