15.4.2. Основи машинного охолодження Сутність машинного охолодження

Утворення штучного холоду за допомогою холодильної машини називають машинним охолодженням. У кооперативній торгівлі воно набуває все більшого застосування завдяки таким перевагам, як невелика трудомісткість при експлуатації, простота підтримання потрібних температурних режимів. Машинне охолодження найдосконаліше в санітарно-гігієнічному плані і дає змогу створювати найсприятливіші умови зберігання швидкопсувних товарів порівняно з іншими методами охолодження.

Машинне охолодження ґрунтується на використанні властивостей деяких речовин (холодильних агентів) кипіти при низьких температурах, поглинаючи при цьому тепло з навколишнього середовища. Найпоширенішими холодильними агентами є аміак і хладон (фтористі і хлористі похідні вуглеводнів).

Аміак — газ без кольору з задушливим різким запахом. Газоподібний аміак легший за повітря, рідкий проводить електричний струм. Температура кипіння аміаку при атмосферному тиску становить -33,4 °С, температура замерзання -77,7 °С. Аміак має відносно вищу об'ємну холодопродуктивність, ніж хладон — 518 ккал/м3. Це доступний і дешевий холодильний агент. Він використовується в середніх і великих холодильних машинах для температур кипіння до -65 °С. Аміак горючий і вибухонебезпечний. При концентрації аміаку в повітрі від 16 до 28,8 % за наявності відкритого полум'я може статися вибух.

Аміак спричиняє подразнення слизової оболонки очей і дихальних шляхів у людини. Вдихання аміаку може мати такі негативні наслідки, як спазм горла, зупинка дихання, зміна кров'яного тиску, порушення серцевої діяльності. Гранично допустима концентрація його в повітрі становить до 0,02 мг/л. Аміак використовується в основному для машин середньої і великої холодопродуктивності, які встановлюються на великих холодильниках у ізольованих машинних відділеннях.

Хладон-12 — важкий газ без кольору з дуже слабким запахом, один з найменш шкідливих холодоагентів. Використовується в малих холодильних установках Нормальна температура кипіння -29,8 °С. Об'ємна холодопродуктивність (305,6 ккал/м1) значно нижча, ніж у аміаку. Хладон більш плинний і здатний проникати крізь найменші нещільності у таких місцях системи, де в рівних умовах проникнення повітря й аміаку неможливі. Його витікання дуже важко виявити: запах хладону стає помітним лише при вміст і його в повітрі понад 20 %. При зіткненні хладону з гарячою поверхнею (понад 40 °С) або дії на хладон відкритого полум'я він розкладається з утворенням отруйних газів.

Хладон-22 — важкий газ без кольору, має сприятливі експлуатаційні та фізичні властивості, вибухонебезпечний, негорючий. Об'ємна холодопродуктивність у хладону-22 вища, ніж у хладону-12. При атмосферному тиску кипить при температурі -40 °С, а замерзає при -160 °С. Використовується у низькотемпературних холодильних установках.

Машинне охолодження забезпечується зміною агрегатного стану холодильного агента, який внаслідок кипіння при низьких температурах відводить від охолоджуваного тіла або середовища необхідну для цього теплоту, а потім передає її при подальшій конденсації парів навколишньому середовищу при відносно високих температурах. Для здійснення цього процесу необхідні затрати енергії і наявність замкненого циклу, що забезпечується паровими холодильними машинами.

За способом підвищення тиску і температури парів перед їх конденсацією парові холодильні машини поділяються на компресійні, в яких пари стискаються компресором (із затратою механічної енергії"), й абсорбційні, в яких поглинання парів забезпечується абсорбентом, а випаровування йде із затратою теплової енергії.