แบบจำลองทางอุณหพลศาสตร์ของกระบวนการทำความเย็นในกระบวนการผลิตน้ำแข็งหลอด

บทคัดย่อ

บทความวิจัยนี้นำเสนอแบบจำลองทางอุณหพลศาสตร์ของกระบวนการทำความเย็นในเครื่องทำน้ำแข็งหลอด เพื่อหาระยะเวลาที่ใช้และภาระการทำความเย็นตลอดกระบวนการทำความเย็นภายใต้ความหนาน้ำแข็งหลอดที่ต้องการผลิต เนื่องจากปัจจุบันการผลิตน้ำแข็งหลอดให้มีความหนาตามต้องการเครื่องทำน้ำแข็งหลอดถูกตั้งเวลาของกระบวนการทำความเย็นไว้คงที่ทุกรอบการผลิตภายใต้อุณหภูมิน้ำป้อนค่าหนึ่ง แต่ความเป็นจริงความหนาน้ำแข็งหลอดที่ผลิตได้ไม่เป็นไปตามต้องการจากอุณหภูมิน้ำป้อนที่เบี่ยงเบนด้วย 2 ปัจจัยคือ อุณหภูมิสิ่งแวดล้อมและการลดอุณหภูมิน้ำป้อนที่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยน้ำเย็นทิ้งจากการละลายน้ำแข็งในรอบผลิตก่อนเพื่อการประหยัดพลังงาน ยิ่งไปกว่านั้นการทำนายภาระการทำความเย็นจากแบบจำลองที่มีการศึกษาวิจัยในอดีตขาดการพิจารณาช่วงการลดอุณหภูมิน้ำซึ่งมีแนวโน้มเกิดภาระการทำความเย็นสูงสุดขึ้น ผลการศึกษาวิจัยนี้พบว่า สามารถทำนายระยะเวลาของกระบวนการทำความเย็นได้แม่นยำขึ้น 15.18% เมื่อเทียบกับงานวิจัยในอดีต ภาระการทำความเย็นสูงสุดเกิดในช่วงลดอุณหภูมิน้ำและลดลงต่อเนื่องจนสิ้นสุดช่วงก่อตัวของน้ำแข็งหลอด เนื่องจากความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิน้ำกับสารทำความเย็นและความต้านทานความร้อนของน้ำแข็งหลอดที่เพิ่มความหนา ภาระการทำความเย็นในช่วงเวลาต่างๆ นำไปสู่อัตราการระเหยสารทำความเย็นซึ่งเป็นผลลัพธ์สำคัญในการกำหนดอัตราการดูดสารทำความเย็นของเครื่องอัดไอที่เหมาะสมกับเครื่องทำน้ำแข็งหลอด