Техника - молодёжи 1980-12, страница 19

ТЕХНИКА ПЯТИЛЕТНИ

БОГАТСТВА,

ДОБЫТЫЕ

ХОЛОДОМ

ЛЕОНИД РОДЗИНСКИЙ, наш спец. корр.

Если вы заглянете в справочники,

изданные в начале нынешнего столетия, и попытаетесь выяснить промышленное значение атмосферных газов, вас наверняка постигнет неудача. Хотя впервые сжиженный воздух был получен французскими учеными Кальете и Пикте немногим более ста лет назад — в 1877 году, разлагать его на составляющие газы научились лишь четверть века спустя.

Правда, кислороду довольно быстро подыскали применение в едва только зарождавшейся автогенной резке и сварке металлов, а сенсационная роль благодетеля досталась азоту, из которого получили сначала аммиак, затем азотные удобрения. Позже пришел черед других, менее распространенных газов: гелия, криптона, ксенона, аргона. И все успехи на этом пути связаны с прогрессом в деле получения низких и сверхнизких температур. Постепенно глубокий холод стал одним из распространенных технологических средств.

Экспериментальные автомашины, курсировавшие по московским улицам в жаркие дни 0лимпиады-80, внешне почти ничем не отличались от обычных рефрижераторов. Зато внутри каждой из них отсутствовала объемистая холодильная установка. Вместо нее в самом углу крытого кузова притулилась малозаметная емкость величиной с обычный бочонок — криогенный резервуар с жидким азотом. Напомним: в переводе с греческого «криогенный» означает «производящий холод». Этим термином в современной технике принято называть процессы и устройства, позволяющие получать и хранить газы при сверхнизких температурах в пределах от —153° С до абсолютного нуля.

Так вот, несмотря на отсутствие крупногабаритной холодильной установки, готовые продукты, доставленные необычными рефрижераторами, по своим вкусовым качествам не отличались от свежеприготовлен

ных, хотя хранились они в течение весьма продолжительного времени.

Секрет столь необычного эффекта в самом способе обработки холодом. Вода, как известно, при замерзании стремится к расширению. Кристаллы льда, пронизывающие массу продукта, будь то яблоки, мясо или рыба, беспощадно рвут его ткань. Вот почему при оттаивании он заметно утрачивает первоначальную привлекательность, а заодно и питательные свойства. Совсем по-иному воздействует на органику жидкий азот. Обеспечивая глубокое охлаждение, он просто-напросто не позволяет зарождаться кристаллам льда, поскольку вода почти мгновенно испаряется.

Нужда в жидком азоте растет из года в год. В первую очередь благодаря твердо установленной способности идеально консервировать живые ткани на неопределенно продолжительный срок. Это позволяет медикам создавать своеобразные централизованные хранилища замороженной крови, костного мозга и даже отдельных органов тела. По запросу больницы необходимый материал можно доставить самолетом в считанные часы на любое расстояние.

Разведение породистого скота, или, выражаясь профессиональной терминологией, элитного стада, требует все более широкого применения искусственного осеменения. И здесь, как показала практика, трудно обойтись без жидкого азота.

Очень перспективно так называемое криоизмельчение. Беда обычного помола в его неизбежном спутнике — нагреве, вызывающем испарение различных ароматических веществ. Но, обработанные глубоким холодом, самые различные пищевые продукты становятся очень хрупкими, не теряя своих ценных свойств. Перец, гвоздика и прочие пряности, измельченные в жидком азоте, не утрачивают специфических запахов, ради которых их так ценят кулинары. Криоизмельчение рыбы позволяет без малейшего ущерба для качества приготавливать отличные паштеты, обогащенные микро- и макроэлементами. Только при таком способе можно не опасаться испортить вкус продукта, вводя в него тонко измолотые кости и кожу, что существенно упрощает трудоемкий процесс разделки рыбы.

Хотя азот стал, как видим, немалым хозяйственным богатством, в промышленности ключевые позиции все же принадлежат кислороду.

Заглянем в подмосковный город Орехово-Зуево на показательную станцию очистки сточных вод. Сосредоточим внимание на самой первой операции: сливе загрязненной

жидкости в металлические резервуары внушительных размеров — аэротенки. Она сопровождается обязательной продувкой кислородом, потому что он беспощадно расправляется с болезнетворной микрофлорой. Потребность в спасительном газе для этой цели исчисляется тысячами кубометров.

Цифра вроде бы внушительная. Но она кажется мизерной по сравнению с колоссальным «аппетитом» современного металлургического комбината. Только одна домна требует ежечасно десятки тысяч кубометров кислородного дутья. И вот могучие легкие, соединенные с пышущим жаром агрегатом индустрии, содействуют интенсификации плавки и улучшению качества чугуна. А как быть, если кислородные инъекции требуются не одной, а целой фаланге таких печей? Тут не обойтись без мощного специализированного оборудования, способного извлекать из воздуха столь ценный химический элемент в особо крупных масштабах. Монтаж такого оборудования завершается.

Всего за один час эксплуатации установка КТ-70, созданная научно-производственным объединением «Криогенмаш», поглощает

350 тыс. м³ воздуха. Много это или мало? Судите сами: примерно таким же объемом можно заполнить самую крупную в Европе чашу столичного стадиона имени В. И. Ленина в Лужниках. Столь солидное воздушное озеро, повторяю, за час без остатка вычерпывают турбокомпрессоры и под давлением в 6 атм уплотняют поглощенный газ.

Уплотненный воздух, подчиняясь непреложным законам физики, несколько подогревается за счет сообщенной ему энергии сжатия. А ведь тут требуется как раз обратное — глубокое охлаждение. Этот парадокс, увы, необходим. Иначе не заставить бесплотную субстанцию отправиться в длительное путешествие по аппаратам и трубопроводам.

Посмотрите на схему установки. Сразу же за компрессором стоит водяной холодильник, а за ним — противоточный скруббер (1). Его многочисленные форсунки «ткут» тончайшую кисею из холодного распыленного азота, пересекающего путь упругим струям сжатого воздуха. Тут зарождается процесс теплообмена. Воздух основательно переохлаждается, а отработанный азот выбрасывается наружу. Довершает охлаждение воздуха сдвоенная шеренга теплообменных аппаратов-регенераторов — азотных (2) и кислородных (3).

Теплообменники работают в двухступенчатом режиме. Половина агрегатов «заряжается» холодом.

2 «Техника — молодежи» N» 12

17