קירור ומיזוג אוויר : הנושא
כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית1985-2009 , הנושא :קירור ומיזוג אוויר שרטט תרשים של שסתום התפשטות תרמוסטטי כולל אופן הצמדתו של רגש הטמפרטורה לצנרת הגז .הסבר את החשיבות שיש לאופן הצמדת הרגש לצנרת] .קיץ [2009 ראו גם תשובה לשאלה מקיץ .1988 בלונית מלאה בגז קירור צינורית קפילרית דיאפרגמה שסתום והצערה יציאת חומר קירור למאדה כניסת חומר קירור במצב צבירה נוזלי בורג כיוון שרטוט סכמתי של שסתום התפשטות תרמוסטטי בלונית צינורית קפילרית מאדה שסתום התפשטות תרמוסטטי המיקום הנכון של בלונית שסתום ההתפשטות התרמוסטטי פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /קירור ומיזוג אוויר 1985-2009 עמוד 1מתוך 11 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית שסתום ההתפשטות התרמוסטטי ממוקם בין השסתום הסולנואידי לבין המאדה .השסתום מצויד בבלונית )רגש טמפרטורה( ,המלאה באותו חומר קירור הנמצא במערכת ומוצמדת לקטע האופקי האחרון של צינור יניקת המדחס ,קרוב ככל האפשר ליציאה מן המאדה ורצוי בתוך חדר הקירור עצמו. מלוא אורכה של הבלונית צריך לגעת בצינור ,כדי להבטיח מדידה נכונה של טמפרטורת הגז בתוך הצינור .אם הבלונית אינה צמודה היטב או אם ניתקה לגמרי מצינור היציאה מן המאדה ,תעלה טמפרטורת המצרכים בחדר הקירור .כמו כן מקובל לכסות את השפופרת בבידוד מתאים ,כדי שלא שלא תושפע מטמפרטורת הסביבה .הסיבה היא ,הבלונית לא צריכה להיות מושפעת מטמפרטורת האוויר בחדר הקירור לפניך מערכת קירור טיפוסית למקררים באוניות .בשרטוט 3חדרים בלבד ,ייתכנו גם חדרים נוספים ,עיקרון הפעולה זהה לחלוטין) .א( תאר את פעולת המערכת בקצרה ותפקידי הרכיבים הצמודים למדחס) .ב( ביציאות מחדרי הירקות וחדר ההכנה מותקן שסתום נוסף – מה תפקידו? )ג( עקב תקלה ,המדחס מפסיק פעולתו בפקודה ממפסק הלחץ הגבוה .מהם הגורמים האפשריים לתופעה שכזו? ]קיץ [2006 פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /קירור ומיזוג אוויר 1985-2009 עמוד 2מתוך 11 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית באיור לשאלה מוצגת מערכת קירור במכולת קירור) .א( הסבר את העיקרון הפיסיקלי שעל פיו פועלות מערכות קירור מסוג זה) .ב( מהו תפקידו של חלק מס' ,1המכונה expansion valve ) ?bulbג( מהו תפקידו במערכת של חלק מס' ,2המכונה ] ?solenoid valveקיץ [2005 א. מערכת הקירור פועלת על פי שלושה עקרונות פיסיקליים (1) :חום זורם מגוף )או חומר( בעל טמפרטורה גבוהה אל גוף )או חומר( בעל טמפרטורה נמוכה; ) (2טמפרטורת האידוי של נוזל והחום הכמוס של האידוי משתנים בהתאם ללחץ בו הוא נתון .ככל שהלחץ בו נתון הנוזל גדול יותר ,טמפרטורת האידוי תהיה גבוהה יותר והחום הכמוס הדרוש לשינוי מצב הצבירה יהיה קטן יותר; ) (3כל גז אפשר לעבות מחדש אם דוחסים ומקררים אותו לפי הצורך .טמפרטורת העיבוי היא גם טמפרטורת האידוי לגבי אותו לחץ. ב. חלק מס' 1הוא בלונית החישה של שסתום ההתפשטות .הבלונית מוצמדת לסליל הקירור האופקי האחרון ביציאה מן המאדה .תפקידה למסור לשסתום ההתפשטות את נתון הטמפרטורה הממשית של גז הקירור במאדה ,ועל ידי כך לשלוט על מידת הפתיחה של השסתום .עלייה או ירידה בטמפרטורת הגז בסלילי המאדה גורמת לגז הקירור בתוך הבלונית להתפשט או להתכווץ .שינויי הלחץ הנוצרים עקב כך בבלונית מועברים דרך צינורית קפילרית אל דיאפרגמה )או תופית( בחלק העליון של שסתום ההתפשטות .כשהלחץ בבלונית מתגבר על מתיחות הקפיץ בשסתום ההתפשטות )טמפרטורה גבוהה( – השסתום נפתח יותר, וכשהלחץ יורד )טמפרטורה נמוכה( – השסתום נסגר יותר. ג. חלק מס' 2הוא שסתום סולנואידי .זהו שסתום שסתום סגירה חשמלי דו-מצבי ,שתפקידו לפתוח או לסגור את מעבר גז הקירור )במצב נוזלי( אל שסתום ההתפשטות .הוא נשלט בצורה חשמלית על ידי תרמוסטט ,המודד את הטמפרטורה בתא הקירור .כאשר הטמפרטורה בתא יורדת מהערך הרצוי שכוון מראש ,פוקד התרמוסטט על השסתום להיפתח ,וכאשר הטמפרטורה בתא מגיעה לערך הרצוי ,מנתק התרמוסטט את הזרם החשמלי לשסתום והוא נסגר. פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /קירור ומיזוג אוויר 1985-2009 עמוד 3מתוך 11 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית )א( על פי אלו תופעות תזהה כל אחת מן התקלות שלהלן במערכת קירור) :א( אוויר מעורבב בקרר )גז הקירור(; )ב( שסתום התפשטות סתום; )ג( שסתום התפשטות פתוח מעבר לנדרש. )ד( אלו רכיבי הגנה קיימים במערכות קירור? ציין שלושה מהם] .קיץ [2004 א. ראו תשובה לשאלה מקיץ ,1990סעיף ב'. ב. ראו תשובה לשאלה מקיץ ,1990סעיף ג'. ג. ראו תשובה לשאלה מקיץ ,1990סעיף ה'. ד. שלושה אביזרי הגנה במערכות קירור הם :מפסק לחץ גבוה ,מפסק לחץ נמוך ומפסק לחץ מי- קירור. ציין את מיקומם של הרכיבים הבאים במערכת קירור באונייה והסבר את תפקידם) :א( שסתום לחץ קבוע) .ב( בלונית גז של שסתום הצערה) .ג( שסתום-סולנואיד )שסתום מגנטי(] .קיץ [2001 א. שסתום לחץ קבוע ) (constant pressure valveמאפשר השגת טמפרטורות שונות בשני חדרי קירור נפרדים ,המקבלים אספקת גז קירור ממדחס אחד .השסתום מורכב ביציאת גז הקירור מן המאדה של חדר הקירור בעל הטמפרטורה הגבוהה יותר .טמפרטורת האידוי במאדה ,וכתוצאה מכך גם טמפרטורת חדר הקירור עצמו ,תלויה בלחץ האידוי .בחדר הקירור בעל הטמפרטורה הגבוהה לחץ האידוי גבוה יותר ולהפך .באמצעות השסתום קובעים את לחץ האידוי במאדה אליו הוא שייך .אם לא היו מרכיבים שסתום לחץ קבוע ,לחץ האידוי במאדה של חדר הקירור "החם" היה נופל ומשתווה לזה של חדר הקירור "הקר" .כתוצאה מכך גם הטמפרטורה בו היתה נופלת ומשתווה לזו של חדר הקירור "הקר". ב. בלונית הגז של שסתום ההתפשטות מוצמדת לסליל הקירור האופקי האחרון ביציאה מן המאדה .תפקידה למסור לשסתום ההתפשטות את נתון הטמפרטורה הממשית של גז הקירור במאדה ,ועל ידי כך לשלוט על מידת הפתיחה של השסתום. ג. השסתום הסולנואידי הוא שסתום סגירה חשמלי דו-מצבי ,המנתק או מאפשר זרימת חומר קירור אל שסתום ההתפשטות .הוא מורכב לפני שסתום ההתפשטות ונשלט בצורה חשמלית על ידי תרמוסטט ,המודד ברציפות את הטמפרטורה בתא הקירור. מדחס מעבה מאדה כונס נוזלים שסתום סולנואידי שסתום התפשטות עינית מייבש מיקום שסתום ההתפשטות ,השסתום הסולנואידי והמעבה במערכת קירור פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /קירור ומיזוג אוויר 1985-2009 עמוד 4מתוך 11 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית בסעיפים א'-ד' שלהלן מתוארות פעולות אוטומטיות ,אשר מתבצעות במערכת קירור המקררת מספר חדרים באנייה .ציין את שמות המכשירים ששולטים בכל אחת מן הפעולות האלה .תאר את אופן הפעולה של כל מכשיר ואת מיקומו במערכת) :א( הפסקת הקירור בחדר מסוים ,כאשר הטמפרטורה בו מגיעה לערך הרצוי) .ב( הפסקת הקירור בכל החדרים ,כאשר הטמפרטורות בהם מגיעות לערכים הרצויים) .ג( הגברת הקירור בחדר מסוים לאחר שאובחנה בו עליית טמפרטורה מעל הערך הרצוי) .ד( הפסקת הפעולה של המערכת ,כאשר המעבה אינו מקורר מספיק עקב כשל במשאבת הקירור] .קיץ [2000 א. הפסקת הקירור בחדר מסוים ,כאשר הטמפרטורה בו מגיעה לערך הרצוי ,נעשית באמצעות השסתום הסולנואידי .זהו שסתום סגירה חשמלי דו-מצבי ,המנתק או מזרים את חומר הקירור אל שסתום ההתפשטות .הוא מורכב לפני שסתום ההתפשטות ונשלט בצורה חשמלית על ידי תרמוסטט ,אשר מודד ברציפות את הטמפרטורה בתא הקירור. ב. הפסקת הקירור בכל החדרים ,כאשר הטמפרטורה בהם מגיעה לערכים הרצויים ,נעשית על ידי מפסק הלחץ הנמוך .קודם ייסגרו השסתומים הסולנואידים של חדרי הקירור השונים ,כל אחד בהתאם לטמפרטורה הרצויה של אותו חדר .לאחר שייסגרו שלושת השסתומים ,ימשיך המדחס לשאוב את גז הקירור מהמאדים; הלחץ בקווי השאיבה ייפול ,משום שאספקת הגז אל שסתומי ההתפשטות נותקה ,ומפסק הלחץ הנמוך ידמים את מנוע המדחס. ג. הגברת אוטומטית של הקירור בחדר מסוים ,לאחר שאובחנה בו עליית טמפרטורה מעל הערך הרצוי ,נעשית על ידי שסתום ההתפשטות באמצעות בלונית החישה שלו .הבלונית צמודה לצינור יציאת הגז מן המאדה .עלייה בטמפרטורת הגז בסלילי המאדה תגרום להתפשטות גז הקירור בתוך הבלונית ולעליית לחצו .שינוי לחץ זה מועבר דרך צינורית קפילרית אל דיאפרגמה או תופית בשסתום ההתפשטות ,וגורם לפתיחה נוספת של השסתום והזרמת תוספת גז קירור אל המאדה. ד. תקלה במשאבת מי הקירור תגרום לעליית טמפרטורת העיבוי של גז הקירור במעבה ולחצו. בשלב מסוים ייכנס מפסק הלחץ הגבוה לפעולה ויפסיק את פעולת מנוע המדחס. הסעיפים הבאים מתייחסים למערכת הקירור של מצרכי מזון) .א( על פי איזה עיקרון פיסיקלי מקרר גז המקרר? )ב( במה תלויה מידת הפתיחה של שסתום ההתפשטות? )ג( איך תשפיע על פעולת המדחס הכנסת מצרכים בטמפרטורת הסביבה לחדר הקירור? )ד( באונייה שבה שלושה חדרי קירור ,חדר הקירור של הירקות מגיע לטמפרטורה הרצויה ראשון מבין השלושה ,אחריו מגיע לטמפרטורה הרצויה חדר הקירור של מוצרי החלב ואחריו חדר הקירור של מוצרי הבשר. כיצד תגיב מערכת הקירור בהגיע כל חדר לטמפרטורה הרצויה? )ה( כיצד תגיב המערכת על סתימת מסנן היניקה של משאבת הקירור? ]קיץ [1999 א. על ידי הפלת הלחץ של חומר הקירור ,כשהוא במצב נוזלי ,גורמים לו לרתוח בטמפרטורה נמוכה יותר .חומר הקירור מקבל את החום הכמוס ,הדרוש לשינוי מצב הצבירה מנוזל לגז ,מן הסביבה ,כלומר מחדר הקירור. ב. מידת הפתיחה של שסתום ההתפשטות תלויה בטמפרטורת גז הקירור ביציאה מהמאדה. כאשר הטמפרטורה בחדר הקירור עולה ,נדרשת כמות גדולה יותר של גז קירור ולכן השסתום נפתח .כאשר הטמפרטורה יורדת ומתקרבת לערך הרצוי ,שסתום ההתפשטות הולך ונסגר. ג כאשר מכניסים מצרכים בטמפרטורת הסביבה לחדר הקירור ,הטמפרטורה השוררת בו עולה בשל זרימת חום מהמצרכים "החמים" אל הסביבה .עליית הטמפרטורה תגרום להתפשטות נוספת של הגז בבלונית החישה של שסתום ההתפשטות; השסתום ייפתח עוד ויזרים כמות גז גדולה יותר אל המאדה. ד. כל אחד מהשסתומים הסולנואידים של חדרי הקירור השונים ייסגר לכשתגיע הטמפרטורה בחדר הקירור אליו הוא שייך לערך הרצוי) .השסתומים הסולנואידים מופעלים על ידי פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /קירור ומיזוג אוויר 1985-2009 עמוד 5מתוך 11 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית תרמוסטטים נפרדים ,המודדים ברציפות את הטמפרטורות בחדרי הקירור (.לאחר שייסגרו שלושת השסתומים ,ימשיך המדחס לשאוב את גז הקירור מהמאדים; הלחץ בקווי השאיבה ייפול ,משום שאספקת הגז אל שסתומי ההתפשטות נותקה ,עד שמפסק הלחץ הנמוך ידמים את מנוע המדחס. ה. מסנן סתום בקו יניקת מי הקירור יקטין את כמות מי הקירור שתזרום דרך המעבה .כתוצאה מכך תעלה טמפרטורת העיבוי של גז הקירור במעבה ולחצו יעלה .בשלב מסוים ייכנס מפסק הלחץ הגבוה לפעולה ויפסיק את פעולת מנוע המדחס. הסבר בעזרת מתווה שיטה להפשרת קרח מסלילי המאדה בחדר קירור] .קיץ [1996 אחת השיטות להפשרת קרח מסלילי המאדה ) (defrostingהיא על ידי עקיפת המעבה והזרמת גז הקירור החם ישירות מן המדחס אל המאדה .כדי לבצע הפשרה ,סוגר מנגנון בקרה )טיימר( את השסתום הסולנואידי מס' ) 1דרכו זורם חומר הקירור הנוזלי אל שסתום ההתפשטות התרמוסטטי( ופותח שסתום סולנואידי מס' .2כתוצאה מכך זורם גז הקירור החם ישירות אל המאדה ואחר כך חוזר אל קו היניקה של המדחס .גז הקירור החם ממיס את הקרח מצינורות המאדה .מאחר שגז הקירור מוסר את חומו לסלילי המאדה בזמן ההפשרה ,הטמפרטורה שלו יורדת והוא עלול להפוך בחלקו לנוזל .כדי למנוע הגעת גז נוזלי אל המדחס מותקן שסתום ויסות ),(by-pass regulator המזרים גז חם ישירות לקו היניקה של המדחס .הגז החם מתערבב עם הגז הקר היוצא מסלילי המאדה ומעלה את הטמפרטורה שלו. מעבה מדחס שסתום סולנואידי 1 כונס נוזלים שס' התפשטות מאדה גז חם אל קו היניקה של המדחס שסתום סולנואידי 2 גז חם ישירות למאדה שסתום ויסות קו עוקף שרטוט סכמתי של מערכת קירור עם הפשרה על ידי גז קירור חם בשרטוט שלפניך מוצגים שני סוגי מדחסים .במדחס אחד -היניקה מהצד והסניקה למעלה, ובמדחס השני -היניקה מלמעלה והסניקה מהצד .אחד המדחסים הוא מדחס לאוויר והשני - מדחס לפריאון .קבע איזה מהמדחסים הוא מדחס לאוויר ואיזה מהמדחסים הוא המדחס לפריאון .הראה בשרטוט את המבנה הפנימי של כל אחד מהם] .קיץ [1995 ראו תשובה לשאלה מקיץ .1989 פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /קירור ומיזוג אוויר 1985-2009 עמוד 6מתוך 11 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית תאר את תגובותיה האוטומטיות של מערכת קירור של מצרכי מזון על התופעות האלה) :א( מסנן משאבת מי הקירור סתום; )ב( אויר בגז הקירור; )ג( מים בגז הקירור; )ד( צינורות חדר הקירור מכוסים בשכבת קרח עבה; )ה( מגע הבלונית של שסתום ההתפשטות התרמוסטטי ניתק מהצינורות[1990] . א. מחסור במי קירור גורם לעליית טמפרטורת העיבוי של גז הקירור במעבה וכתוצאה מכך לעליית לחצו .בשלב מסוים ייכנס מפסק הלחץ הגבוה לפעולה ויפסיק את פעולת המדחס. ב. אוויר יכול לחדור למערכת ולהתערבב עם גז הקירור אם מפרקים או מחליפים את אחד מחלקיה ולא מבצעים ניקוז אוויר ) (purgingלפני הפעלתה מחדש .מאחר שאוויר הוא גז שאינו מתעבה והוא קל מגז הקירור ,הוא מצטבר בחלקו העליון של המעבה ומגדיל את לחץ העיבוי .הסיבה היא ,כי במעבה מצויה כעת תערובת של גזים )פריאון +אוויר( ,שלחצה הוא סכום הלחצים החלקיים של האוויר ושל הפריאון .הלחץ יגדל באופן יחסי לחלקו של האוויר בתערובת הגזים ,עד למצב בו מפסק הלחץ הגבוה ידמים את המדחס. ג. מים נכנסים לגז הקירור כתוצאה מחדירת אוויר לח לתוכו .המים שבאוויר קופאים בנחיר ההצערה בשסתום ההתפשטות וסותמים אותו .כתוצאה מחסימת המעבר הולך ויורד הלחץ בקו היניקה של המדחס ,עד למצב בו מפסק הלחץ הנמוך מדמים אותו. ד. קרח המכסה את צינורות המאדה פועל כמבודד ,ומונע מחומר הקירור לקלוט חום מן הסביבה. כתוצאה מכך טמפרטורת גז הקירור היוצאת מן המאדה תישאר נמוכה ,ובעקבותיה שסתום ההתפשטות ייסגר בהדרגה עד שמפסק הלחץ הנמוך ידמים את המדחס .הטמפרטורה בחדר הקירור תעלה. ה. בלונית שסתום ההתפשטות צריכה להיות במגע ישיר עם הצינור האופקי ביציאה מן המאדה, רצוי בתוך חדר הקירור .מלוא אורכה של הבלונית צריך להיות צמוד לצד העליון של הצינור, שכן אם תוצמד לצדו התחתון תתקבל קריאה שגויה בשל הימצאות משקעי שמן בצנרת. הינתקות הבלונית תגרום לכך ששסתום ההתפשטות יקבל את נתון הטמפרטורה בחדר הקירור במקום של גז הקירור .מאחר שהטמפרטורה בחדר הקירור גבוהה משל גז הקירור בתוך צינורות המאדה ,שסתום ההתפשטות ייפתח במלואו והמדחס יעבוד ללא הפסקה. מבט חיצוני על שני מדחסים מראה ,שבאחד מהם היניקה מהצד והסניקה מלמעלה ,ובשני - היניקה מלמעלה והסניקה מהצד .הסבר את מהות המדחסים ושרטט חתך ,המתאר את מבנם ופעולתם] .קיץ [1989 במדחס אוויר דו-דרגתי בעל בוכנה דיפרנציאלית האוויר נשאב מלמעלה ,אל חלל הצילינדר של דרגה ראשונה ,ונסנק מהצד ,מחלל הצילינדר של הדרגה השניה .צורת המבנה של בוכנה בעלת שני קטרים שונים מאפשרת דחיסה דו-דרגתית בצילינדר אחד ,כשהמשמעות היא חיסכון במקום ואיזון כוחות .כאשר הבוכנה יורדת ,אוויר נשאב אל חלל הצילינדר של דרגה ראשונה דרך מסנן אוויר .בו- זמנית מתבצעת סניקה מחלל הצילינדר של דרגה שניה אל המכלים .כאשר הבוכנה עולה ,נסנק האוויר מהדרגה הראשונה דרך מצנן ביניים ) (intercoolerאל חלל הצילינדר של דרגה שניה .לחץ הסניקה של דרגה ראשונה הוא 5-6 barושל הדרגה השניה .25-30 barקיימים מדחסים מסוג זה בעלי שתיים ושלוש בוכנות דיפרנציאליות המחוברות לגל ארכובה אחד .שסתומי היניקה והסניקה נפתחים ונסגרים כתוצאה מהפרש הלחצים הפועלים משני צדדיהם. במדחס קירור נשאב גז הקירור מן המאדה ישירות אל בית גל הארכובה ונסנק מחלל הצילינדר בחלקו העליון אל המעבה .הבוכנה שואבת את גז הקירור מבית גל הארכובה דרך שסתומי יניקה. הסיבה לצורת מבנה זו היא חוסר האפשרות למנוע דליפת גז מחלל הצילינדר דרך טבעות הבוכנה אל בית גל הארכובה .בית גל הארכובה במנועי שריפה בוכנאיים מצוייד בנשם ,דרכו נפלטים גזי שריפה שדלפו מן הצילינדרים ואוויר אל האטמוספרה כשהבוכנה יורדת ואוויר אטמוספרי נשאב כשהבוכנה עולה .בית גל הארכובה במדחסי קירור ,לעומת זאת ,חייב להיות אטום לחלוטין ,כדי למנוע דליפת גז פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /קירור ומיזוג אוויר 1985-2009 עמוד 7מתוך 11 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית קירור מן המערכת .מאחר שגז הקירור מתערבב עם שמן הסיכה ,מותקן בסניקת המדחס מפריד שמן ,המחזיר את השמן שנסחף עם הגז חזרה אל אגן המדחס. שסתומי היניקה והסניקה הם שסתומי עלים או דיסקה ,הנפתחים ונסגרים כתוצאה מהפרש הלחצים השוררים משני צדדיהם .פלטת שסתומי הסניקה משמשת כשסתום ביטחון; כאשר נבנה בחלל הצילינדר לחץ יתר ,מתרוממת הפלטה כנגד לחץ קפיץ ,ומגדילה בשיעור ניכר את גודל פתח הסניקה. מצב של לחץ יתר עלול לקרות אם חומר הקירור לא התאדה במאדה ,והוא חוזר במצב נוזלי אל המדחס. יניקה דרגה 1 חלל הצילינדר של דרגה 2 מצנן ביניים סניקה דרגה 2 יניקה דרגה 2 שרטוט סכמתי של מדחס אוויר טנדם דו-דרגתי סניקה שסתומי סניקה שסתומי יניקה יניקה שרטוט סכמתי של מדחס קירור פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /קירור ומיזוג אוויר 1985-2009 עמוד 8מתוך 11 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית הסבר בעזרת שרטוטי חתך את מטרתם ,פעולתם ומבנם וכן הראה את מיקומם במערכת הקירור של הפריטים האלה :שסתום התפשטות ,שסתום סולנואידי ,מעבה] .קיץ [1988 שסתום התפשטות תרמוסטטי ממוקם בין השסתום הסולנואידי לבין המאדה .תפקידו ליצור מפל לחץ ,שיוריד את נקודת הרתיחה של חומר הקירור הנוזלי ,ויגרום לו לרתוח בתוך סלילי המאדה ולקלוט מתא הקירור את החום הכמוס הדרוש לשם כך .כמו כן מווסת השסתום את כמות חומר הקירור הנכנסת לסלילי המאדה ,ועל ידי כך שומר על טמפרטורה רצויה ויציבה בתא הקירור. השסתום מצויד בבלונית ,המלאה באותו חומר קירור הנמצא במערכת ,ואשר מוצמדת לסליל הקירור האופקי האחרון ביציאה מהמאדה .עלייה או ירידה בטמפרטורת הגז בסלילי המאדה גורמת לחומר הקירור בתוך הבלונית להתפשט או להתכווץ .שינויי הלחץ הנוצרים עקב כך בבלונית מועברים דרך צינורית קפילרית אל דיאפרגמה )או תופית( בחלק העליון של שסתום ההתפשטות .כשהלחץ בבלונית מתגבר על מתיחות הקפיץ )טמפרטורה גבוהה( – השסתום נפתח ,וכשהלחץ יורד )טמפרטורה נמוכה( – השסתום נסגר .בכניסת גז הקירור אל השסתום הפנימי מורכב נחיר הצערה ,בו מתרחש מפל הלחץ .בכניסת הגז לשסתום מורכב מסנן. בלונית מלאה בגז קירור צינורית קפילרית דיאפרגמה שסתום והצערה יציאת חומר קירור למאדה כניסת חומר קירור במצב צבירה נוזלי בורג כיוון שרטוט סכמתי של שסתום התפשטות תרמוסטטי פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /קירור ומיזוג אוויר 1985-2009 עמוד 9מתוך 11 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית השסתום הסולנואידי הוא שסתום סגירה חשמלי דו-מצבי ,שתפקידו לפתוח או לסגור את מעבר חומר הקירור אל שסתום ההתפשטות .הוא נשלט בצורה חשמלית על ידי תרמוסטט ,המודד את הטמפרטורה בתא הקירור .כאשר הטמפרטורה יורדת מהערך הרצוי שכוון מראש ,שולח התרמוסטט זרם חשמלי אל סליל בחלק העליון של בית השסתום .השדה האלקטרו-מגנטי שנוצר עקב כך גורם לעוגן שבתוך הסליל להתרומם ולפתוח את השסתום .כאשר הטמפרטורה מגיעה לערך הרצוי ,מנתק התרמוסטט את הזרם החשמלי ,העוגן נופל והשסתום נסגר. עוגן + קפיץ – שרטוט סכמתי של שסתום סולנואידי תפקיד המעבה ) (condenserלהפוך את גז הקירור לנוזל ,ולהוסיף לקררו מתחת לטמפרטורת הרוויה ,על מנת להבטיח כי יצא מן המעבה כשכולו במצב צבירה נוזלי .החום הכמוס ,שנקלט על ידי חומר הקירור במאדה ,נמסר אל מי הים הזורמים בצינורות המעבה. כניסת גז קירור ניקוז אוויר מי-ים שרטוט סכמתי של מעבה במערכת קירור יציאה אל כונס הנוזלים פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /קירור ומיזוג אוויר 1985-2009 עמוד 10מתוך 11 כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני-ים עכו /מגמת מכונאות ימית שרטט מתווה מערכת קירור מצרכי מזון לשני חדרי קירור באנייה )ירקות ובשר( .ציין לחצים וטמפרטורות במקומות עיקריים במערכת .מה תפקיד שסתום לחץ קבוע ושסתום אל-מחזיר בצנרת המאייד מחדרי הקירור? ביציאות מאלו חדרים קבועים כל אחד מהנ"ל? ]קיץ [1986 שסתום לחץ קבוע ) (constant pressure valveמאפשר קיום טמפרטורות שונות בשני חדרי קירור נפרדים ,המקבלים אספקת גז קירור ממדחס אחד .השסתום מורכב ביציאת גז הקירור מן המאדה של חדר הקירור בעל הטמפרטורה הגבוהה יותר .טמפרטורת האידוי במאדה ,וכתוצאה מכך גם טמפרטורת חדר הקירור עצמו ,תלויה בלחץ חומר הקירור .בחדר הקירור בעל הטמפרטורה הגבוהה יותר לחץ האידוי גבוה יותר ולהפך .באמצעות השסתום קובעים את לחץ האידוי במאדה אליו הוא שייך .אם לא היו מרכיבים שסתום לחץ קבוע ,לחץ האידוי והטמפרטורה של חדר הקירור "החם יותר" היו יורדים ומשתווים לאלה של חדר הקירור "הקר יותר" .כתוצאה מכך גם הטמפרטורה בו היתה נופלת ומשתווה לזו של חדר הקירור "הקר יותר". שסתום חד-כיווני )אל-חוזר( מורכב ביציאה מן המאדה של חדר הקירור בעל הטמפרטורה הנמוכה יותר .תפקידו למנוע זרימת גז קירור מהמאדה בעל לחץ האידוי הגבוה אל המאדה בעל לחץ האידוי הנמוך בעת הפסקת פעולת הקירור בחדר "הקר" יותר .אם לא היו מרכיבים שסתום אל-חוזר, הטמפרטורה בחדר הקירור "הקר יותר" הייתה משתווה לטמפרטורה בחדר הקירור "החם יותר". מפסק לחץ נמוך מפסק לחץ גבוה מפריד שמן 930C -100C 1.8 bar 260C 12 bar שסתום אל חוזר מעבה מדחס 0 30 C 220C תרמוסטט -150C מאדה כונס נוזלים שסתום סולנואידי שסתום התפשטות תרמוסטטי עינית שסתום לחץ קבוע מייבש +20C שרטוט סכמתי של מערכת קירור בעלת שני חדרי קירור פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית /קירור ומיזוג אוויר 1985-2009 עמוד 11מתוך 11
© Copyright 2024