Охладители и криогенно оборудване

охладител, криогенно оборудване

И в нашите апартаменти храни се съхраняват в хладилник.

Въпреки това, студът не се нуждаят само за съхранение на хранителни продукти. В растенията се използва за закаляване на стоманата (виж термично обработване на метал.), Строителни - за замразяване на земята, за да се избегне наводнение на мини и тунели. Биолози и лекари съхраняват при ниска температура, различни лекарства, химици проведени серия от химични реакции.

Как да "създаде" студено? Оказва се, използвайки кипяща течност. И това не е парадокс, но законите на физиката.

За да направите да ври на течността, е необходимо да се загрява, т. Е. да доведе до нейната топлина. Но за да предадат тялото на човек топлина - тогава го отнеме от друга страна, да се охлади. Това е първият важен принцип, който помага да се създаде студено. И все пак от това ще бъде от голяма полза, ако няма друг принцип.

Всяка течност кипи при предварително определена температура, например под вода. Но само в случай, ако налягането е равно на атмосферното налягане. Ако по-ниско налягане и водата кипи при по-ниска температура. На този важен собственост течности на базата на втория принцип на хладилника.

За възприемане на студени летливи течности, които се вари при ниски температури, като например течен амоняк. Кипи при температури дори по-долу. Това втечнени газове, използвани в хладилници и по-точно в хладилните на сгъстяване на парите.

Разкажете ни за устройството на такава машина. Втечнен газ - тя се нарича също хладилен агент - циркулира в херметически затворена система, състояща се от четири основни компонента: изпарител, компресор, кондензатор и разширяване клапан. Изпарителят се поставя директно в хладилника, и другите компоненти - от външната страна. Чрез работата на компресора се генерира в изпарителя и течност с ниско налягане в него започва да кипи, като се топлина от камерата. Част от течността се превръща в пара, която непрекъснато се всмуква от компресора. След преминаване през компресора, парата е компресиран и по този начин се нагрява до температура над околната среда, като въздух в помещението. Това е да се гарантира, че действат в кондензатора, парата се охлажда и се обърна в течност, кондензирана. След това течността преминава през тесен отвор на дроселната клапа. По този начин налягането пада рязко и течността започва да кипи отново в изпарителя, която поглъща топлина от камерата за охлаждане.

Температурата на кипене течност в домашен хладилник изпарител е от -15 ° до и по-долу. Поради това в камерата на конвенционална температура хладилник може да се поддържа от 0 ° до, хладилник камера в дългосрочно съхранение до -. Голяма промишлено охлаждане преди и по-долу.

Има и други видове хладилници, като ежектор и усвояване. Чрез сгъстяване на парите са различни начини за поддържане на ниско налягане в изпарителя. В ezhektoryyh хладилници за изпомпване на пари от изпарителя се използва ежектор - един вид дюза. Двойката абсорбция машина освободен от изпарителя чрез абсорбция на течност в специален апарат - абсорбер. (Абсорбция на вещества, наречени процес абсорбция от газова смес на течности.).

Но основният принцип на действие на тези охладители е една - студът е създадена от вряща течност. Същият принцип се използва за създаване на по-ниска температура, т.е.. Е. температури под 120 К.

Оборудване за получаване и използване на ниска температура криогенно обади. Вземете ултраниски температури помогне втечнени газове като кислород, който се изпарява в), азот - водород или когато - в. Най охладител - течен хелий, който кипи при атмосферно налягане.

А сега да разгледаме начини за втечняване, т.е.. Конверсия Д. му до течност.

Един метод за дълбоко охлаждане - дроселиране, бързо охлаждане на компресирания газ през дроселната клапа. Газът е компресиран от компресора, след което се охлажда до стайна температура, например в топлообменник и след това се разширява чрез преминаване през дроселен клапан. С остър разширяване на молекулите на газа преодолеят силите на взаимно свързване, тяхната термична движение забавя, газът се охлажда и преминава в течно състояние.

Този метод не е подходящ за всички газове. Някои от тях, като например водород или хелий, при разширяване чрез дроселен клапан, напротив, се загряват. За да се предотврати газа да се загрява, трябва разширяването да го накара да върши работата на речем, бутален двигател или турбина. Газовите молекули поразително лопатки бутални или турбина, ги дадат енергия, движението им се забави, и газът се охлажда.

Разширителни машини от типа, посочен като експандери, тяхната осъществява чрез един от най-важните индустриални процеси за втечняване на газ. Особено широко използван турбина разширител, предложен през 1939 г. от съветски физика Академик P. L. Kapitsey.

Схема неговата работа е както следва. Газ пресова в компресора до около охлажда в топлообменник. Част от него отива на лопатките на топлообменника и въртящ турбина разширител извършва работа чрез въртене на турбината. Още по-хладен газ постъпва в кондензатора, където се и се изключва в друга част на течен газ от топлообменника. След разширителен клапан втечнен газ се изпраща към долната част на кондензатора, където налягането вече. Ето и натрупаната течност, готови за ядене.

Съхранява и транспортира втечнения газ в така наречените съдове Dewar с двойни стени, между които е създадена топлоизолация за най вакуум.

техники за дълбоко охлаждане позволяват да се отвори много интересни свойства на веществата. При температури близки до абсолютната нула (0 К или), електрическото съпротивление на някои метали става безкрайно малък, и настоящите потоци в тях практически без загуби. Това явление се нарича свръхпроводимост. Използване свръхпроводимост, например, във висока мощност електрически генератори, е възможно да се многократно намаляване на техните размери и загуба на мощност. Както наскоро открит от съветски учени, в условията на дълбока студено, дори космически, доста успешно са някои от реакциите, включително синтеза на сложни органични молекули.