Știți ce este Freon? Sigur, după ce ați citit această întrebare, vă gândiți mai întâi la frigidere. Și dacă vă săturați în memorie, amintiți-vă despre gaura de ozon. Legătura dintre ele este directă: cu cât mai mult freon dispare de la unitățile defecte, cu atât este mai mare pericolul pentru stratul de ozon al planetei. Dar, din păcate, complet pentru a exclude freon de la utilizare în timp ce este imposibil. La urma urmei, pe pământ există peste un miliard de frigidere. Cu toate acestea, substanța prost jucată caută în grabă un substitut - un gaz care ar putea servi ca agent de răcire.
Între timp, mașinile frigorifice care folosesc cea mai inofensivă și ieftină substanță, aerul, au fost cunoscute de mult timp. De ce sunt uitați?
Mașină de răcire Joule.
Se pare că nu este așa de simplu. Rețineți: în timpul comprimării, gazul este încălzit și, în timpul expansiunii, se răcește. Aceste două fapte sunt suficiente pentru a înțelege modul în care este construită mașina de refrigerare, care funcționează conform metodei propuse de Joel. Figura arată unul dintre multe astfel de desene sau modele. Uite - pe o manivelă "a plantat" doi cilindri. Compresorul din stânga comprimă aerul, din dreapta, expansiunea, din lucrările cu aer comprimat (detalii cum ar fi supapele și bobinele, nu am arătat). Astfel, porțiunea de aer este comprimată în cilindrul din stânga. În același timp, a existat o creștere a energiei sale interne - temperatura și presiunea au crescut. Dar pentru ca să se răcească, adică temperatura este mai mică decât cea a mediului, energia interioară a aerului trebuie să fie luată. Faceți acest lucru în două etape. Mai întâi, aerul este trimis către schimbătorul de căldură. (În această construcție este un tub suflat de un ventilator.) Aici aerul se răcește până la o temperatură apropiată de temperatura ambiantă. Presiunea, pe care o observăm, nu se schimbă în același timp. Apoi, o porțiune de aer intră în cilindrul de expansiune, unde lucrează fizic și se răcește la o temperatură mai mică decât cea din mediul înconjurător. Aerul rece la următoarea cursa a pistonului este împins în camera frigiderului. Este clar că, în detrimentul lucrărilor efectuate cu expansiunea aerului, o parte din energia consumată la comprimarea sa este returnată și mașina în ansamblu devine mai economică.
Se pare că totul este bine. Cu toate acestea, mașinile de răcire cu aer care funcționează pe baza acestui principiu sunt cele mai utile pentru obținerea temperaturilor sub -90 ° C. În frigiderele de acasă, astfel de temperaturi nu sunt necesare. Între timp, după cum arată practica, pentru obținerea unei temperaturi moderate, cilindrul de expansiune returnează doar o mică parte a energiei consumate pe comprimarea aerului. Deci, poate, în general, să renunțe la aplicarea sa? Dacă mergeți pentru el, frigiderul este extrem de simplificat, transformându-se într-un dispozitiv care nu conține componente în mișcare. Aici este una dintre opțiunile - așa-numitul tub vortex, conceput în 1931 de J. Rank. Este aranjat destul de simplu. Aerul este pompat în stânga (vezi diagrama), iar în vârtejul care a rezultat, se încep miracole. Partea exterioară, încălzită, se mișcă spre dreapta și, întâlnind o inserție conică, iese. Dar nu se întâmplă totul. Aproximativ o treime din aer se întoarce înapoi (fluxul trece în două straturi) și, din ce în ce mai răcitor, ajunge în conducta din stânga pentru aer rece. Scăderea temperaturii poate ajunge la aproximativ 85 de grade!
Tub Vortex de rang.
Rezultatul pare să fi fost găsit, dar, din nefericire, cheltuielile cu energia tuburilor vortex sunt inacceptabil de mari. Prin urmare, acestea găsesc aplicații numai în cazul în care greutatea și fiabilitatea reduse sunt cele mai importante, iar aerul comprimat este abundent, cum ar fi, de exemplu, în aviație.
Mai multe tuburi de pulsație perfecte. Iată cum funcționează dispozitivul propus în 1962 de către Gifford, un specialist cu temperatură joasă. Imaginați-vă o conductă cu două robinete. La capătul său îndepărtat este un schimbător de căldură. În cazul nostru (vezi Fig.) Este o bobină peste care curge apa. Dacă pentru o clipă se deschide robinetul superior, o parte din aer intră în tub și începe să se extindă la viteză supersonică. Acest fenomen, cunoscut sub numele de "val de șoc", a fost, de obicei, de interes numai pentru creatorii de tehnologie de rachete și spațiu, dar, după cum puteți vedea, a fost găsită în mod neașteptat o aplicație mai prozaică. Deci, valul de șoc, care se răspândește în tub, comprimă aerul din fața lui. Din compresie se încălzește și dă în exces căldură la apă. Dacă deschideți al doilea robinet, aerul răcit va începe să se extindă și temperatura lui va scădea foarte mult. Aceasta este schema procesului.
Schema dispozitivului de răcire cu undă de șoc Gifford.
În cele mai simple dispozitive, cum ar fi conducta descrisă, au apărut numeroase efecte secundare care au făcut munca să fie neeconomică. Dar, se pare, rezultatul este găsit. Compania din Moscova "Novid-Ekoholod", ca rezultat al cercetărilor efectuate în mai mult de zece ani, desfășurate sub îndrumarea doctoranzilor. BG Kuznetsova, a adus tubul de pulsație la o perfecțiune foarte înaltă. În proiectarea modernă - o țeavă cu secțiune transversală variabilă, toate dimensiunile și proporțiile acesteia corespund pe deplin celei mai bune etape a procesului de răcire. Capacitatea de a le găsi corect este secretul principal al firmei. Nu mai puțin important este bobina rotativă - una dintre componentele sistemului care controlează cel mai bine procesele.
Răcitoarele de aer ale firmei "Novid-Ekoholod" sunt capabile să producă un jet de aer răcit cu o temperatură de -60 ° C și mai mică. Cu ajutorul acestuia este deosebit de convenabil să se înghețe rapid alimentele pe un transportor în mișcare.
Viteza în acest caz nu este doar convenabil. Aici există o anumită calitate nouă. Biologii au observat de mult că, prin răcirea foarte rapidă, țesuturile vii nu sunt distruse. Șopârlele mici, de exemplu, după ce acestea pot să apară la viață chiar și câțiva ani mai târziu, și racii foarte mici, supuși unei astfel de proceduri în condiții naturale, reușesc să se trezească după aceea. mii de ani de somn! Prin urmare, nu este surprinzător faptul că produsele supuse la înghețarea rapidă pe masă arata cele mai proaspete! Firma "Novid-Ekoholod", fără lucrări speciale, primește de la frigidere chiar și minus 120 ° С. Rezultatul este curios.
Carcasele de carne, de exemplu, pot fi depozitate cu ușurință într-o mașină fără mașini de până la șapte zile, iar dacă echipați mașina cu cea mai simplă izolare termică, atunci toate cele zece.
Există, de asemenea, avantaje. Toată lumea trebuie să fi văzut cum zeci de metri de țevi metalice acoperite cu gheață care se întind de-a lungul pereților depozitului rece dintr-un depozit sau magazin convențional circulă freon. Nu există așa ceva într-un frigider răcit cu aer. Da, și în dimensiune este mic. Puteți livra și instala aproape oriunde. Un curent de aer rece din mașină poate fi trimis în orice loc. De exemplu, figura arată un depozit gonflabil pentru legumele perisabile, întinse chiar în câmp. Beneficiul unei astfel de instalații devine deosebit de evident atunci când se consideră că, cu o recoltă veche, este în domeniu că până la 80% din producție pierde deseori. Având în vedere cererea imensă pentru astfel de echipamente, compania a construit deja câteva instalații pentru înghețarea rapidă a peștilor pe navele de pescuit. Apropo, din cauza lipsei de astfel de facilități în țara noastră, până la 50% din peștele prins este pierdut!
Unitatea de refrigerare a firmei "Novid-Ekoholod" poate fi instalată în locul cel mai neobișnuit.
Acum câteva cuvinte despre economia mașinilor de răcire cu aer pentru industria alimentară. Viitorul proprietar al magazinului sau agricultorul este util să înțeleagă diferența dintre cifrele din față, care sunt date, de obicei, în caracteristicile frigiderelor freon și ceea ce se obține în practică. Lucru este că, de obicei, acestea sunt testate cu țevi curate care nu au fost încă acoperite cu crustă de gheață. În aceste condiții, în timpul primelor ore de funcționare a frigiderelor freon și "dovedesc" economia lor excepțională. Cu toate acestea, conductele sunt acoperite cu gheață, gheață. Pentru luna de funcționare a camerei frigorifice umplute cu bunuri, grosimea "stratului" crește atât de mult încât consumul de energie crește cu 1,5-2 ori.
În răcitoarele de aer nu există astfel de țevi, nu există probleme similare. Prin urmare, pentru depozitarea pe termen lung, răcitoarele de aer nu sunt egale în ceea ce privește eficiența.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: