История развития науки о процессах и аппаратах

Абсорбционная холодильная машина. В такой машине (рис. 30.11) сжатие пара хладагента заменено подогревом бинарной смеси жидкостей, имеющих различные нормальные температуры кипения, в перегонном кубе 1 (см. главу 34, посвященную перегонке). Обычно такой смесью служит смесь воды и аммиака. Из перегонного куба 1 пар, обогащенный низкокипящим компонентом, направляется в конденсатор 2, где охлаждается водой и конденсируется. Конденсат, пройдя дроссель 3, поступает в испаритель 4, где кипит при температуре Т₀, охлаждая теплоноситель. Образовавшийся пар направляется в абсорбер 5, куда через регулирующий вентиль 6 из перегонного куба поступает продукт, обогащенный высококипящим компонентом. Этот продукт абсорбирует продукт, обогащенный низкокипящим компонентом, и их бинарная смесь восстанавливает свои исходные параметры. Она перекачивается в перегонный куб насосом 7. В бытовых абсорбционных холодильниках насос не устанавливают, а перекачивание жидкости заменяют ее диффузией. Поэтому бытовые абсорбционные холодильники работают бесшумно.
Пароэжекторная холодильная машина. По конструкции такая машина — одна из наиболее простых. В этой холодильной машине рабочим телом служит вода.
Водяной пар, вырабатываемый котлом-парообразователем 1 (рис. 30.12), поступает в струйный насос 2, отсасывающий пар из испарителя 3. Этот пар нагнетается в конденсатор 4, охлаждаемый водой. Конденсат через дроссель 5 частично поступает в испаритель 3, а частично перекачивается насосом 6 в котел-парообразователь 1. В замкнутом водяном контуре испарителя охлажденная вода подается потребителю холода.

Основные положения.

1. Наиболее низкая температура плавления льдосолевой смеси равна —21,2°С. Она достигается при концентрации соли 23,1 % и называется криогидратной.

2. Термоэлектрическое охлаждение заключается в охлаждении одного из спаев разнородных проводников при протекании по ним электрического тока (эффект Пельтье).
3. Охлаждение в вакууме происходит за счет повышенного испарения жидкости в вакууме с отбором теплоты от оставшейся части жидкости.
4. Охлаждение продуктов ведут в теплоизолированных камерах, в которых теплопритоки уравновешиваются отводом теплоты (подводом холода) с помощью одного из источников холода.
5. Продукты на крупных пищевых производствах охлаждают в основном с помощью холодильных машин.
6. Круговые процессы, или циклы, совершаемые рабочими телами в машинах, разделяются на прямые и обратные. По прямым циклам работают тепловые двигатели. Они вырабатывают механическую энергию за счет переноса теплоты с более высокого температурного уровня на более низкий. Обратный цикл используется машинами, преобразующими механическую работу в отрицательные тепловые потоки. Так работают холодильные машины и тепловые насосы, переносящие теплоту с более низкого температурного уровня на более высокий.
7. Теплота, передаваемая холодильной машиной внешней среде, больше теплоты, отбираемой от камеры охлаждения, на величину механической работы, затрачиваемой холодильной машиной.
8. В холодильных машинах пар хладагента сжимается компрессором, в результате чего его температура повышается. Далее он охлаждается до температуры, близкой к температуре окружающей среды, конденсируется и поступает на дроссель. Дросселируясь, хладагент охлаждается и поступает в испаритель, размещаемый в камере охлаждения холодильника. Здесь он испаряется, отбирая теплоту из камеры охлаждения, и в парообразном состоянии вновь поступает на вход компрессора.
9. Возможны варианты устройства компрессоров холодильных машин. В абсорбционных холодильных машинах они заменяются перегонными кубами, в пароинжекторных — струйными компрессорами, питающимися от котлов-парообразователей.
10. Рабочие процессы холодильных машин протекают в соответствии сданным в п. 8 описанием и изображаются в координатах р—v (давление — удельный объем) и T—s (температура — энтропия). Все обратимые процессы, протекающие при постоянной энтропии, изображаются в Т-s диаграмме вертикалями.