Физические принципы искусственного охлаждения. Охлаждение — процесс понижения температуры тела

Охлаждение — процесс понижения температуры тела. Для охлаждения нужно иметь два тела: охлаждаемое и охлаждающее — источник низкой температуры. Охлаждение продолжается, пока между телами происходит теплообмен. Источник низкой температуры должен функционировать постоянно, так как охлаждение следует осуществлять непрерывно. Это возможно при достаточно большом запасе охлаждающего вещества или если постоянно восстанавливается его первоначальное состояние. Последнее широко применяется в холодильной технике с использованием различных холодильных машин.

Различают естественное и искусственное охлаждение. При естественном охлаждении теплота от более нагретого тела переходит к менее нагретому (среде).

Искусственное охлаждение предполагает получение температуры охлаждаемой среды ниже температуры окружающей среды. Низкие температуры получают путем физических процессов, при протекании которых происходит поглощение извне теплоты без повышения температуры тела.К основным физическим процессам, сопровождающимся поглощением теплоты, относятся фазовые переходы вещества: плавление или таяние при переходе тела из твердого состояния в жидкое; испарение или кипение при переходе тела из жидкого состояния в парообразное; сублимация или возгонка при переходе тела из твердого состояния непосредственно в газообразное.

Искусственное охлаждение может быть основано и на других физических процессах, например адиабатическом дросселировании газа с начальной температурой меньшей, чем температура верхней точки инверсии; адиабатическом расширении газа с отдачей полезной внешней работы; вихревом эффекте. Фазовый переход вещества при плавлении или таянии, испарении или кипении, сублимации или возгонке происходит при соответствующих температурах и давлениях с поглощением значительного количества теплоты.

31. Изоляционные материалы и конструкции изоляционных ограждений. (конструкции холодильников). Конструкции холодильника подразделяют на несущие и ограждающие. Ограждающие конструкции защищают здание от воздействия внешней среды или условий соседних помещений. В многоэтажных холодильниках несущей конструкцией служит каркас, наружные стены являются самонесущими. Каркас состоит из сборных железобетонных вертикальных колонн (их сетка 6× 6 м), сборных капителей, надколонных и пролетных плит. Каркас воспринимает собственную массу конструкций, массу снега на кровле, ветровую нагрузку, массу хранящихся продуктов и механизмов. Наружные стены несут нагрузку собственной массы, т.е. независимы от каркаса (самонесущие), и крепятся к каркасу. В одноэтажных холодильниках несущие конструкции монтируют из сборных железобетонных элементов – колонн, балок и плит покрытия. Сетка колонн 6× 12 м. Стены самонесущие. Масса хранящихся продуктов в холодильнике и механизмов воспринимается полами, расположенными на грунте, а не несущей конструкцией хол-ика. Одноэтожные хол-ики из облегченных конструкций. В них колоны и балки выполнены из стальных профилей, сетка колонн имеет размер (6× 24 м). Элементы наружных стен и покрытия монтируют из облегченных трехслойных панелей, получивших название «сэндвич». В этом случае большие холодильные камеры могут быть без внутренних колонн. Холод- ики такого типа бывают 2 видов: с внутренним или наружным каркасом. Если каркас наружный, колонны остаются снаружи здания, панели типа «сэндвич» монтируют к каркасу изнутри. Наружные ограждающие конструкции. В наружных стенах зданий можно выделить 3 слоя. Наружный слой – несущий, выполняются из кирпича, оштукатуренного с одной или двух сторон, железобетонных (в многоэтажных холл – иках) или керамзитовых (в одноэтажных холл – иках) панелей. Средний слой – изоляция из теплоизоляционных материалов. Между наружным слоем и тепловой изоляцией осуществляются пароизоляция, защищающая тепловую изоляцию от увлажнения. Третий слой – внутренний – оштукатурен и предназначен для защиты теплоизоляции от разрушения при грузовых работах на хол-ике и устранения контакта изоляционных материалов с пищевыми продуктами. В стенах из облегченных панелей типа «сэндвич» наружний и внутренний слой выполняют из листового металла – алюминия либо стали. Средний теплоизоляционный слой из пенопластов. Пароизоляцию не делают. Ее функции выполняют металлические листы облицовки. Покрытия хол-иков сооружают совмещенными бесчердачными. Они состоят из трех конструктивных элементов: несущих конструкций (балок, ферм, плит), теплоизоляции и плоской кровли –гидроизоляции и основания под нее. Внутренние ограждающие конструкции. Междуэтажные перекрытия многоэтажных хол-иков выполняют трехслойными. Нижний слой составляют железобетонные плиты перекрытия. Теплоизоляцию укладывают на перекрытие сверху. Верхний слой составляет конструкция пола, включающая бетонную стяжку и покрытие чистого пола.Покрытие пола может быть из асфальтобетона, металлических, бетонных армированных, мозаичный, шлакоситалловых плит.

15Основные неисправности компрессионных холодильников, их устранение. При больших значениях отношения Рк/Р₀ температура пара в конце сжатия в одноступенчатой машине чрезмерно высока, что приводит к потере маслом смазочных свойств, его самовозгоранию, повышениюизноса деталей компрессора.Переход к многоступенчатому сжатию обусловлен и необходимостью соблюдения условий прочности, так как по расчетам разность давлений Рк - Ро компрессоров не должна превышать 1, 7 МПа. В многоступенчатых машинах температура паров холодильного агента в конце сжатия первой ступени компрессора обычно выше температуры окружающей среды, поэтому приходится охлаждать перегретый пар прямоточно в водяном межступенчатом холодильнике. Кроме водяного применяют промежуточное охлаждение холодильным агентом, что увеличивает холодильный коэффициент. Многократное дросселирование холодильного агента с промежуточным отбором пара снижает энергетические потери.Холодильный агент сжимается до давления конденсации последовательно в две или более ступеней с промежуточным охлаждением частично сжатых паров. На каждой ступени отношение давления нагнетания к давлению всасывания меньше, чем Рк/Р₀ для полного цикла данной машины.Плохое охлаждение продуктов.Щели в дверном проеме. Плохое охлаждение продуктов наиболее часто бывает из-за интенсивного поступления теплого воздуха в холодильную камеру через щели в дверном проеме шкафа. Наиболее заметно это наблюдается в условиях повышенной температуры окружающего воздуха. Сопутствующим признаком служит большая снеговая шуба на стенках испарителя.Рекомендуется прежде всего проверить уплотнение дверного проема и при обнаружении щелей устранить эту неисправность.Отсутствует охлаждениеЭтот дефект характеризуется отсутствием охлаждения в камере (комнатная температура) при работающем мотор-компрессоре.Неисправность холодильного агрегата. Наиболее частой причиной неисправности холодильного агрегата бывает полная утечка фреона из него, однако могут быть и другие причины: засорение цеолитового патрона (фильтра-кипилляра), замерзание влаги в агрегате, реже поломка или коррозия клапанов.