אמוניה אל מימית : חומר הקירור הירוק של התעשייה הכבדה

אמוניה נטולת מים (NH₃) המכונה גם אמוניה אנהידריד, היא אחד מחומרי הקירור העתיקים והיעילים ביותר, והיא זוכה לפופולריות במערכות קירור תעשייתיות גדולות, בזכות תכונותיה התרמודינמיות המצוינות והיתרונות הסביבתיים שלה. מערכות קירור הן מרכיב חיוני בתעשייה, בחקלאות, ברפואה ובחיי היומיום.

אמוניה נטולת מים היא גז בטמפרטורת החדר ובלחץ אטמוספרי, אך היא נדחסת בקלות לנוזל בלחצים גבוהים. התכונות הללו, יחד עם אחרות, הופכות אותה למתאימה במיוחד למערכות קירור:

 * יעילות אנרגטית גבוהה: לאמוניה יש יכולת ספיגת חום (חום כמוס של אידוי) גבוהה במיוחד. כלומר, כמות קטנה של אמוניה יכולה לספוג ולשחרר כמויות גדולות של חום, מה שהופך את מערכות הקירור המבוססות עליה ליעילות אנרגטית במיוחד. זה מתורגם לחיסכון משמעותי בעלויות התפעול, במיוחד במתקנים גדולים הצורכים אנרגיה רבה.

 * ידידותית לסביבה: בניגוד לחומרי קירור סינתטיים רבים (כמו פריונים למיניהם), לאמוניה יש אפס פוטנציאל לדלדול שכבת האוזון (ODP) ואפס פוטנציאל להתחממות גלובלית (GWP). היא נחשבת לחומר קירור "ירוק" וטבעי, מה שהופך אותה לבחירה מועדפת בעידן שבו חברות מחפשות פתרונות בני קיימא.

 * עלות נמוכה: מחיר האמוניה זול משמעותית בהשוואה לחומרי קירור סינתטיים. בנוסף, בשל יעילותה הגבוהה, נדרשות כמויות קטנות יותר של חומר כדי להשיג את אותו אפקט קירור, מה שמוזיל עוד יותר את עלויות המערכת והתחזוקה.

 * העברת חום מצוינת: לאמוניה יש תכונות העברת חום עדיפות, המאפשרות שימוש במחליפי חום קטנים יותר ובצנרת בעלת קטרים קטנים יותר, מה שמפחית את עלויות ההתקנה והבנייה.

 * יכולת זיהוי מהירה של דליפות: לאמוניה יש ריח חריף, מה שהופך דליפות לקלות מאוד לזיהוי, גם בריכוזים נמוכים מאוד. תכונה זו, למרות אי-הנוחות הכרוכה בה, היא יתרון בטיחותי משמעותי, שכן היא מאפשרת זיהוי מהיר של תקלה ומניעת הצטברות מסוכנת של הגז.

כיצד מתבצע הקירור באמצעות אמוניה אל מימית ?

קירור הוא תהליך של הסרת חום מחלל או מחומר כדי להוריד את הטמפרטורה שלו. זה מושג בדרך כלל על ידי ניצול שינויי הפאזה של קירור, הסופג חום כאשר הוא מתאדה (הופך מנוזל לגז) ומשחרר חום כאשר הוא מתעבה (הופך מגז לנוזל).  משימתו של מחזור קירור היא ספיגת חום ודחיית חום. מערכת קירור האמוניה פועלת במחזור לולאה סגורה, המכונה מחזור הקירור. ניתן לחלק את המחזור הזה לארבעה שלבים עיקריים:

1. דחיסה Compression)) - המחזור מתחיל במדחס, המדחס הוא לב התהליך .שלב זה חיוני מכיוון שהוא מספק את האנרגיה הדרושה לכל תהליך הקירור כדי לתפקד ביעילות. אדי האמוניה נשאבים פנימה מהמאייד. המדחס מגביר את לחץ האמוניה, מה שמעלה גם את הטמפרטורה שלו. אדי האמוניה בלחץ גבוה ובטמפרטורה גבוהה מוזרמים למעבה.

2.  עיבוי (Condensation) - במעבה, אדי האמוניה מקוררים על ידי אוויר או מים. כאשר האמוניה משחררת את החום שלה, היא עוברת שינוי פאזה מאדים לנוזל. תהליך עיבוי זה הוא קריטי, מכיוון שהוא מאפשר לאמוניה לשחרר את החום שספגה במהלך האידוי. האמוניה הנוזלית המרוכזת, כעת בלחץ גבוה, נשלחת לאחר מכן למיכל ההתפשטות

3. הפחתת לחץ ((Expansion - האמוניה הנוזלית בלחץ גבוה עוברת דרך שסתום התפשטות (Expansion Valve) . שסתום זה שולט בזרימת האמוניה למאייד ומפחית את הלחץ שלו. ככל שהאמוניה מתפשטת בגלל ירידת הלחץ, הטמפרטורה שלה יורדת משמעותית, ומכינה אותה לספיגת חום בשלב הבא.

4. אידוי (Evaporation) -  האמוניה הנוזלית הקרה בלחץ נמוך נכנסת למאייד, שם היא סופגת חום מהסביבה. כאשר האמוניה סופגת חום, היא מתאדה לגז. שינוי פאזה זה מנוזל לגז מאפשר לאמוניה לקלוט כמות משמעותית של חום, ובכך לקרר את האזור סביב המאייד. אדי האמוניה בלחץ נמוך כעת נשאבים בחזרה למדחס, והמחזור חוזר על עצמו.

סוגי מערכות קירור אמוניה

מערכות קירור אמוניה עשויות להשתנות בהתאם ליישום ולצורכי הקירור הספציפיים. הנה כמה סוגים נפוצים:

• מערכות התפשטות ישירה (DX): במערכות DX, אמוניה מתפשטת ישירות לסלילי המאייד, שם היא סופגת חום ומתאדה. מערכות אלו פשוטות יחסית ומשמשות בדרך כלל בהתקנות קטנות יותר.
• מערכות מוצפות: במערכות מוצפות, המאייד מתמלא כל הזמן באמוניה נוזלית, מה שמבטיח העברת חום עקבית ויעילה יותר. מערכות אלו אידיאליות עבור יישומים תעשייתיים בקנה מידה גדול שבהם היעילות היא בעלת חשיבות עליונה.
• מערכות ממוחזרות: מערכות אלו ממחזרות אמוניה בין המאייד למפריד, שומרות על זרימה קבועה של נוזל קירור ומשפרות את יעילות המערכת. הם משמשים בדרך כלל ביישומים הדורשים בקרת טמפרטורה מדויקת.

שיטות קירור המבוססות על אמוניה אל מימית

1. מערכות דחיסה מכנית – השיטה הנפוצה ביותר, בה מדחס מכני דוחס את האמוניה.
2. מערכות ספיגה (Absorption) – משתמשות בחום במקום באנרגיה מכנית לדחיסת האמוניה, לרוב בשילוב עם מים. מתאימות למקומות בהם יש מקור חום זול או פסולת חום.
3. מערכות קירור תעשייתיות – כוללות מערכות גדולות לקירור חדרים, מחסנים, מפעלים ומתקני מזון.

היכן משתמשים באמוניה נטולת מים לקירור?

בשל בטיחותה היחסית (בהשוואה לגזים סינתטיים פוגעניים לסביבה) ויעילותה, אמוניה נטולת מים היא הבחירה המועדפת במגוון רחב של יישומים תעשייתיים גדולים:

 * בתי קירור ואחסון קר: במפעלים לעיבוד מזון, מפעלי בשר, דגים, חלב וירקות, כמו גם במחסני קירור ענקיים, אמוניה משמשת לקירור והקפאה מהירים ויעילים, החיוניים לשמירה על טריות המוצרים.

 * מפעלי ייצור קרח: במתקנים לייצור קרח בכמויות גדולות, לשימוש תעשייתי או מסחרי.

 * תעשיית המשקאות: בקירור בירות, משקאות קלים ומוצרים אחרים בתהליכי הייצור.

 * מתקני ייצור כימיקלים: בתהליכים תעשייתיים הדורשים בקרת טמפרטורה מדויקת וקירור מסיבי.

 * מערכות מיזוג אוויר מרכזיות גדולות: בקמפוסים גדולים, קניונים, ומתקנים הדורשים מיזוג אוויר בקנה מידה עצום.

אתגרים ובטיחות

למרות יתרונותיה הרבים, חשוב לזכור שאמוניה נטולת מים היא גז רעיל ודליק בטמפרטורות ולחצים מסוימים. לכן, מערכות קירור מבוססות אמוניה דורשות תכנון, התקנה ותחזוקה קפדניים, יחד עם הקפדה על פרוטוקולי בטיחות מחמירים. מתקנים אלה מצוידים במערכות ניטור, גילוי דליפות ואוורור מתקדמות כדי למזער סיכונים ולהבטיח את שלומם של העובדים והסביבה.

סיכום

אמוניה נטולת מים ממשיכה להיות אחד מחומרי הקירור המובילים והיעילים ביותר בתעשייה, הודות ליעילותה הכלכלית והסביבתית. בעולם המודרני, שבו הדרישה לפתרונות קירור יעילים וגם בני קיימא הולכת וגוברת, מקומה של האמוניה נטולת המים בתעשיית הקירור רק מתחזק.   תחום קירור האמוניה ממשיך להתפתח עם התקדמות הטכנולוגיה. חידושים כמו מערכות אמוניה המשתמשות בכמויות קטנות יותר של אמוניה כדי להשיג את אותו אפקט קירור, הופכים פופולריים יותר. מערכות אלו מפחיתות את הסיכון הכרוך בשימוש באמוניה תוך שמירה על יעילות גבוהה. בנוסף, מערכות אוטומציה ובקרה חכמות משולבות יותר ויותר במערכות קירור אמוניה. טכנולוגיות אלו משפרות את ביצועי המערכת, משפרות את היעילות האנרגטית ומספקות ניטור בזמן אמת לניהול בטיחות טוב יותר.  מערכות קירור אמוניה הן מרכיב חיוני בתהליכים תעשייתיים רבים. קירור אמוניה ימשיך למלא תפקיד מכריע בקירור תעשייתי בר-קיימא ויעיל, תוך שמירה על כללי הבטיחות ושמירה על הסביבה.

חברתנו דשנים וחמרים כימיים משווקת במכלי גז בגדלים שונים את האמוניה אל מימית לתעשיות השונות. קבלת החומר מותנה בהיתר רעלים של המשרד להגנת הסביבה.

להזמנות: 1-800-77-88-77

או דרך האתר: https://www.icl-im.com/contact-us/