5. Способы промышленного получения холода

Количество теплоты является мерой изменения внутренней энергии, т.е. энергией движения молекул. Вредная скорость движения молекул характеризует температуру тела. Если тело охлаждается путем поглощения тепла окружающей среды, такое охлаждение называется естественным. Если же понижение температуры осуществляется холодильной машиной, такое охлаждение называется искусственным. Под термином "Искусственный холод" понимают тепло, отводимое от тела более холодного, чем внешняя окружающая среда. В холодильной технике применяются более простые наиболее простые способы искусственного охлаждения: ледяное, льдосоляная смесь, сухоледное охлаждение, жидкими газами. Интенсивность и глубина охлаждения определяется физическими свойствами тел обменивающихся теплом, разностью температур и процессом передачи тепла.

Количество тепла, которое может поглощать охлаждающее тело определяет его холодопроизводительность.

Водный лед, в зависимости от способа получения есть естественный (в водоемах) и искусственный (на заводах).

Физические свойства льда:

• Температура плавления - 0

• Теплота плавления - 335 кило Дж/кг

• Плотность льда - 900-917 кг/м3

Льдосоляная смесь - основана на отдаче тепла при таяние льда и поглощение тепла солью. Температуру понижает эта смесь

Эвтектическая смесь - состоит из водных растворов поваренной соли и хлористого кальция. Эту смесь замораживают в закрытых емкостях - зероторах - заполненными смесью на 97%. Они помещаются в холодильные камеры, охлаждаются, замораживаются и используется как холодильник (сумка-холодильник).

Сухоледное охлаждение - основано на переходе углекислого газа в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Такой переход называется сублимация. Необходимая для этого температура называется температурой возгонки. Температура перехода СО2 в газообразное состояние -78,9 градуса. Благодаря большой плотности холодопроизводительность сухого льда в 3-8 раз выше водного льда. Основной недостаток этого способа охлаждения - дорого стоит.

Охлаждение сжиженными газами (азот, СО2, воздух, кислород) - основанные на кипении при низких температурах. Температура кипения жидкого азота -195,8 градуса (переход из жидкого в газообразное), воздух - 190 градусов, кислород -182 градуса.

Наиболее просты и удобные в эксплуатации установки работающие на готовых хладоносителях. Основным недостатком этих установок является их полная зависимость от возможностей и условий получения хладоносителей, а также большой объем грузовых работ.

Машинное охлаждение. Машинное охлаждение осуществляет цикл, при котором переносит тепло от источника, температура которого ниже окружающей среды к телу, имеющему температуру окружающей среды. По виду затрачиваемой энергии холодильные машины подразделяются на:

• Компрессионные;

• Теплоиспользующие;

• Термоэлектрические.

В компрессионных и теплоиспользующих машинах тепло переносится в результате совершаемого рабочим телом хладогентом обратного кругового процесса или обратного цикла. На ЖДТ применяются компрессионные, паровые холодильные машины, в которых используются механическое расширение и сжатие хладогента. В процессе работы изменяется состояние хладогента.