PHÒNG KHÁM LAO ĐỘNG TRẺ EM
Làm thế nào để làm mà không có freon. Phòng thí nghiệm Khoa học Trẻ em Cẩm nang / Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em Bạn có biết freon là gì không? Chúng tôi chắc chắn rằng sau khi đọc câu hỏi này, điều đầu tiên bạn sẽ nhớ đến là tủ lạnh. Và nếu bạn đi sâu vào trí nhớ của mình, thì hãy nhớ về các lỗ thủng tầng ozone. Mối liên hệ giữa chúng là trực tiếp: càng nhiều freon thoát ra từ các đơn vị bị lỗi, thì mối đe dọa đối với tầng ôzôn của hành tinh càng lớn. Nhưng thật không may, vẫn chưa thể loại bỏ hoàn toàn freon khỏi việc sử dụng. Rốt cuộc, có hơn một tỷ tủ lạnh trên trái đất ... Tuy nhiên, họ đang vội vàng tìm kiếm chất thay thế cho chất xấu số - một loại khí có thể hoạt động như chất làm lạnh. Trong khi đó, máy làm lạnh từ lâu đã được biết đến là sử dụng chất vô hại và rẻ tiền nhất - không khí. Tại sao họ bị lãng quên?
Hóa ra không phải mọi thứ đều đơn giản như vậy. Nhớ lại rằng khi một chất khí bị nén, nó nóng lên và khi nó nở ra, nó sẽ nguội đi. Hai sự thật này đủ để hiểu cách thức hoạt động của một chiếc máy lạnh theo phương pháp do Joule đề xuất. Hình này cho thấy một trong nhiều thiết kế như vậy. Nhìn kìa - hai xi lanh được "trồng" trên một tay quay. Bên trái, máy nén, nén khí, bên phải, giãn nở, hoạt động từ khí nén (chúng tôi không hiển thị các chi tiết như van và ống cuốn). Vì vậy, một phần không khí được nén trong xi lanh bên trái. Đồng thời, năng lượng bên trong của nó tăng lên - nhiệt độ và áp suất tăng lên. Nhưng để lạnh đi, tức là nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của môi trường, thì phải lấy nội năng từ không khí. Làm điều này trong hai bước. Đầu tiên, không khí được gửi đến bộ trao đổi nhiệt. (Trong thiết kế này, đây là một ống được quạt thổi.) Tại đây, không khí được làm mát đến nhiệt độ gần với nhiệt độ môi trường. Lưu ý rằng áp suất của nó không thay đổi. Tiếp theo, một phần không khí đi vào xi lanh giãn nở, nơi nó thực hiện công vật lý và được làm mát đến nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của môi trường. Không khí lạnh được đẩy vào ngăn tủ lạnh trong hành trình piston tiếp theo. Rõ ràng là do công việc được thực hiện trong quá trình giãn nở không khí, một phần năng lượng tiêu hao cho quá trình nén của nó được trả lại và toàn bộ máy trở nên tiết kiệm hơn. Có vẻ như mọi thứ đều ổn. Tuy nhiên, máy làm mát bằng không khí hoạt động theo nguyên tắc này được sử dụng thuận lợi nhất để đạt được nhiệt độ dưới -90 ° C. Trong tủ lạnh gia đình, những nhiệt độ này là không cần thiết. Trong khi đó, như thực tế cho thấy, khi nhận được độ lạnh vừa phải, xi lanh giãn nở chỉ trả lại một phần không đáng kể năng lượng tiêu hao để nén không khí. Vì vậy, có thể ngừng sử dụng nó hoàn toàn? Nếu bạn muốn, máy làm lạnh cực kỳ đơn giản, biến thành một thiết bị không chứa các bộ phận chuyển động. Đây là một trong những lựa chọn - cái gọi là ống xoáy, được thiết kế vào năm 1931 bởi J. Rank. Nó được thiết lập khá đơn giản. Không khí được bơm vào từ bên trái (xem sơ đồ) và "phép lạ" bắt đầu trong cơn lốc kết quả. Phần bên ngoài của nó, nóng lên, di chuyển sang bên phải và gặp một miếng chèn hình nón, đi ra ngoài. Nhưng không phải tất cả đi ra. Khoảng một phần ba không khí quay ngược lại (dòng chảy đi theo hai lớp) và ngày càng được làm mát nhiều hơn, đi vào ống nhánh bên trái để lấy không khí lạnh. Nhiệt độ giảm có thể đạt khoảng 85 độ!
Một lối thoát dường như đã được tìm thấy, nhưng thật không may, mức tiêu thụ năng lượng của các ống xoáy cao không thể chấp nhận được. Do đó, chúng chỉ được sử dụng ở những nơi quan trọng nhất là trọng lượng thấp và độ tin cậy, và lượng khí nén dồi dào, chẳng hạn như trong ngành hàng không. Ống xung hoàn hảo hơn. Đây là cách thức hoạt động của thiết bị, được đề xuất vào năm 1962 bởi chuyên gia nhiệt độ thấp Gifford. Hãy tưởng tượng một đường ống có hai vòi. Ở đầu điếc của nó là một bộ trao đổi nhiệt. Trong trường hợp của chúng tôi (xem hình.), đây là một cuộn dây mà nước chảy qua. Nếu bạn mở van trên cùng trong giây lát, thì một phần không khí sẽ đi vào đường ống và bắt đầu giãn nở với tốc độ siêu âm. Hiện tượng này, được gọi là "sóng xung kích", thường chỉ được những người tạo ra tên lửa và công nghệ vũ trụ quan tâm, nhưng như bạn thấy đấy, nó đột nhiên được ứng dụng một cách tầm thường hơn. Vì vậy, sóng xung kích lan truyền trong đường ống sẽ nén không khí phía trước nó. Từ quá trình nén, nó nóng lên và tỏa nhiệt thừa ra nước. Nếu bạn mở vòi thứ hai, không khí được làm mát sẽ bắt đầu nở ra và nhiệt độ của nó sẽ giảm đáng kể. Đây là sơ đồ của quá trình.
Trong các thiết bị đơn giản nhất như đường ống được mô tả, nhiều tác dụng phụ đã phát sinh khiến công việc trở nên không kinh tế. Nhưng có vẻ như một giải pháp đã được tìm thấy. Công ty Moscow "Novid-Ecoholod" là kết quả của hơn mười năm nghiên cứu được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Ph.D. B. G. Kuznetsova, đã đưa đường ống xung đến độ hoàn hảo rất cao. Trong phiên bản hiện đại, nó là một đường ống có tiết diện thay đổi, tất cả các kích thước và tỷ lệ hoàn toàn tương ứng với quá trình làm mát tốt nhất. Khả năng tìm thấy chúng một cách chính xác là bí mật chính của công ty. Quan trọng không kém là ống quay, một trong những thành phần hệ thống giúp quản lý tốt nhất các quy trình. Máy làm mát không khí do Novid-Ecoholod sản xuất có khả năng cung cấp luồng khí lạnh với nhiệt độ từ -60°C trở xuống. Với sự giúp đỡ của nó, việc đóng băng nhanh chóng các sản phẩm trên một băng tải đang di chuyển sẽ đặc biệt thuận tiện. Tốc độ trong trường hợp này không chỉ là sự tiện lợi. Ngoài ra còn có một chất lượng mới ở đây. Các nhà sinh học từ lâu đã nhận thấy rằng việc làm lạnh rất nhanh không phá hủy các mô sống. Chẳng hạn, những con thằn lằn nhỏ sau đó có thể sống lại thậm chí vài năm sau đó, và những loài giáp xác rất nhỏ đã trải qua một quy trình như vậy trong điều kiện tự nhiên có thể thức dậy sau ... giấc ngủ nghìn năm! Vì vậy, không có gì ngạc nhiên khi thực phẩm đông lạnh nhanh trông tươi ngon trên bàn! Công ty "Novid-Ecoholod" dễ dàng nhận được nhiệt độ thậm chí là âm 120 ° C từ tủ lạnh của mình. Kết quả là tò mò. Ví dụ, thân thịt có thể dễ dàng được bảo quản trong một toa xe không được trang bị đến bảy ngày, và nếu toa xe được cung cấp lớp cách nhiệt đơn giản nhất, thì cả mười. Có những lợi thế khác là tốt. Mọi người hẳn đã thấy những ống kim loại băng giá dài hàng chục mét trải dài dọc theo các bức tường của buồng làm lạnh của một nhà kho hoặc cửa hàng thông thường, qua đó freon lưu thông. Đây không phải là trường hợp với một máy làm lạnh không khí. Và vâng, nó có kích thước nhỏ. Bạn có thể cung cấp và cài đặt nó ở hầu hết mọi nơi. Luồng khí lạnh từ máy có thể hướng đến mọi nơi. Ví dụ, hình cho thấy một nhà kho bơm hơi dành cho các loại rau dễ hỏng, được trải ra ngay trên cánh đồng. Lợi ích của việc lắp đặt như vậy trở nên đặc biệt rõ ràng, vì với một vụ mùa bội thu, có tới 80% sản phẩm thường chết trên đồng ruộng. Trước nhu cầu rất lớn đối với các thiết bị như vậy, công ty đã xây dựng một số cơ sở lắp đặt để cấp đông cá nhanh chóng trên các tàu đánh cá. Nhân tiện, do thiếu các cơ sở lắp đặt như vậy ở nước ta nên có tới 50% số cá đánh bắt được hiện đã bị mất!
Bây giờ là một vài lời về hiệu quả của máy làm lạnh không khí liên quan đến ngành công nghiệp thực phẩm. Sẽ rất hữu ích nếu chủ cửa hàng hoặc nông dân trong tương lai hiểu được sự khác biệt giữa các số liệu diễu hành thường được đưa ra trong các đặc điểm của tủ lạnh freon và những gì thu được trong thực tế. Có điều là chúng thường được thử nghiệm bằng những đường ống sạch chưa kịp đóng một lớp băng. Trong những điều kiện này, trong những giờ hoạt động đầu tiên, tủ lạnh freon đã "chứng minh" hiệu quả vượt trội của chúng. Tuy nhiên, sau đó các đường ống được bao phủ bởi sương giá và băng. Trong một tháng hoạt động của buồng lạnh chứa đầy hàng hóa, độ dày của "chiếc áo lông" tăng lên rất nhiều khiến mức tiêu thụ năng lượng tăng 1,5-2 lần. Không có đường ống như vậy trong máy làm mát không khí và không có vấn đề tương tự. Do đó, để lưu trữ lâu dài, máy làm mát không khí là vô địch về mặt kinh tế. Tác giả: A.Vargin Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em: Xem các bài viết khác razdela Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Đĩa thiên hà của chúng ta bị cong ở các cạnh ▪ Một phần của tế bào thần kinh để xử lý mẫu ▪ TPA6211A1 - chip khuếch đại âm thanh ▪ Việc sử dụng graphene sẽ trở nên hiệu quả hơn Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần trang web Pin, bộ sạc. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Được hay không được. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Con tàu xuôi theo chiều gió gọi là gì? đáp án chi tiết ▪ bài Đói Cơm. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Vecni Celluloid (zaponlaks). Công thức nấu ăn đơn giản và lời khuyên ▪ bài báo Đài phát thanh bỏ túi Moscow. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |