Giáo trình Kỹ thuật lạnh – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – BÀI GIẢNG KỸ THUẬT LẠNH Biên – StuDocu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

————————-

BÀI GIẢNG

KỸ THUẬT LẠNH

Biên soạn: GVC. ThS. Trần Thế Truyền

Khoa: Hóa

Đà Nẵng, 2007

Mục lục

MỞ ĐẦU …………………………………………………………………………………………………….. – 4 –

I. Lịch sử tăng trưởng ngành lạnh : ………………………………………………………………….. – 4 – II. Ý nghĩa kinh tế tài chính của kỹ thuật lạnh : …………………………………………………………… – 4 – III. Kỹ thuật lạnh ở Vịêt Nam : ……………………………………………………………………. – 6 – CHƯƠNG 1 : LÝ THUYẾT CƠ SỞ VỀ KỸ THUẬT LẠNH …………………………….. – 7 –

1. Các giải pháp làm lạnh tự tạo : …………………………………………………….. – 7 – 1.1. Phương pháp bay hơi khuếch tán : …………………………………………………… – 7 – 1.1. Phương pháp hòa tan : ……………………………………………………………………. – 8 – 1.1. Phương pháp hóa lỏng ( nóng chảy ) : ………………………………………………… – 8 – 1.1. Phương pháp thăng hoa : ………………………………………………………………… – 8 – 1.1. Phương pháp bay hơi chất lỏng : ……………………………………………………… – 8 – 1.1. Phương pháp khử từ đoạn nhiệt : …………………………………………………….. – 9 – 1.1. Phương pháp giản nở khí có sinh ngoại công : ………………………………….. – 9 – 1.1. Phương pháp tiết lưu không sinh ngoại công : …………………………………… – 9 – 1.1. Làm lạnh bằng hiệu ứng xoáy : ……………………………………………………… – 10 – 1.1. Hiệu ứng nhiệt điện ( hiệu ứng Pentier ) : ……………………………………….. – 11 –

2. Tác nhận lạnh: (Môi chất lạnh, gaz lạnh) ……………………………………………… – 12 –
   1.2. Định nghĩa: ………………………………………………………………………………… – 12 –
   1.2. Yêu cầu: …………………………………………………………………………………….. – 12 –
   1.2. Một số tác nhân điển hình: …………………………………………………………… – 13 –

   Bạn đang đọc: Giáo trình Kỹ thuật lạnh – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – BÀI GIẢNG KỸ THUẬT LẠNH Biên – StuDocu

3. Chất tải lạnh : …………………………………………………………………………………….. – 16 – 1.3. Định nghĩa : ………………………………………………………………………………… – 16 – 1.3. Yêu cầu : …………………………………………………………………………………….. – 16 – 1.3. Chất tải lanh nổi bật …………………………………………………………………. – 17 – CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ VỀ KỸ THUẬT LẠNH THỰC PHẨM …………………………. – 22 –
4. Tác dụng của nhiệt độ thấp so với vi sinh vật ( tác động ảnh hưởng ) ……………………. – 22 – 2.1. Nguyên nhân làm hỏng thực phẩm : 3 nguyên do chính ………………… – 22 – 2.1. Các loại VSV phá hoại thực phẩm : ……………………………………………….. – 22 – 2.1. Tác dụng của nhiệt độ thấp so với VSV ……………………………………….. – 22 –
5. Tác dụng chủa nhiệt độ thấp so với khung hình sống và thực phẩm ………………. – 23 – 2.2. Đối với động vật hoang dã …………………………………………………………………………. – 23 – 2.2. Tác dụng của nhiệt độ thấp đến tế bào khung hình thực vật và rau quả : …….. – 25 –
6. Lý thuyết về kỹ thuật làm lạnh thực phẩm : …………………………………………… – 26 – 2.3. Ý nghĩa về việc làm lạnh thực phẩm : …………………………………………….. – 26 – 2.3. Điều kiện làm lạnh mẫu sản phẩm trong phòng dữ gìn và bảo vệ : ………………………. – 30 – 2.3. Tốc độ làm lạnh và thời hạn làm lạnh thực phẩm : ………………………….. – 30 –
7. Các chính sách làm lạnh thực phẩm : …………………………………………………………. – 31 – 2.4. Chế độ làm lạnh thích hợp : …………………………………………………………… – 31 – 2.4. Các chiêu thức làm lạnh thực phẩm : ………………………………………….. – 32 – CHƯƠNG 3 : KỸ THUẬT BẢO QUẢN LẠNH THỰC PHẨM ………………………. – 38 –
8. Các quy trình sinh lý hóa xảy ra khi dữ gìn và bảo vệ lạnh thực phẩm : ………………. – 38 – 3.1. Biến đổi vật lý : …………………………………………………………………………… – 38 – 3.1. Biến đổi sinh hóa : ……………………………………………………………………….. – 38 –
9. Các chính sách dữ gìn và bảo vệ ………………………………………………………………………….. – 40 –
10. Làm ấm. …………………………………………………………………………………………… – 71 –
11. Sự biến đổi của mẫu sản phẩm trong thời hạn làm tan giá và làm ẩm …………….. – 72 – 6.3. Biến đổi vật lý. …………………………………………………………………………… – 72 – 6.3. Biến đổi mô học ………………………………………………………………………….. – 72 – 6.3. Sự biến đổi vi sinh vật. ………………………………………………………………… – 72 – 6.3. Biến đổi hóa học và sinh hóa ………………………………………………………… – 72 –
12. Thời gian tan giá ……………………………………………………………………………….. – 72 – Tài liệu tìm hiểu thêm ………………………………………………………………………………………. – 74 –

MỞ ĐẦU

I. Lịch sử phát triển ngành lạnh:

Con người đã biết làm lạnh và sử dụng lạnh cách đây rất lâu :

• Các tranh vẽ trên tường trong những kim tự tháp Ai Cập cách đây khoảng chừng 2500 năm đã mô tả cảnh nô lệ quạt những bình gốm xốp cho nước bay hơi để làm mát không khí .
• Cách đây khoảng chừng 2000 năm người Ấn Độ và Trung Quốc đã biết trộn muối vào nước hoặc tuyết để tạo nhiệt độ thấp hơn .
• Nhưng kỹ thuật lanh văn minh khởi đầu phải kể từ khi giáo sư Black tìm ra ẩn nhiệt hóa hơi và ẩn nhiệt nóng chảy vào năm 1761 – 1764 .
• Ở cuối thế kỷ XVIII từ phát hiện tiên phong là trong điều kiện kèm theo chân không nước bay hơi ở nhiệt độ thấp. Vào năm 1834 bác sĩ Perkins ( Anh ) thiết kế xây dựng được máy lạnh tiên phong với tác nhân lạnh là ete etylen thao tác ở áp suất thấp hơn áp suất khí quyển .
• Cuối thế kỷ XIX có hàng loạt những ý tưởng ra máy lạnh với những tác nhân có áp suất trong quy trình kín cao hơn áp suất khí quyển :

• Năm 1871 Tellier xây dựng máy lạnh với tác nhân ete metylen.
• Năm 1872 Boil phát minh nguyên lý máy lạnh NH 3.
• Năm 1874 kỹ sư Linde (Đức) đã thiết kế được máy lạnh NH 3, lúc này việc
  chế tạo máy lạnh nén hơi mới thực sự phát triển rộng rãi trong hầu hết các ngành kinh
  tế.

• Mốc quan trọng trong kỹ thuật lạnh là việc sản xuất và ứng dụng các freon ở
  Mỹ vào năm 1930.

Ngày nay kỹ thuật văn minh đang đi vào những đỉnh điểm của khoa học kỹ thuật tân tiến. Phạm vi nhiệt độ của kỹ thuật lạnh thời nay được lan rộng ra rất nhiều và kỹ thuật đang tiến dần đến nhiệt độ không tuyệt đối .Riêng kỹ thuật lạnh là nhu yếu thiết yếu để tăng trưởng công nghiệp thực phẩm : “ Lạnh cần cho công nghiệp thực phẩm như điện và hơi nước cần cho công nghiệp nặng vậy. Điện và hơi nước đã đẩy công nghiệp nặng tiến tới, thì lạnh sẽ làm cho công nghiệp thực phẩm tăng trưởng vượt bậc ( Micoiang – 1935 ) .

II. Ý nghĩa kinh tế của kỹ thuật lạnh:

1. Ứng dụng lạnh trong bảo quản thực phẩm:

Theo 1 số ít thống kê thì khoảng chừng 80 % hiệu suất lạnh được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm như chế biến thịt cá, rau quả, công nghiệp thủy hải sản … những kho lạnh dữ gìn và bảo vệ, những kho lạnh chế biến phân phối, những máy lạnh thương nghiệp, đến những tủ lạnh mái ấm gia đình, những xí nghiệp sản xuất sản xuất nước đá, máy lạnh lắp ráp trên tàu thủy và những

8. Các ứng dụng khác:

• Trong hàng không và du hành ngoài hành tinh : tạo ra nhiệt độ thấp để kiểm tra máy móc thao tác trong điều kiện kèm theo tương tự như .
• Trong khai thác mỏ, trong cơ khí, trong y dược …

III. Kỹ thuật lạnh ở Vịêt Nam:

Kỹ thuật lạnh ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc tăng trưởng kinh tế tài chính ở nước ta, thực vật kỹ thuật đã xâm nhập vào hơn 60 ngành kinh tế tài chính, đặc biệt quan trọng vào những ngành chế biến thực phẩm, món ăn hải sản xuất khẩu, công nghiệp nhẹ, điều hòa không khí …Nhưng điểm yếu kém hầu hết của ngành lạnh nước ta lúc bấy giờ là quá nhỏ bé non yếu và lỗi thời. Nước ta chỉ sản xuất được những loại máy NH3 loại nhỏ, chưa sản xuất được những loại máy nén và thiết bị cỡ lớn, những loại máy lạnh freon, những thiết bị tự động hóa … Và đặc thù quan trọng khác là ngành lạnh ở ta bị tản mạn và phân tán, không có cơ quan TW chủ trì nên không được góp vốn đầu tư và tăng trưởng đúng mức. Các đơn vị chức năng sử dụng lạnh thường trang bị tự phát nên nhiều khi gây ra tiêu tốn lãng phí .

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT CƠ SỞ VỀ KỸ THUẬT LẠNH

1. Các phương pháp làm lạnh nhân tạo:

Từ lâu con người đã biết tận dụng vạn vật thiên nhiên để thỏa mãn nhu cầu một phần nhu yếu về lạnh. Ở những nước ôn đới người ta trử băng đá, còn ở những nước nhiệt đới gió mùa người cổ đại biết sử dụng những hang động có mạch nước ngầm nhịêt độ thấp để dữ gìn và bảo vệ thực phẩm và lương thực .Làm lạnh tự tạo là những quy trình làm lạnh nhờ một phương tiện đi lại hoặc thiết bị do con người tạo ra .Danh từ LẠNH màn biểu diễn một trạng thái nào đó của vật chất khi nhiệt độ của nó thấp hơn nhiệt độ thiên nhiên và môi trường xung quanh. Vậy số lượng giới hạn nào đó của nhiệt độ thiên nhiên và môi trường xung quanh để phân biệt giữa NÓNG và LẠNH của vật chất ? Vấn đề này chưa được thống nhất trên quốc tế, tuy nhiên lúc bấy giờ nhiều nước vẫn lấy nhiệt độ thích hợp thông thường là + 20 0 C – + 24 0 C làm số lượng giới hạn. Như vậy thừa nhận LẠNH trình diễn trạng thái vật chất có nhiệt độ dưới + 20 0 C .Trong kỹ thuật lạnh phân biệt như sau :

• Lạnh thường: tđb < t 0 < +20 0 C
• Lạnh đông: – 100 0 C < t 0 < tđb
• Lạnh thâm độ: -272, 999985 0 C < t 0 < - 100 0 C

1.1. Phương pháp bay hơi khuếch tán:

Một thí dụ nổi bật là nước bay hơi khuếch tán vào không khí : khi phun nước liên tục vào không khí có cùng nhiệt độ, nước sẽ bay hơi khuếch tán vào không khí và trạng thái khôngkhí sẽ biến hóa theo đường đẳng entanpi :Hình * * *t1 : nhiệt độ khô ( đọc trên nhiêt kế khô ) t2 : nhiệt độ ướt ( đọc trên nhiêt kế bầu ướt ) ts : nhiệt độ đọng sương Từ điểm 1 là trạng thái bắt đầu của không khí đến điểm 2, nhiệt độ tăng từ φ 1 đến φmax = 100 %, nhiệt độ giảm từ t1 đến t2 .Ở vùng nóng và khô hoàn toàn có thể sử dụng chiêu thức này để điều hòa nhiệt độ. Ở nước ta khí hậu nóng và ẩm nên ứng dụng không hiệu suất cao, trừ những ngày nắng gió tây .Quá trình bay hơi chất lỏng khi nào cũng gắn với quy trình thu nhiệt. Vì ẩn nhiệt bay hơi của chất lỏng khi nào cũng lớn hơn rất nhiều ẩn nhiệt hóa rắn nên hiệu ứng lạnh lớn hơn .Chất lỏng bay hơi đóng vai trò là môi chất lạnh và chất tải lạnh quan trọng trong kỹ thuật lạnh. Trong đó Nitơ lỏng được sử dụng trong kỹ thuật lạnh thâm độ ( Cryô ), nhiều trường hợp Nitơ lỏng vừa là môi chất lạnh vừa là chất bảo vệ vì Nitơ là loại khí trơ có tính năng ngưng trệ những quy trình sinh hóa trong loại sản phẩm .

1.1. Phương pháp khử từ đoạn nhiệt:

Đây là giải pháp sử dụng trong kỹ thuật Cryô để hạ nhiệt độ của những mẫu thí nghiệm từ nhiệt độ sôi của Heli ( 3-4 0 K ) xuống gần nhiệt độ không tuyệt đối .Nguyên tắc thao tác : Nguời ta sử dụng một loại muối nhiễm từ ở quy trình nhiễm từ giữa hai cực từ mạnh, lúc này những tinh thể được sắp xếp thứ tự, muối tỏa ra một lượng nhiệt nhất định, lượng nhiệt này truyền ra ngoài để làm bay hơi Heli lỏng. Quá trình nhiễm giẩm bất ngờ đột ngột và tạo ra một hiệu suất lạnh qo. Lập lại những quy trình đó nhiều lần, người ta hoàn toàn có thể tạo ra nhiệt độ lạnh rất thấp .

1.1. Phương pháp giản nở khí có sinh ngoại công:

Các máy lạnh làm vịêc theo nguyên tắc co và giãn khi có sinh ngoại công gọi là MÁY LẠNH KHÍ NÉN. Phạm vi ứng dụng rất to lớn từ máy điều tiết không khí cho đến những máy sản xuất Nitơ, Oxy lỏng, máy hóa lỏng không khí và khí đốt …* Nguyên tắc thao tác : Môi chất lạnh là khộng khí hoặc một chất khí bất kể, không đổi khác pha trong quy trình. Khí được nén đoạn nhiệt s1 = const từ trạng thái 1 lên trạng thái 2. Ở bình làm mát ( BLM ) không khí thải nhiệt cho môi trường tự nhiên ở áp suất p2 = const đến trạng thái 3, sau đó được co và giãn đoạn nhiệt s3 = const xuống trạng thái 4 có nhiệt độ thấp và áp suất thấp. Trong phòng lạnh không khí thu nhiệt của môi trường tự nhiên ở áp suất p4 = const và nóng dần lên điểm 1, khép kín vòng tuần hoàn .Như vậy quy trình máy lạnh nén khí gồm hai quy trình nén và giản nỡ đoạn nhiệt, với quy trình thu và thải nhiệt đẳng áp nhưng không đẳng nhiệt. Nhiệt độ to đạt được nhờ vào vào t3, p1, p2 và số mũ đoạn nhiệt k .Công của quy trình bằng diện tích quy hoạnh 1235 * Sơ đồ thao tác :Hình * * *

1.1. Phương pháp tiết lưu không sinh ngoại công:

( Hịêu ứng Jun – Tomson )Có thể co và giãn khí không sinh ngoại công bằng cách tiết lưu khí qua cơ cấu tổ chức tiết lưu từu áp suất cao p1 xuống áp suất thấp p2, không có trao đổi nhiệt với môi trường tự nhiên bên ngoài và entanpi không đổi .Hình * * *Năm 1852 Jun – Tomson nêu lên quan hệ gữa sự đổi khác áp suất và nhiệt độ qua quy trình tiết lưu như sau :dp idT ⎟ ⎟ ⎠⎞ ⎜ ⎜ ⎝⎛ = αVà : α = ⎥⎥ ⎦⎤ ⎢⎢ ⎣⎡ ⎟ ⎠⎜ ⎞ ⎝⎛ ∂− ∂ T pV T V Cp

1

Đối với khí lý tưởng vì :V = PRT nên P.TR TT V p⎟ = ⎠

⎜ ⎞
⎝

⎛ ∂

∂ = V

Do đó : α = 0 : nhiệt độ không đổi khác sau tiết lưu. Đối với khí thực xảy ra 3 trường hợp, gọi là hịêu ứng Jun – Tomson :

• α > 0: nhiệt độ giảm sau tiết lưu
• α = 0: nhiệt độ không đổi
• α < 0: nhiệt độ tăng sau tiết lưu. Ở nhiệt độ môi trường, chỉ trừ Heli và Hydro có nhiệt độ tăng sau tiết lưu, còn hầu hết các khí và hơi sau khi tiết lưu đều có nhiệt độ giảm, đặc biệt khi tiết lưu hơi ẩm hoặc lỏng.

Trong máy lạnh nén hơi, hấp thụ và ejectơ, người ta sử dụng những thiết bị tiết lưu đơn thuần, gọn nhẹ thay cho máy co và giãn rất cồng kềnh phức tạp .

1.1. Làm lạnh bằng hiệu ứng xoáy:

* Cấu tạo thiết bị : gồm một ống xoáy đặc biệt quan trọngHình * * ** Nguyên tắc thao tác : không khí được nén và làm lạnh đến nhiệt độ môi trường tự nhiên ( 20 0 C ) được thổi tiếp tuyến với thành trong của ống, vuông góc với trục ống. Sau co và giãn dòng khí có tốc độ rất lớn tạo thành dòng xoáy. Tốc độ góc ở ngoài cùng thì nhỏ, còn ở gần tâm trục ống thì rất lớn. Khi hoạt động đến VTL2 do bị ma sát* Ưu điểm :

• Không gây tiếng ồn, không có chi tiết chuyển động
• Gọn nhẹ, chắc chắn, dễ mang xách, không cần mội chất.
• Chỉ cần điện một chiều, thuận tịen cho du lịch và nông thôn.
• Chỉ cần thay đổi chiều dấu điện là chuyển được từ tủ lạnh sang
  tủ nóng và ngược lại.

1. Tác nhận lạnh: (Môi chất lạnh, gaz lạnh)

1.2. Định nghĩa:

Tác nhân lạnh là chất môi giới sử dụng trong quy trình nhiệt động ngược chiều để thu nhiệt của thiên nhiên và môi trường có nhiệt độ thấp và thải nhiệt ra thiên nhiên và môi trường có nhiệt độ cao hơn .Tác nhân lạnh tuần hòan được trong mạng lưới hệ thống nhờ quy trình nén .

• Ở máy lạnh nén khí, môi chất lạnh không thay đổi trạng thái, luôn ở thể khí.
• Ở máy lạnh nén hơi, môi chất lạnh thu nhiệt của môi trường xung quanh trong
  thời gian nó biến đổi trạng thái.

1.2. Yêu cầu:

Do những đặc thù của quy trình ngược, hệ thống thiết bị lạnh, điều kiện kèm theo quản lý và vận hành … nên tác nhân lạnh cần có những nhu yếu sau đây :

1. Tính chất hóa học:

• Bền về mặt hóa học trong khoanh vùng phạm vi áp suất và nhiệt độ thao tác, không được phân hủy hay polyme hóa .
• Môi chất phải trơ, không ăn mòn những vật tư chế tạo máy, không tạo phản ứng với dầu bôi trơn, oxy trong không khí và hơi ẩm .

• An toàn, khó cháy và khó nổ.
  2. Tính chất lý học:

• Áp suất ngưng tụ không được quá cao, vì lúc đó độ bền cụ thể nhu yếu lớn, dễ rò rỉ tác nhân .
• Áp suất không được quá nhỏ, phải lớn hơn áp suất khí quyển để mạng lưới hệ thống không bị chân không .
• Nhiệt độ đông đặc phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi nhiều : tđđ < < tbh
• Nhiệt độ tới hạn phải cao hơn nhiệt độ ngưng tụ nhiều : tth >> tnt .

• Nhiệt độ tới hạn là nhiệt độ mà trên đó trạng thái khí không thể chuyển thành
  trạng thái lỏng được dù có tăng áp suất.

Ví dụ : tth ( NH3 ) = 132,9 0 C ; tth ( CO 2 ) = 31 0 C ; tth ( R12 ) = 112 0 C .

• Nhiệt độ đông đặc: tại đó vật thể chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn.

* Ẩn nhiệt hóa hơi và nhiệt dung ( c ) càng lớn, càng tốt vì lúc này lượng môi chất trọn vẹn trong mạng lưới hệ thống càng nhỏ, hiệu suất lạnh riêng khối lượng càng lớn .

• Năng suất lạnh riêng theo thể tích qv càng lớn càng tốt, vì lúc này máy nén và những thiết bị sẽ gọn nhẹ .
• Độ nhớt động học càng nhỏ càng tốt, nhằm mục đích giảm tổn thất áp suất trên đường ống và những van .
• Hệ số dẫn nhiệt ( λ ) và thông số tỏa nhiệt ( α ) càng lớn càng tốt .
• Mội chất hòa tan dầu trọn vẹn có ưu điểm hơn so với loại không hòa tan hoặc hòa tan hạn chế, vì quy trình bôi trơn sẽ tốt hơn, thiết bị trao đổi nhiệt không bị một lớp trở nhiệt do dầu bao trùm, nhưng có điểm yếu kém là làm tăng nhiệt độ bay hơi và làm giảm độ nhớt của dầu .
• Khả năng hòa tan nước của môi chất càng lớn càng tốt, để tránh tắc ẩm cho bộ phận tiết lưu .
• Môi chất không được dẫn điện, để hoàn toàn có thể sử dụng cho máy nén khí và nữa kín .

3. Tính chất sinh lý:

• Không ô nhiễm so với người và khung hình sống, không gây phản ứng với cơ quan hô hấp, không tạo những khí độc khi tiếp xúc với lửa hàn và vật lịêu sản xuất .
• Cần có mùi để dễ phát hịên rò rỉ, hoàn toàn có thể pha thêm chất có mùi vào nhưng không ảnh hưởng tác động đến quy trình .

• Không ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm bảo quản khi bị rò rỉ.
  4. Tính kinh tế:

• Rẻ tiền
• Dễ kiếm, nghĩa là môi chất được sản xuất công nghiệp, luân chuyển và dữ gìn và bảo vệ thuận tiện .

1.2. Một số tác nhân điển hình:

1. Môi chất vô cơ:

• Ký hiệu: vì công thức hóa học của các môi chất vô cơ đơn giản nên ít khi sử
  dụng ký hiệu. Tuy nhiên quy định như sau:

R7 – ( hai chữ số ghi tròn phân tử lượng của chất ) Ví dụ : NH3 : R717 ; H2O : R718 ; Không khí : R Các chất có cùng phân tử lượng phải có tín hiệu riêng phân biệt Ví dụ : CO2, R744, N2O, R744A

• Môi chất điển hình NH3:
  Máy lạnh NH3 được ứng dụng nhiều nhất trong công nghiệp thực phẩm.

• Ưu điểm:

• Ít độc
• Không mùi hoặc có mùi thơm nhẹ
• Không (hay ít) gây nổ

• Nhược điểm:

• Ẩn nhịêt hóa hơi bé
• Freon không hòa tan trong nước, nên dễ có hiện tượng kỳ lạ nút đá .
• Hỗn hợp của những freon với không khí thì không độc, không nguy khốn ( trừ khi quá đặc thì gây ngạt ), nhưng những mẫu sản phẩm phân hủy của chúng khi có ngọn lửa thì rất nguy khốn vì tạo khí độc là fosgen ( OCCl2 ) .
• Các freon hòa tan trọn vẹn trong dầu, do đó làm tăng nhiệt độ bay hơi và nhiệt độ ngưng tự của tác nhân. Khi tăng lượng dầu trong tác nhân thì sẽ giảm lượng tác nhân thao tác trong mạng lưới hệ thống, do đó làm giảm hiệu suất lạnh của “ 1 kg biểu kiến tác nhân lạnh ” ( 1 kg biểu kiến tác nhân lạnh là lượng hỗn hợp tác nhân lạnh và dầu máy, nước … bằng 1 kg ), đồng thời sẽ làm tăng độ nhớt dung dịch so với tác nhân tinh khiết nên thông số cấp nhiệt ( α ) cũng giảm .

Tuy nhiên dầu hòa tan trọn vẹn vào tác nhân lại có ưu điểm là không tạo ra những màng dầu ở mặt phẳng thiết bị truyền nhiệ, do đó không làm giảm hiệu suất truyền nhiệt .

• Nhược điểm lớn nhất của freon là thủ phạm phá hủy tầng ozon và gây hiệu
  ứng lồng kính làm nóng trái đất.

• Tầng ôzon và sự suy thoái:
  Tầng ôzon là tầng khí quyển có độ dày chừng 40 km, cách bề mặt trái đất từ 10

• 50 km. Tầng ôzon được coi là lá chắn của trái đất, chống các tia cực tím có hại của
  mặt trời (làm cháy da và gây ra các bệnh ung thư da ).

Năm 1950 ( Paul Crutzen – Đức ) đã phát hiện ra sự suy thoái và khủng hoảng của tầng ôzon, nhưng mãi đến năm 1974 ( Powland và Molina – Mỹ ) mới phát hiện ra thủ phạm là những chất freon có chứa Clo, và ba giáo sư đã được phần thưởng Nobel hóa học vào năm 1995 .Freon tuy nặng hơn không khí, nhưng sau nhiều năm nó cũng đến được tầng bình lưu, dưới tính năng ánh sáng mặt trời chúng phân hủy những nguyên tử Clo. Clo công dụng như một chất xúc tác tàn phá phân tử ôzon ( O3 → O2 ). Do Clo sống sót rất lâu trong khí quyển nên năng lực tàn phá ozon rất lớn, ước tính rằng cứ 1 nguyên tử Clo hoàn toàn có thể tàn phá tới 100 phân tử ozon .

• Hịệu ứng lồng kính:
  Nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất khoảng 15 0 C, nhiệt độ này được thiết
  lập nhờ hiệu ứng lồng kính cân bằng do khí Cacbonic và hơi nước ở trạng thái cân
  bằng sinh thái trong tầng khí quyển tạo ra. Chúng để cho các tia năng lượng mặt trời

có sóng ngắn đi qua một cách thuận tiện, nhưng lại phản xạ lại những tia nguồn năng lượng sóng dài phát ra từ toàn cầu, làm nóng toàn cầu .Hiệu ứng lồng kính : lồng kính là một hộp thu năng lượng mặt trời, đáy và xung quanh làm bằng vật tư cách nhiệt, bên trong đặt tấm thu năng lượng sơn màu đen, bên trên đặt tấm kính trắng. Ánh nắng mặt trời có bước sóng rất ngắn xuyên quan tấm kính một cách thuận tiện và được tấm thu hấp thụ nguồn năng lượng. Do nhiệt độ không cao, nên tấm hấp thụ màu đen chỉ phát ra những tia bức xạ nguồn năng lượng sóng dài. Các lớp kính trắng lại có đặc thù phản xạ hầu hết những tia bức xạ dài, do đó lồng kính có năng lực bẫy những tia nguồn năng lượng mặt trời để biến thành nhiệt sử dụng cho mục tiêu sưởi ấm, đun nước, sấy …Ở trạng thái cân đối sinh thái xanh, lựơng CO 2 và hơi nước có trong khí quyển vừa đủ để giải nhiệt độ trung bình mặt phẳng toàn cầu khoảng chừng 15 0 C. Nhưng trong quy trình công nghiệp hóa, trạng thái cân đối bị con người ảnh hưởng tác động, ngoài lượng CO 2 thải ra từ những nhà máy sản xuất nhiệt điện và cơ sở công nghiệp ngày càng lớn, vì nhiều freon có hiệu ứng lồng kính lớn gấp 5000 – 7000 lần CO2. Dẫn đến trạng thái cân đối sinh thái xanh bị phá vỡ, toàn cầu nóng dần lên, dẫn đến hậu quả khó lường là băng giá vĩnh cửu ở hai cực toàn cầu tan ra, nước biển dâng lên thu hẹp diện tích quy hoạnh canh tác, thời tiết đổi khác, thiên tai hoành hành …

• Môi chất lạnh bị cấm: R11, R12, R13, R …
• Môi chất lạnh quá độ: R22, R401A/B, R401 A/B …
• Môi chất lạnh cho tương lai là các chất không chứa Clo như: R134a, R507,
  R23, R717…

• Các hỗn hợp đồng sôi: là các hỗn hợp có 2 hoặc 3 thành phần, nhằm mục đích
  để tăng cường các ưu điểm, và thường các chất thành phần có nhiệt độ sôi không
  chênh nhau quá 10 0 K.

Ví dụ : R500 = 73,8 % R12 và 26,2 % R152a ( Kg / Kg ) R502 = 48,8 % R22 và 51,2 % R115 ( Kg / Kg )

1. Chất tải lạnh:

1.3. Định nghĩa:

Những chất đã đựơc hạ nhiệt độ khi đi qua thiết bị bay hơi của mạng lưới hệ thống máy lạnh và được đưa đi làm lạnh vật khác gọi là chất tải lạnh .

1.3. Yêu cầu:

1. Tính chất hóa học:

• Không ăn mòn phá hủy máy móc, thiết bị
• Không cháy, không gây nổ.
• Bền ở điều kiện làm việc

trong 1 số trường hợp lạnh Giao hàng kỹ thuật sản xuất ở những Xí nghiệp hoá chất, dược phẩm. Đnág chú ý quan tâm là những thiên nhiên và môi trường này khôgn có oxy nên không gây hiện tượng kỳ lạ oxy hóa mẫu sản phẩm, và vì đắt tiền nên chúng phải dùng trong mạng lưới hệ thống kín .

2. Môi trường tải lạnh nóng: thường dùng nước, nước muối.
a/ Ưu điểm:

• Có thông số cấp nhiệt α lớn : α = 200 ÷ 400 Kcal / m / s Trường hợp chất lỏng hoạt động với v = 5 m / s thì thông số cấp nhiệt α = 40000 Kcal / m 2 h 0 C. Do vậy làm lạnh trong thiên nhiên và môi trường lỏng rất nhanh, điều này có ý nghĩa quan trọng không những về mặt kinh tế tài chính là rút ngắn thời hạn sản xuất mà còn bảo vệ được phẩm chất của mẫu sản phẩm vì phần nhiều những loại sản phẩm chỉ có làm lạnh nhanh thì mới tốt, giữ được nhiều đặc thù khởi đầu .
• Dùng môi trường tự nhiên lỏng thì tránh được sự hao hụt khối lượng, tránh được hiện tượng kỳ lạ oxy hóa mẫu sản phẩm .
• Dùng nước muối hoàn toàn có thể đạt được nhiệt độ khá ? ? b. Nhược điểm .
• Một số mẫu sản phẩm không được cho phép thấm ướt nên không hề dùng thiên nhiên và môi trường lỏng để làm lạnh được .
• Bẩn thỉu, khí ẩm, dễ bị meo mốc, rỉ .. và chóng hỏng thiết bị .
• Nước muối thấm vào mẫu sản phẩm làm lạnh dẫn đến tác động ảnh hưởng phẩm chất của mẫu sản phẩm .

Về sắc tố thì trong muối có ít hợp chất Na. NaCl có màu xanh da trời. Trong nước hỗn hợp này cho phản ứng kiềm ( Na. NaCl Æ NaOH ) pH = 8 ÷ 8,3 nên nó làm trung hòa axit trong mẫu sản phẩm làm cho VSV dễ xâm nhập và tăng trưởng. Do đó tốt nhất người ta phải làm lạnh và làm lạnh đông mẫu sản phẩm đã được bọc gói, kỹ bằng nilon, giấy chống thấm ướt ( chiêu thức khristodulo ) .

• Môi trường nước muối là môi trường thích hợp cho loại VSV ưa mặn (chịu
  được áp suất thẩm thấu cao). VSV này làm nứt (xẻ dọc) các phần tử Protit, làm cho
  protit có khả năng hút muối mặn thêm, qúa trình này có hiệu quả nhất trong giai đoạn
  chín hóa học, vì lúc ấy protit có nhiều nhóm axit amin tự do và ở nhiệt độ thấp hơn
  nitơ trong nhóm – NH 2 thì hoá trị 3 chuyển sang hóa trị 5 liên kết với muối.

Công thức * * *Lúc này protit trở nên háo nước. Đặc điểm này được ứng dụng trong kỹ thuật muối cá ở nhiệt độ thấp .

• Muối ăn (NaCl) luôn luôn có chứa các hợp chất muối khác như CaCl 2, MgCl 2 ,
  KCl … CaCl 2 liên kết với protit và axit béo tạo thành albaminat canxi không hòa tan,
  làm tăng độ cứng của sản phẩm, giảm mức độ tiêu hóa của sản phẩm.

Ion Mg + + sinh ra vị đắng và làm loại sản phẩm bị cứng KCl tích tụ ở thực phẩm và gây bệnh viêm cổ cho người ăn phải nó ( chính là do K + )

• Dung dịch NaCl khi bị bẩn rất khó làm sạch.
• Dùng môi trường lỏng để tải lạnh có thể gặp nguy hiểm vì chất tải lạnh đóng
  băng trong đường ống gây nổ vỡ ống và thiết bị (hệ thống kín).

Ví dụ : Dùng chất tải lạnh có nồng độ NaCl là 1 thì t 0 đb của nó là – 13 0 C, nếu để t 0 < 13 0 C thì xảy ra qúa trình ngừng hoạt động .* Khắc phục :

• Để khắc phục hiện tượng kỳ lạ ăn mòn thiết bị khi dung dịch nước muối người ta bổ trợ vào chất chống ăn mòn .
• Đối với dung dịch NaCl thì dùng : 1 m3 dung dịch pha 3,2 kg Na 2 Cr 2 O 7. 2H 2 O ( có thêm 0,27 kg NaOH cho 1 kg Na 2 Cr 2 O 7 tính năng như trên ), mỗi năm 1 lần thêm 1 / lượng bắt đầu Na 2 Cr 2 O 7 và NaOH hay hoàn toàn có thể dùng 1,6 kg Na 2 HPO 4. 12H 2 O cho 1 ml dung dịch NaCl ( hàng tháng )
• Đối với CaCl 2 nguyên chất thì ăn mòn kém : Trong trong thực tiễn không có CaCl 2 tinh khiết nên thêm chất chống ăn mòn như sau : 1 m 3 dung dịch CaCl 2 thì dùng 1,6 kg Na 2 Cr 2 O 7 ( có thêm 0,27 kg NaOH cho 1 kg Na 2 Cr 2 O 7 để chuyển bicromat thành ? > trung tính Na 2 Cr 2 O 4 ). Trước đó phải trung hòa dung dịch đến pH = 7. Mỗi năm 1 lần phải thêm ? ? lượng Na 2 Cr 2 O 7 và NaOH khởi đầu .

• Để khắc phục hiện tượng đóng băng thì ta chọn nhiệt độ chất tải lạnh lỏng sao
  cho có khoảng nhiệt độ dự tính theo qui chuẩn nhiều nước cho phép như sau:

  Xem thêm: SANAKY – Công Ty TNHH Điện Tử Điện Lạnh Việt Nhật Tuyển Dụng | TimViecNhanh

• Nhiệt độ nước muối thấp hơn nhiệt độ yêu cầu trong ?? chừng 5 ÷ 70 C
• Nhiệt độ bốc hơi tác nhân lạnh thấp hơn nhiệt độ nước muối.

• Nhiệt độ ngừng hoạt động của nước múôi thấp hơn nhiệt độ bay hơi của tác nhân lạnh 5 ÷ 80 C
• Để khắc phục hiện tượng kỳ lạ thấm muối vào mẫu sản phẩm khi ướp lạnh người ta dùng 1 hỗn hợp muối chớ không dùng riêng 1 thứ muối .

Năm 1910 ở Paris ông Zurosinacv đã thí nghiệm và Kết luận : “ Hiện tượng thấm muối chỉ xảy ra ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ ơtecni ”. Kết luận này đã bác bỏ thuyết cho răng qúa trình khuếch tán ( trong đó có sự thấm muối ) chỉ do sự chênh lệch nồng độ. Ta biết rằng sự khuếch tán tỉ lệ với ΔC nhưng điều đó chỉ tương thích với t 0 > t 0 ơtecti ở t 0 < t 0 ơtecti thì sự khuếch tán xảy ra hầu hết phụ thuộc vào vào lực đẩy và lực hút giữa những thành phần trong dung dịch .

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Điện Lạnh Bách Khoa