Из курса физики известно, что окружающие нас вещества могут находиться в трех агрегатных состояниях: жидком, газообразном и твердом. Переход веществ из одного состояния в другое происходит в основном в результате воздействия температуры. Простейшим примером может служить вода: при минусовой температуре она затвердевая, превращается в лед, в обычных условиях —- находится в жидком состоянии, а при 100° С и выше кипит, превращаясь в пар.

Переход любого газа из жидкого состояния в газообразное, как и выпаривание воды, при атмосферном давлении происходит с поглощением тепла из окружающей среды, причем установлено, что образование, например, 1 м3 газа различных веществ сопровождается поглощением различного количества тепла. Эту особенность и используют для получения искусственного холода, выбрав в качестве хладагента сжиженные газы, которые при кипении поглощают большое количество тепла. Кроме того, хладагенты должны удовлетворять следующим требованиям:

- при переходе из жидкого состояния в газообразное образовывать как можно меньше пара;

- кипение сжиженного газа и обратное превращение его в жидкость должно происходить при сравнительно низких давлениях и температуре;

- газ не должен оказывать на организм человека вредного воздействия.

Выбранные газы не должны вызывать коррозию металла, из которого сделана холодильная установка, должны быть негорючими, взрывобезопасными, дешевыми, иметь простую технологию изготовления из недефицитного сырья.

Хладон  в  4,3 раза тяжелее воздуха, практически не имеет запаха и цвета. Эти качества затрудняют обнаружение места утечки его из холодильной установки. В то же время хладон  обладает настолько высокой текучестью, что способен просачиваться сквозь поры металла — чугуна и алюминия. Легко растворяется в машинном масле, резко снижая его вязкость, не растворяется в воде, но в ее присутствии вызывает окисление латуни и сплавов магния. Хладон  способен разрушать различные органические вещества, например резину. Это заставляет делать прокладки для уплотнения соединений отдельных звеньев холодильной установки из специальных сортов хладоно-маслостойкой резины или других материалов неорганического происхождения.

Жидкий хладон, применяемый в качестве хладагента в холодильных установках  систем кондиционирования воздуха, практически не должен содержать влагу. Влажность хладагента измеряют в процентах от массы или в миллиграммах воды. Например, хладон  общего назначения не должен иметь влажность выше 0,0025%, а для холодильных установок систем кондиционирования воздуха пассажирских вагонов — 0,0006 % (6 мг воды в 1кг хладагента). Теоретически в 1 кг хладона может содержаться не больше чем 0,125 капли воды (масса средней капли около 50 мг).

Хладон  не горит и горения не поддерживает. Как и всякий газ, его можно превратить в жидкость, а затем заморозить при температуре -155° С.

Парообразный хладон  безвреден для организма человека. Однако в присутствии открытого пламени при нагревании свыше 400° С происходит распад его паров с выделением сильного отравляющего веществ—афосгена. При содержании в воздухе больше 30% паров хладона  человек может задохнуться из-за недостатка кислорода. Поэтому для производственных помещений, где ремонтируются холодильные установки, принята предельно допустимая концентрация хладона  в воздухе 0,496 г/л.

Жидкий хладон  при атмосферном давлении кипит при — 29,8°С. Значит, если налить его в открытый сосуд, то он тут же закипит и превратится в пар. Температуру кипения хладона можно повысить. Для этого достаточно сосуд с хладоном  сделать герметичным и поднять в нем давление. Так, при давлении 0,15 МПа хладон  кипит при — 21° С, а если, это давление поднять до 0,2 МПа, то при — 13° С. При давлении 0,21 МПа температура кипения хладона достигнет 0° С. Таким образом, изменением давления в сосуде можно получить различную температуру кипения хладона. Обратный переход из парообразного состояния в жидкое подчиняется тому же закону. Это свойство хладагента заложено в основу работы холодильных установок.

Похожие записи: