Большая Советская Энциклопедия (ХО) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ". Страница 28

  Х.-г. м. применяются для охлаждения приёмников излучения, квантовых усилителей (мазеров) и т.д., а также для сжижения газов .

  Лит.: Архаров А. М., Низкотемпературные газовые машины, М., 1969; Техника низких температур, М., 1975.

  А. Б. Фрадков.

Рис. 2. Схема холодильно-газовой машины Джиффорда — Мак-Магона: К — компрессор; 1 — цилиндр; 2 — поршень-вытеснитель; 3 — регенератор; 4 — охлаждаемый объект; 5 — впускной клапан; 6 — выпускной клапан.

Рис. 1. Принципиальная схема холодильно-газовой машины: К — компрессор; Х — холодильник; Т-Р — теплообменник-регенератор; РУ — расширительное устройство; Н — охлаждаемый объект.

Холодильные рассолы

Холоди'льные рассо'лы, см. в ст. Холодильные теплоносители .

Холодильные теплоносители

Холоди'льные теплоноси'тели, хладоносители, жидкие или газообразные вещества, применяемые в холодильных установках как промежуточная среда для переноса теплоты от охлаждаемого тела к кипящему в испарителе холодильной машины холодильному агенту (хладагенту). Установки с Х. т. применяются в тех случаях, когда непосредственное охлаждение тела с помощью кипящего хладагента оказывается невозможным, затруднительным или невыгодным, например при разветвлённости сети холодопотребителей или их удалённости от машинного зала. К Х. т. предъявляется ряд требований: низкая температура замерзания, небольшая вязкость, высокие значения теплоёмкости и теплопроводности, нетоксичность, взрывобезопасность, нейтральность к конструкционным материалам и т.д. В качестве Х. т. используются водные растворы солей (холодильные рассолы): хлорида натрия (для температур до —15 °С), хлорида магния (до —27 °С), хлорида кальция (до —45 °С). В низкотемпературных установках применяются антифризы и фреоны : водные растворы пропиленгликоля (до —47 °С) и этиленгликоля (до —60 °С), фреон-30 (до —90 °С), фреон-11 (до —100 °С). В установках для охлаждения (кондиционирования) воздуха при положительных температурах в качестве Х. т. используют воду.

  В. А. Гоголин.

Холодильные циклы

Холоди'льные ци'клы, обратные круговые термодинамические процессы, в результате которых теплота переходит от тела с меньшей температурой к телу с большей температурой за счёт затраты работы. Х. ц. используются в холодильных машинах , холодильно-газовых машинах . Практически наиболее широко применяются Х. ц., основанные на испарении жидкости, использовании Джоуля — Томсона эффекта , расширении рабочего тела в детандере . С помощью этих Х. ц. можно получать низкие температуры, вплоть до ~ 0,3 К. Одним из наиболее энергетически выгодных (см. Холодильный коэффициент ) является обратный Карно цикл . К нему приближается цикл идеальной парокомпрессионной холодильной машины, представленный на рис . Цикл состоит из двух адиабатических процессов (1—2, 3—4 ) и двух изотермических процессов (4—1, 2—3 ). В этом цикле в испарителе холодильной машины происходит кипение хладагента (линия 4—1 ) при температуре T_o и давлении p_k за счёт теплоты охлаждаемой среды. Испарившийся хладагент отсасывается компрессором, адиабатически (энтропия S-const) сжимается в нём до давления p_k и температуры T_k (линия 1 —2 ) и подаётся в конденсатор , где происходит его конденсация (линия 2—3 ) при неизменных давлении и температуре. Отвод теплоты конденсации осуществляется охлаждающей жидкостью или воздухом. Полученный жидкий хладагент возвращается в испаритель через расширительный цилиндр — детандер, в котором происходит адиабатическое понижение давления и температуры (линия 3—4 ) до исходных значений (p и T ). Процесс сопровождается частичным испарением хладагента. В реальной парокомпрессионной холодильной машине, в отличие от идеальной, Х. ц. идёт с перегревом паров при сжатии в компрессоре, кроме того, вместо детандера здесь имеется регулирующий вентиль, и поэтому процесс расширения хладагента не адиабатический, а изоэнтальпийный. Всё это приводит к снижению значения холодильного коэффициента. Для повышения энергетической эффективности в реальных холодильных машинах применяются усложнённые Х. ц. В области умеренных температур охлаждения при одноступенчатом сжатии хладагента используют циклы с регенеративным теплообменом. Для достижения температур ниже —30 °С в парокомпрессионных холодильных машинах обычно применяют многоступенчатые, каскадные и др. Х. ц. Холод получают также с помощью Х. ц., в которых в процессе их осуществления не происходит фазовых превращений (испарение, конденсация) хладагента. В воздушно-расширительных холодильных машинах используется Х. ц., состоящий из двух адиабат и двух изобар. В этом цикле хладагент (воздух) засасывается из охлаждаемого помещения компрессором, адиабатически сжимается в нём и далее, пройдя охладитель, адиабатически расширяется в детандере и с температурой —70 °С и ниже поступает в охлаждаемое помещение, после чего цикл повторяется. Энергетически более выгодным является регенеративный Х. ц., состоящий из двух изотермических и двух изохорных процессов (обратный цикл Стирлинга); используется в холодильно-газовых машинах типа «Филипс» и позволяет получать криогенные температуры.

  Лит.: Справочник по физико-техническим основам криогеники, 2 изд., М., 1973.

  В. А. Гоголин.

Холодильный цикл идеальной парокомпрессионной машины: r — давление; i — энтальпия.

Холодильный агент

Холоди'льный аге'нт, хладагент, рабочее вещество холодильной машины , которое при кипении или в процессе расширения отнимает теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передаёт её охлаждающей среде (воде, воздуху и т. п.). К Х. а. предъявляется ряд требований: они должны иметь низкую температуру кипения при давлениях выше атмосферного (во избежание подсоса воздуха), умеренные давление и температуру конденсации, низкую температуру затвердевания и высокую критическую температуру, большую теплоту парообразования при малых удельных объёмах паров, малую теплоёмкость и высокую теплопроводность. Кроме того, желательно, чтобы Х. а. были взрывобезопасными, нетоксичными, негорючими, нейтральными к конструкционным материалам, инертными к смазке и т. д. В зависимости от температуры кипения при атмосферном давлении Х. а. подразделяют на 3 группы: высокотемпературные (выше —10 °С), умеренные (ниже —10 °С) и низкотемпературные (ниже —50 °С). Основными Х. а. являются аммиак , фреоны (хладоны) и некоторые углеводороды. Аммиак относится к группе умеренных Х. а. Достоинствами аммиака являются его низкая стоимость и высокие теплофизические показатели. К недостаткам относятся токсичность, взрывоопасность. Аммиак также разрушительно воздействует на медь и её сплавы. Фреоны в большинстве случаев безвредны и негорючи; насчитывается свыше 50 различных фреонов и их смесей, применяемых во всех температурных группах. Наиболее распространены фреон-12, фреон-22 (относятся к умеренным Х. а.) и фреон-13 (низкотемпературный Х. а.). Углеводороды (этан, пропан, этилен) имеют низкую температуру замерзания, но взрывоопасны; применяются в крупных и средних холодильных установках в нефтехимической и газовой промышленности. В пароэжекторных и работающих на водном растворе бромистого лития (бромистолитиевых) абсорбционных холодильных машинах Х. а. служит вода. В холодильно-газовых машинах в качестве Х. а. в основном используются такие газы, как гелий, водород, азот, воздух.