Процеси і способи охолодження. Холодильні машини. Торгове холодильне обладнання

Лекція №8.ХОЛОДИЛЬНЕ ОБЛАДНАННЯ.

       План лекції

1.Процеси і способи охолодження.

2.Холодильні машини.

3.Торгове холодильне обладнання.

1. Охолодження_тіла - це відведення тепла, що супроводжується зниженням температури тіла. Охолодження буває природним і штучним. Природне охолодження відбувається між охолоджувальним тілом і навколишнім середовищем. Температура тіла може бути знижена до температури навколишнього середовища.При штучному охолодженні отримаємо більш низькі температури.

Існує декілька способів штучного охолодження.Кожний з них заснований на певних фізичних процесах,що протікають з відведенням тепла з навколишнього середовища.

Плавлення - це процес переходу речовини із твердого стану в рідкий. Температура, при якій відбувається плавлення, називають температурою плавлення.

Теплота_плавлення - це кількість тепла, необхідного для перетворення 1кг речовини, доведеного до температури плавлення, із твердого стану в рідкий.

Кипіння називається прехід речовини із рідкого стану в газоподібний.

Теплота_пароутворення - це кількість тепла, витраченого на перетворення 1кг рідкої речовини в пароподібне.

Сублімація - це процес переходу речовини із твердого стану в газоподібний,милуючи рідку фазу.Кількість тепла,витраченого на сублімацію 1кг речовини, є теплота сублімації.

При охолодженні за допомогою плавлення сублімації робоча речовина, відібравши тепло у охолоджувального тіла, змінює свій агрегатний стан і втрачає охолоджуючі властивості. За допомогою таких процесів не можна здійснювати безперервне охолодження речовини однією і тією ж кількістю робочої речовини. Для безперервного охолодження речовини використовується процес кипіння рідини. В результаті кипіння рідкої робочої речовини отримуємо пар, який знову може бути перетворений в рідину(кондинсат пари).

При переході рідини в пар збирається закрита теплота пароутворення, а при конденсації пари-виділяється.Ці процеси відбуваються при постійній температурі.

Найбільше розповсюдження отримав процес кипіння, використовуючи при цьому рідини, що киплять при низьких температурах. Такі рідини отримали назву холодильних агрегатів.Перенос тепла здійснюється у спеціальному пристрої, що називається холодильною машиною.

Способи охолодження.

Льодяне_охолодження - це самий простий спосіб, фізичну основу якого складає процес плавлення льоду або снігу. Теплота плавлення льоду із води складає 335кДж/кг,температура плавлення льоду при атмосферному тиску  0°С. Практично температуру навколишнього середовища при льодяному способі можна понизити до 5-8°С,вологість повітря при цьому складає 90-95%.

Льодяне охолодження - це спосіб заснований на розставанні льодяної суміші. Чим більше солі, тим нижче температура суміші. Але зниження температури суміші відбувається до певного моменту.Наприклад, сама низька температура льоду з повареною сіллю складає-21,2°С,при концентрації солі в розчині по відношенню до загальної маси-23,1%, теплота плавлення при цьому 236 кДж/кг, що відповідає кріогідратній точці суміші, тобто мінімальній температурі плавлення льодо соляної суміші. При підвищенні концентрації солі температура плавлення починає підвищуватись льодосоляне охолодження дозволяє створювати в охолоджуючому середовищі більш низькі температури у порівнянні з льодяним. Різновидністю льодосоляного охолодження є охолодження евтектичним льодом.

Евтектичний_лід - це заморожений розчин деяких солей в концентрації, що відповідає кріогідратній точці. Льодяний і льодосоляний способи не отримали широкого впровадження у зв”язку  з рядом недоліків: складність заготівлі і транспортуванні льоду;складність регулювання температури; висока вологість повітря в камерах; зменшення об”єму камер охолодження.

Охолодження_сухим_льодом - це спосіб заснований на сублімації твердої вуглекислоти.

Сухий_лід - це тверда вуглекислота з температурою сублімації при атмосферному тиску-78,9°С і теплотою сублімації 574кДж/кг. Холодопродуктивність сухого льоду в 1,9 раза більше водяного.Переваги способу охолодження сухим льодом,можливість отримання низьких температур,відсутність талих вод, наявність вуглекислого газу при сублімації, що створює бактерицидне середовище. Недоліками є висока вартість отримання сухого льоду, труднощі в транспортуванні із-за безперервної сублімації. Використовується сухий лід в основному для збереження заморожених виробів.

Машинний спосіб охолодження.