ما هي أنواع مجففات الملابس بالتفريغ؟

بحسب مكان تجميد المادة، يمكن تقسيم مجففات التجميد إلى نوعين: النوع المتكامل للتجفيف بالتجميد، والنوع المنفصل للتجفيف بالتجميد. يعني النوع المتكامل للتجفيف بالتجميد أن تجميد وتجفيف المواد يتمان داخل صندوق التجفيف بالتجميد. يمكن تبريد وتسخين الرف الموجود داخل الصندوق. توضع المادة المجففة بالتجميد على الرف، وتعتمد عملية المعالجة الأولية بشكل أساسي على التوصيل الحراري، بينما يكون انتقال الحرارة بالإشعاع ثانويًا. معظم مجففات التجميد المستخدمة في المجال الطبي هي من النوع المتكامل، وذلك للحفاظ على نظافة المواد وتعقيمها، ومنع التلوث.

يعني نوع الفصل بالتجفيف بالتجميد أن التجميد الأولي يتم في مخزن بارد أو مجمد سريع أو حاوية سوائل، ثم تُنقل المادة المجمدة مسبقًا إلى صندوق التجفيف أثناء عملية التجفيف. والهدف من ذلك هو توفير الطاقة وتقليل وقت التجفيف وتحسين كفاءة الإنتاج. ولتقليل تكلفة المنتج، يعتمد هذا النوع من مجففات التجميد بشكل أساسي على التسخين الإشعاعي، وهو الأنسب لمجففات تجميد الأغذية.

وفقًا لطريقة التجميد، يمكن تقسيمها إلى التجميد الساكن، والتجميد الديناميكي، والتجميد بالطرد المركزي، والتجميد بالقشرة، والتجميد بالدوران، والتجميد بالرش، والتجميد بتدفق الهواء (التجميد بالنفخ الهوائي)، وما إلى ذلك.

ينبغي تحديد طريقة التجميد المحددة وفقًا لطبيعة المادة ومتطلبات عملية التجفيف بالتجميد.

بحسب موضع مُجمِّع بخار الماء، يُمكن تقسيمه إلى نوعين: مُدمج وخارجي. يُوضع مُجمِّع بخار الماء المُدمج داخل صندوق التجفيف بالتجميد، ويُمكن وضعه على جانبي أو أسفل أو خلف رف الصندوق.

يُوفر مُجفف التجميد المُدمج مساحة أرضية، ويُقلل مقاومة الغاز المُضخ إلى مُجمّع الماء، كما يُغني عن الحاجة إلى أنابيب وصمامات التوصيل بين صندوق التجفيف ومُجمّع الماء، مما يُحقق وفورات اقتصادية. مع ذلك، فإن المسافة بين مُجمّع الماء المُدمج والرف قصيرة نسبيًا، مما يُؤثر على تجانس التسخين على الرف، ويُعرّضه لخطر الجسور الحرارية، ويُؤثر على خصائص تجميع الماء في مُجمّع الماء. بعض مُجمّعات الماء المُدمجة تحتاج إلى التوقف عن العمل أثناء عملية إزالة الجليد، مما يُؤثر على دورة الإنتاج وكفاءته. أما مُجمّع الماء الخارجي، فيُوضع خارج صندوق التجفيف بالتجميد ويتطلب غلافًا مُستقلًا. يتم توصيل صندوق التجفيف بالتجميد ومُجمّع الماء بأنابيب وصمامات. مزاياه وعيوبه مُعاكسة تمامًا لتلك الخاصة بالنوع المُدمج.

بحسب نظام التفريغ المستخدم، يوجد نوعان: نظام مضخة بخار الماء النفاثة ونظام مصيدة الماء مع المضخة الميكانيكية. لا يحتاج نظام مضخة بخار الماء النفاثة إلى مصيدة ماء، ويمكنه استخلاص كمية كبيرة من بخار الماء مباشرةً. يتميز هذا النظام بحجم استخلاص هواء كبير وكفاءة عالية، مع إمكانية التحكم في حجم الاستخلاص. مع ذلك، يتطلب هذا النظام بخار الماء كمصدر للطاقة، كما أن ضغط بخار الماء الناتج عن الغلاية عرضة للتذبذب، مما يؤثر على أداء المضخة. يُحتمل أن يتسبب احتراق الغلايات في تلوث بيئي، لذا يُستخدم هذا النظام بكميات محدودة من المواد الغذائية. أما في نظام مصيدة الماء مع المضخة الميكانيكية، فيلزم تركيب نظام تبريد لمصيدة الماء.

عمومًا، في نظام التبريد ذي الضاغط أحادي المرحلة، تبلغ أدنى درجة حرارة سطحية للمبخر -35 درجة مئوية؛ وفي نظام التبريد ذي الضاغط ثنائي المرحلة، تصل إلى -50 درجة مئوية؛ وفي نظام التبريد ذي الضاغط المتتالي، تصل إلى -80 درجة مئوية. وبحسب درجة الفراغ المطلوبة، يمكن تركيب مضخة روتس مع وحدة مضخة حلقة الماء، أو وحدة مضخة صمام روتس المنزلق، أو وحدة مضخة روتس الدوارة ذات الريش أمام مصيدة الماء، أو يمكن تركيب مضخات فراغ ميكانيكية متنوعة قادرة على تصريف الهواء الجوي مباشرةً.

وفقًا لطريقة التسخين الموجودة على الرف في صندوق التجفيف بالتجميد، يمكن تقسيمها إلى تسخين مباشر وتسخين غير مباشر.

التسخين المباشر هو تسخين الرف مباشرةً بالكهرباء أو باستخدام وسائط نقل الحرارة المختلفة، وهو يتميز بسرعة التسخين وتوفير الطاقة، ولكنه قد يتسبب في تفاوت درجة الحرارة على الرف ويصعب التحكم به. أما التسخين غير المباشر فيتطلب مبادلًا حراريًا. بعد تسخين وسيط التسخين بواسطة المبادل، يُضخ إلى الرف لتسخينه بشكل دوري. وتختلف مزايا وعيوب التسخين غير المباشر تمامًا عن مزايا وعيوب التسخين المباشر.

بحسب وسيط التشغيل المستخدم للتدفئة، يمكن تقسيمها إلى التدفئة بالزيت، والتدفئة بالماء، والتدفئة بالبخار، والتدفئة الكهربائية.

سعر النفط مرتفع، وسعته الحرارية منخفضة، وحجم دورانه كبير؛ كما أن الماء يتراكم بسهولة في قناة التدفق، مما يقلل من مساحة المقطع العرضي للقناة ويؤثر على كفاءة التبادل الحراري؛ ويصعب التحكم في درجة حرارة وضغط بخار الماء؛ كما أن تجانس درجة حرارة رف التسخين الكهربائي غير جيد. لذلك، قامت العديد من المصانع في السنوات الأخيرة بتحضير سوائل تشغيل باردة وساخنة متنوعة مناسبة للتبريد والتدفئة، مثل الإيثيلين جليكول، وR1L، وغيرها. ⑨ وبحسب طريقة الإنتاج، يمكن تقسيمها إلى نوعين: النوع المستمر والنوع المتقطع (الدوري).

يتميز مجفف التجميد المستمر بتكلفته العالية وقدرته الإنتاجية الكبيرة، وهو مناسب للإنتاج واسع النطاق لمادة واحدة؛ أما مزايا وعيوب مجفف التجميد الدفعي فهي عكس مزايا وعيوب مجفف التجميد المستمر.