Техника - молодёжи 1952-02, страница 36

<©>л©Н

Инженер М. ШЕЙНИН

В последнее время в кухнях некоторых квартир наших городов появился холодильник нового типа. Он отличается от обычных компрессорных холодильников прежде всего тем, что не производит шума при работе. Оказывается, в нем совершенно нет движущихся частей — электромотора, компрессора, шестеренчатых передач. Затем выясняется, что холодильник может работать не только на электричестве, но и на газе. Кажется совсем странным — в нагревателе холодильника бушует горячее голубоватое пламя высококалорийного газа, а между тем в собственно холодильнике в специальной формочке замерзает вода. Как же устроен этот холодильник? Что за необычайные процессы происходят в его металлическом кишечнике, в результате которых с помощью тепла вырабатывается холод?

Холод в холодильнике вырабатывается следующим образом (см. рис. в заголовке). Богатый аммиачный раствор, подогреваемый электричеством или газовой горелкой (1), из бачка абсорбера подается термосифоном в генератор (2).

В генераторе происходит выделение паров аммиака из раствора. Вместе с парами аммиака выходит также незначительное количество водяных паров и капелек водоам-миачного раствора

В ректификаторе (3), расположенном на выходе из генератора, происходит конденсация паров воды и отделение капелек раствора.

Бедный аммиачный раствор стекает обратно в генератор, а пары аммиака поступают в конденсатор (4), где за счет охлаждения наружным воздухом они сжижаются.

Жидкий аммиак из конденсатора стекает в верхнюю часть испарителя (5). Сюда же поступает водород с небольшим содержанием аммиачных паров.

При движении противотоком жидкого аммиака и водорода происходит диффузия аммиака в газовую смесь, то-есть происходит испарение жидкого аммиака.

Почему же происходит здесь испарение аммиака, который только что сконденсировался в конденсаторе (4) при более высокой температуре? Ведь давление во всех частях холодильника постоянное,

Чтобы заморозить бутылку молока, владелец холодильника включил подогреватель холодильника. Крепкий нашатырный спирт в бачке абсорбера и генераторе закипел: молекулы аммиака почувствовали. что оставаться в растворе дальше невозможно, и стремительно ринулись в поисках более прохладного места. За ними устремились и молекулы воды, но не смогли пройти лабиринт ректификатора и попадали назад. Молекулы же аммиака полетели в конденсатор, вытесняя оттуда узурпировавшие это прохладное место молекулы водорода. Прохлада конденсатора быстро охладила пыл разбушевавшихся молекул аммиака. Большинство из них упало на дно конденсатора — жидкий аммиак робко потек навстречу потоку водорода. Но, оказавшись в пространстве, заполненном своими обидчиками, молекулы аммиака снова воспрянули. Отнимая тепло у стенок, так что молоко в холо-. дильнике охладилось, они неистово ринулись в атмосферу водорода — аммиак закипел. Пестрая толпа молекул аммиака и водорода полетела дальше по трубам. В змеевике абсорбера молекулы аммиака поджидала новая грозная опасность; струи бедного аммиачного раствора, поступавшего из генератора, захватывали молекулы аммиака и увлекали своим потоком обратно в бачок абсорбера. А водород, для которого аммиачный раствор не представлял никакой опасности, двинулся в обходный путь — навстречу потоку сжиженного аммиака.

По просьбе читателя И. Тимофеева (г. Ленинград) редакция публикует эту статью.

равное 15 атмосферам. Дело в том, что температуру кипения жидкости определяет не общее давление газов над жидкостью, а парциальное давление паров данной жидкости.

В конденсаторе большая часть общего давления падала на долю аммиака, и температура его кипения была достаточно высокой. В испарителе же большая часть общего давления приходится на долю водорода, а парциальное давление пароз аммиака очень невелико. В связи с этим жидкий аммиак начинает кипеть, испаряться и забирать за счет скрытой теплоты испарения тепло холодильной камеры (7), охлаждая ее.

Холодная и богатая смесь, содержащая большое количество аммиака, через внешнюю трубку газового теплообменника поступает в абсорбер (6) снизу.

В абсорбере навстречу этой смеси движется бедный водоаммиач-ный раствор, поступающий из генератора через внешнюю трубку теплообменника растворов.

При охлаждении абсорбера окружающим воздухом происходит поглощение аммиака из парогазовой смеси: раствор становится концентрированным и стекает в бачок абсорбера, а бедная парогазовая смесь через внутреннюю трубку газового теплообменника снова поступает в испаритель.

При разработке конструкции холодильника инженеры и научные работники должны были решить целый ряд еще никем не решавшихся вопросов. Надо было, например, найти такую марку стали для труб, чтобы она не вступала ни в какие реакции с водоаммиачным раствором. Кроме того, стенки труб холодильника, сделанные из этой стали, должны были противостоять диффузии водорода, сжатого внутри труб до. давления в 15 атмосфер. Необходимо было найти максимальную допустимую температуру в генераторе, при которой аммиачный раствор еще не разлагается. И надо было обеспечить невозможность коррозии внутренних стенок трубок.

Все эти вопросы были разрешены. Новый холодильник снабжен автоматически действующим регулятором, поддерживающим заданную температуру на испарителе холодильника от до —14°. Он

удобен и прост в обращении.

34