Методите за получаване на изкуствен студ

Има няколко начина за получаване на изкуствен студ. Най-простият от тях - охлаждане с лед или сняг, топене е придружено от абсорбция на сравнително голямо количество топлина - 80 ккал / кг (335 kgzh / кг), при атмосферно налягане, топящ се лед и сняг при 0 ° С Практически закрит леденостуден или сняг, поради притока на топлина от температурата на външния въздух може да се поддържа само на ниво от 5-8 ° с

По-ниските температури могат да бъдат получени чрез прилагане на охлаждане смес от лед и сняг с различни соли. В този случай, на латентната топлина абсорбира от лед и сняг, се присъединява към латентната топлина абсорбирана по време на негова сол се разтваря във вода, в резултат на смес; това води до намаляване на температурата на сместа.

Хладилна също може да се постигне, ако микс, лед или сняг с разредени киселини. Например, смес от 7 части сняг или лед и 4 части разредена азотна киселина има температура от около -35 ° С

Посочените по-горе методи за производство на изкуствен студ имат съществени недостатъци: сложността на процесите заготовки лед или сняг и сол тяхната доставка и смесване трудност автоматичен контрол, ограничени възможности за температура.

Охлаждане тяло може също сух лед (твърд въглероден диоксид). Изследвания телесната топлина от охлажда, сух лед сублимира, т.е. преминава в газообразно състояние, като се избягва течната фаза. Температура на сублимация на сух лед при атмосферно налягане от -78,9 ° С; където всеки килограм поглъща топлина от околната среда на 137 ккал.

Автоматично метод за производство на изкуствен студ има значителни предимства: лекота на автоматизация, голямо облекчение обслужване на хладилната уредба, възможност за по-ниска температура в охладените обекти.

Експлоатация на охладителя на базата на различни принципи, най-често срещаният от които е в момента ври (изпаряване) на течни тела.

Температура на кипене и течен кондензацията е функция на налягане; където ниската налягането, толкова по-ниска точка на кипене. Тъй като хладилни агенти обикновено се използват вещества, които под високо налягане и при температура на околната среда могат да се превърнат в течност. Изпаряването на този течен при ниско налягане при температура под температурата на околната среда.

Най-често хладилния агент включват амоняк, въглероден двуокис, серен диоксид, пропан, фреон.

По-долу са точката на кипене (изпаряване) при атмосферно налягане, вещества, използвани като хладилни агенти (R):

Амоняк. 239.9 етилен. 168,0

Въглеродният диоксид. 194.7 метан. 111,7

Сернистата анхидрид. 263.1 кислород. 90.2

Метил хлорид. 249.5 азот. 77.4

Намаленото налягане изисква да се създаде ниска точка на кипене, се поддържа от смукателните пари, получени от компресора. В обратен хладник (изпаряване) на всички органи абсорбира стайна значително количество топлина, което води до намаляване на температурата на околната среда. Промяна на вътрешната енергия, изпаряването се появява в резултат на увеличаване на обема и кинетичната енергия на молекулите на веществото в прехода от течност до газообразно състояние.

В основата на метода на охлаждане на двигателя може да се постави адиабатно (без захранване и отвеждане на топлина) разширяване на сгъстен газ Ако разширяване на компресирания газ, температурата се намалява значително, тъй като външната извършената работа в този случай поради вътрешната енергия на газа. На този принцип на базата на труд и на въздуха чилъри разширителни машини, бутало, турбина или въртящи се видове.

Хладилна могат да бъдат получени с помощта на десорбция на газове от разтвори или твърди вещества. Много газове са лесно разтворими в течности, такива като амоняк, вода, въглероден диоксид в алкохол. Разтворимостта на газове в течности се увеличава с увеличаване на налягането е пропорционална на това налягане.

отделяне на газ от течност, както и изпарението, придружено от рязко увеличение на отстраняване на обема и разтваряне на топлина. Този метод се използва в циклите на водна абсорбция на амоняк хладилни машини и охлаждаща система отворен цикъл, използвайки разтвор на въглероден диоксид в етилов алкохол.

Порьозни твърди вещества с развита повърхност, известни адсорбенти абсорбират газове. твърди Адсорбция газ се увеличава с увеличаване на налягането. Чрез намаляване на налягането на десорбция газ е придружен от разсейване на топлината. Практиката на охлаждане да се използва процес амоняк абсорбция на калциев хлорид и силикагел.

Възможно е да се получи ниска температура термоелектрически метод (Пелтие ефект). Термоелектрически явления, предизвикани от наличието на връзка между термични и електрически процеси. Ако термодвойката (затворен кръг на две различни проводници) изготвя постоянен ток, тогава един от съединенията ще се нагрява, а другият се охлажда. На заден текущите промени посоката и затваря отопление - загрява се охлажда и студена топлина нагоре. Пелтие ефект поради характеристики на преминаване на електронен поток по повърхността на свързване на различни метали. Това явление е открит през 1834 година, но практическата стойност за дълго време нямаше значение.

В момента, ефектът Пелтие се използва в дома на електрически и стая климатици с термодвойки от различни полупроводници.

През последните години разпространението на полупроводникови термодвойки. На ris.2-10 показва елемент, включващ полупроводници 1 и 2 и медни плочи 3.

Фиг. 2-31. Semiconductor нагревателни елементи:

и - верига; Б - термодвойка; в - зависимостта DTmax охлаждащ ефект върху температурата на горещия възел; 1, 2 - полупроводници; 3 - медна плоча

Полупроводници (метални оксиди, серни съединения, химични съединения - германий, силиций, телур, селен и техните съединения), - широк клас от вещества заемат междинно положение на електрическата проводимост между проводниците и изолаторите.

Магнито-калоричен ефект. на базата на сухо вещество размагнитване (парамагнитни вещества) се използват само, когато е необходимо получаването температури близки до абсолютната нула.

Методът на вихър (Ranque ефект). Фигура 2-32 показва конструкция схема Ranque вортекс тръба, която се състои от тяло 3 с диафрагмата на дюзата 4 и 5. Тръбите 6 студени и топли два потока 1 и газта контрол.

Фиг. 2-32. тръба Ranque

Тръбата за завихряне работи както следва. Ако температурата на газа Т1 и Р1 налягане, за да се издаде тангенциално в цилиндричната тръба през дюзата, при което газът се разширява към Р2 налягане и ускоряване на W скорост, в тази тръба, при въртене, потокът се разделя на два потока с различни температури Tx и Tg. където Т1 Tx Tg. Студената поток с температура Tx през диафрагмата в тръбата 5 6 топла температура Тг поток се отвежда през тръбата 2 и реактора 1.