حالة مالي: مصنع ثلج بتقنية التبريد المباشر بقدرة 50 طنًا يوميًا

ماكينة صنع الثلج من باوتشرم قامت الشركة بتزويد منشأة لتجهيز الأسماك في مالي بـ 5نظام إنتاج مكعبات الثلج بالتبريد المباشر بسعة 0 طن في اليوميتألف النظام من: مكثف تبخيري واحد (غلاف من الفولاذ المقاوم للصدأ)، ووحدة ضاغط واحدة (من نوع Bitzer أو Hanbell اختياري)، ومبخرين من الألومنيوم مع قوالب ثلج سعة 25 كجم. وقد اكتمل تشغيل النظام ويعمل بكامل طاقته التصميمية.

ورقة بيانات النظام (تركيب واختبار نظام مالي بقدرة 50 طنًا يوميًا)

خلفية المشروع

يحتاج قطاع الصيد الداخلي في مالي إلى مكعبات سعة 25 كيلوغرامًا لحفظ المصيد ونقله عبر الحدود إلى الدول المجاورة. وقد اختار العميل هذا النوع من التبريد المباشر (DX) بدلاً من البدائل القائمة على المحلول الملحي للتخلص من بقايا الملح على أسطح الجليد وتقليل استهلاك الطاقة لكل طن.

قيود الموقع وأسباب الاختيار

قدم الموقع المالي ثلاثة قيود محددة أثرت بشكل مباشر على اختيار المعدات:

• توافر المياهكان إنتاج بئر المياه الجوفية محدودًا بـ 2.5 م³/ساعة - وهو غير كافٍ لنظام مكثف مبرد بالماء يتطلب تصريفًا وتعويضًا مستمرين.
• بصمة أرضية: تبلغ مساحة المعدات المخصصة 8 أمتار × 5 أمتار فقط - وهي مساحة ضيقة للغاية بالنسبة لبرج تبريد منفصل + مبرد + خزان محلول ملحي.
• استقرار الشبكة: يتذبذب جهد التيار الكهربائي المحلي بين 360 فولت و 420 فولت؛ تتضمن وحدة الضاغط المختارة مرحل مراقبة الطور مع إيقاف التشغيل التلقائي وإعادة التشغيل (التأخير: 3 دقائق) لمنع تلف الملفات.

أدت هذه القيود إلى استبعاد بدائل خزان المحلول الملحي والمبردات المبردة بالماء، مما جعل تكوين المكثف التبخيري + التبريد المباشر الخيار الوحيد الممكن تقنيًا.

تكوين النظام

يعتمد الحل على هيكل معياري مُجمّع مسبقًا، حيث يتم اختبار جميع الأنظمة الفرعية في المصنع وشحنها في حاويات قياسية بطول 20 قدمًا:

• وحدة المكثف التبخيري – مصمم للعمل في درجات حرارة محيطة تصل إلى 45 درجة مئوية جافة / 28 درجة مئوية رطبة. بالمقارنة مع المكثفات المبردة بالماء ذات أبراج التبريد المنفصلة، ​​فإن هذا المبرد المتكامل ذو الدائرة المغلقة يقلل من استهلاك المياه بنسبة تتراوح بين 18 و22% تقريبًا (بيانات ميدانية من منشآت مماثلة في غرب إفريقيا) ويشغل مساحة أرضية أقل بنسبة 40%.
• وحدة التبريد – يتضمن النظام ضاغطًا شبه محكم الإغلاق (من سلسلة Bitzer 4H أو سلسلة Hanbell RC)، وخزانًا لاستقبال السائل، ومجففًا مرشحًا، ونافذة رؤية، وصمامات لولبية، ووحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة صناعية (مع تنظيم PID) مثبتة على قاعدة فولاذية مجلفنة. يستخدم النظام غاز التبريد R404A ويحافظ على ضغط تكثيف ثابت في ظروف الأحمال العالية.
• وحدات تبخير مزدوجة (قوالب ثلج) مصنوع من سبيكة ألومنيوم 6063-T5 (موصلية حرارية: 218 واط/متر·كلفن، أي 3.2 ضعف موصلية الفولاذ الكربوني؛ كثافة: 2.7 غ/سم³، أي ثلث كثافة الفولاذ). يتمدد المبرد مباشرةً في ألواح المبخر، متبادلاً الحرارة مع الماء دون الحاجة إلى دائرة محلول ملحي ثانوية. تحتوي كل وحدة على 20 قالبًا، بإجمالي 40 قالبًا لكل نظام. تستغرق دورة التجميد 9 ساعات عند درجة حرارة محيطة 32 درجة مئوية / ماء مدخل بدرجة حرارة 25 درجة مئوية - أي أقصر بثلاث ساعات من خزانات المحلول الملحي التقليدية (12 ساعة في ظل ظروف مماثلة).

مؤشرات الأداء وتكاليف التشغيل

• استهلاك الطاقةيستهلك هذا النظام حوالي 60 كيلوواط ساعة لكل طن من الثلج المنتج (الوضع الأساسي: درجة حرارة محيطة 32 درجة مئوية، درجة حرارة مياه التغذية 25 درجة مئوية). ويعادل ذلك 3000 كيلوواط ساعة يوميًا عند إنتاج 50 طنًا كاملًا.
• إزالة الجليدتُكمل عملية إزالة الجليد بالغاز الساخن عملية فصل القالب في غضون 15-18 دقيقة لكل دفعة. لا حاجة إلى رافعة علوية أو معدات رفع.
• آيس كريم: باستخدام مياه التغذية الصالحة للشرب، تكون الكتل المنتجة خالية من بقايا المحلول الملحي وقابلة للاستخدام مباشرة في تطبيقات معالجة الأغذية.

التبريد المباشر مقابل نظام المحلول الملحي - تحليل مقارن

الأتمتة والتحكم

تتولى خزانة التحكم القائمة على وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (تصنيف IP54) إدارة ما يلي:

• إعادة تعبئة المياه تلقائياً (يتم تشغيلها بواسطة مستشعر مستوى الماء)
• تعديل سعة الضاغط في الوقت الحقيقي (عن طريق التغذية الراجعة لضغط السحب)
• بدء عملية إزالة الصقيع بالغاز الساخن الموقوت
• تسجيل الإنذارات لارتفاع ضغط التفريغ، وانخفاض ضغط السحب، وفشل الطور

يمكن ضبط جميع معايير التشغيل عبر شاشة اللمس الخاصة بواجهة المستخدم الرسومية. كما يتوفر الوصول التشخيصي عن بُعد عبر بوابة 4G اختيارية.

الشحن والتركيب في الموقع

كل وحدة مشحونة مسبقًا بغاز التبريد R404A، وخضعت لاختبار التسريب في المصنع تحت ضغط نيتروجين 42 بار. لا يتطلب التوصيل في الموقع سوى:

• أنابيب مياه التبريد الداخلة/الخارجة (لتعويض المكثف التبخيري)
• مصدر طاقة ثلاثي الأطوار 380 فولت / 50 هرتز (قاطع رئيسي: 200 أمبير)
• وصلات سريعة لخط التبريد بين الوحدة ووحدات المبخر (مزودة بصمامات إغلاق مزدوجة)

تستغرق عملية التركيب الميكانيكي عادةً من 5 إلى 7 أيام عمل مع فريق مكون من 3 أشخاص، وذلك باتباع مخططات الأنابيب والأسلاك الكهربائية متساوية القياس المقدمة.

توضيح سلبي (للتفريق التقني)

لا يستخدم هذا النظام ما يلي:

• خزان محلول ملحي أو مضخة تدوير المياه المالحة
• محطة مركزية لتبريد المياه
• أي رافعة علوية متحركة لاستخراج الكتل

تؤدي هذه الاستثناءات بشكل مباشر إلى إلغاء تكاليف الصيانة والتآكل والعمالة المرتبطة بالأنظمة التقليدية.

استفسار فني لحلول مصنع الثلج الخاص بك

للحصول على حساب الحمل الحراري الخاص بالموقع، أو رسم تخطيطي ثلاثي الأبعاد، أو عرض أسعار بناءً على ظروفك المحلية، يرجى إعداد المعايير التالية وإرسالها عبر صفحة "اتصل بنا":

• متوسط ​​درجات حرارة الهواء الجاف / الرطب (ظروف التصميم الصيفية)
• نسبة المواد الصلبة الذائبة في مياه التغذية وصلابتها (جزء في المليون كـ CaCO₃)
• جدول تفريغ الثلج اليومي (تشغيل مستمر أو على دفعات)

تتضمن جميع المقترحات مخطط الأنابيب والأجهزة (P&ID) وقائمة اختيار الضاغط.

الضمان القياسيضمان لمدة 12 شهرًا من تاريخ التشغيل. تتوفر الضمانات الممتدة ومجموعات قطع الغيار (صفائح صمامات الضاغط، وصمامات التمدد، والفلاتر، ومفاتيح الضغط) عند الطلب.

الأسئلة الشائعة

Q1ما هو الفرق الكمي في الطاقة بين نظام التبريد المباشر هذا ونظام المحلول الملحي؟

Aفي ظل ظروف متطابقة (درجة حرارة محيطة 32 درجة مئوية، درجة حرارة مياه التغذية 25 درجة مئوية، إنتاج 50 طنًا يوميًا)، يستهلك نظام التبريد المباشر حوالي 60 كيلوواط ساعة/طن، بينما يستهلك نظام خزان المحلول الملحي المماثل حوالي 80-85 كيلوواط ساعة/طن. كما يُقلل نظام التبريد المباشر دورة التجميد من 12 ساعة إلى 9 ساعات، مما يزيد الإنتاجية اليومية لكل وحدة تبخير.

Q2ما هي أقصى درجة حرارة محيطة يمكن لهذا النظام تحملها؟

Aتم تصميم المكثف التبخيري ليتناسب مع ظروف تصميم درجة حرارة جافة تبلغ 45 درجة مئوية ودرجة حرارة رطبة تبلغ 28 درجة مئوية. عند درجات حرارة أعلى من 45 درجة مئوية، يقوم جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) بتنظيم تفريغ الضاغط لمنع التحميل الزائد؛ ويتطلب التشغيل المستمر عند 48 درجة مئوية فأكثر تخفيض القدرة (تقليل الإنتاج بنسبة 8-10% تقريبًا لكل درجة مئوية إضافية).

Q3ما هو الوقت الفعلي للتركيب في الموقع والطاقم المطلوب؟

Aبفضل الوحدات المُجمّعة في المصنع، يستطيع فريق ميكانيكي محلي (مكون من 3 أفراد) إتمام توصيلات الأنابيب والأسلاك الكهربائية وأنظمة التحكم خلال 5-7 أيام عمل. ويتطلب التشغيل التجريبي والاختبار يومًا أو يومين إضافيين مع دعم عن بُعد من مهندسي شركة باوشارم.

Q4هل يتطلب النظام معالجة خاصة للمياه للمكثف التبخيري؟

Aيقوم المكثف التبخيري بإعادة تدوير الماء عبر نظام إزالة الرواسب ونظام تصريف. يلزم وجود مصفاة بسيطة (مرفقة) عند مدخل الماء المُغذّي. بالنسبة للماء الذي تزيد عسرته عن 200 جزء في المليون (كـ CaCO₃)، يُوصى بترشيح جانبي أو إضافة مواد كيميائية بشكل دوري - يتوفر جدول معالجة المياه في دليل التشغيل.

Q5هل تتوفر قطع الغيار للشحنات الخارجية؟

Aنعم. تحتفظ شركة باوشارم بمخزون احتياطي من قطع الغيار (الموصلات، وصمامات التمدد، ومجففات المرشحات، ومحولات الضغط) في مراكز التوزيع الإقليمية. تُشحن القطع القياسية جوًا خلال 72 ساعة من تأكيد الطلب. ويتمتع ضاغط الهواء (بيتزر/هانبل) بشبكات خدمة عالمية في أكثر من 80 دولة.

Q6كيف يتم تخصيص حجم القالب البالغ 25 كجم؟ هل يمكن استبدال القالب؟

Aتُصنع قوالب الألومنيوم بأبعاد 25 كجم. ويمكن استخدام نفس إطار المبخر مع قوالب لكتل ​​10 كجم أو 20 كجم أو 30 كجم بتغيير بسيط في القطعة الداخلية - مجموعة التحويل هذه اختيارية ويمكن طلبها بشكل منفصل.