Chłodzierki absorpcyjne

Podczas, gdy w sprężarkowych urządzeniach chłodniczych doprowadzanie energii w celu osiągnięcia wymaganej temperatury skraplania następuje w sprężarce, w absorpcyjnych urządzeniach chłodniczych zachodzi ono dzięki dostarczaniu energii cieplnej z elementu grzejnego. Przenoszenie ciepła w urządzeniach absorpcyjnych osiągane jest również przez wykorzystanie czynnika chłodniczego, pobierającego ciepło podczas parowania w parowniku i oddającego je do otoczenia podczas skraplania w skraplaczu. Dodatkowo, potrzebna jest substancja absorbująca, mająca własność pochłaniania (absorbowania) czynnika chłodniczego. Proces ten zachodzi w dodatkowym elemencie urządzenia, nazywanym absorberem. Substancjami absorbującymi mogą być zarówno ciecze jak również ciała stałe. Mówi się więc o dobranych parach substancji roboczych dla absorpcyjnych urządzeń chłodniczych.

Znaczenie gospodarcze techniki chłodniczej

Najważniejszym obecnie i najczęstszym obszarem zastosowań techniki chłodniczej jest transport i przechowywanie łatwo psujących się artykułów spożywczych. Szeroki wachlarz wyrobów tej dziedziny techniki i ich wysoki stopień rozwoju nie nadąża jednak za stale wzrastającą produkcja żywności, bardzo często, jako konsekwencja złych warunków transportu i przechowywania produktów, a także z powodu nieodpowiedniego wykorzystania do tego celu dostępnych urządzeń technicznych. Rozważmy więc najpierw, jakie procesy powodują obniżenie jakości i w końcu zepsucie produktów spożywczych. Warto zauważyć, że ich przechowywanie i transport w temperaturze otoczenia powoduje;

• szybkie gnicie i pleśnienie wywoływane przez mikroorganizmy,
• znaczny ubytek masy i jędrności, powstały na skutek zwietrzenia i wysychania,
• wywołaną przez reakcje chemiczne zmianę wartości odżywczych oraz zawartości ważnych składników, w tym przede wszystkim witamin.

Ciepło i wilgoć, to dwa najważniejsze czynniki stymulujące rozwój bakterii i grzybów. Jeżeli na przykład ogrzać mleko od temperatury +10`C do około +25`C, to liczba bakterii kwasu mlekowego zwiększy się w nim w ciągu 24 godzin aż 63 000 razy. Najlepszym zatem sposobem uniknięcia pogorszenia jakości i w efekcie szybkiego popsucia produktów spożywczych jest więc obniżenie ich temperatury, co w znacznym stopniu spowalnia zmiany chemiczne i biologiczne zachodzące w żywności. Podczas chłodzenia produkty spożywcze pozostają przy tym, w przeciwieństwie na przykład do konserwowania z użyciem wysokim temperatur, w swym pierwotnym stanie świeżości.

Proces zamrażania zalicza się do ważnych metod utrwalania żywności, zapewniających długotrwałe przechowywanie produktów w chłodni w określonych warunkach temperaturowych. W celu praktycznej jego realizacji stosuje się następujące metody

• zamrażanie w strumieniu powietrza o dużej prędkości (tunele zamrażalnicze),
• zamrażanie kontaktowe (zamrażarki kontaktowe płytowe)
• zamrażanie przez zanurzanie produktu w cieczy niewrzącej (zamrażanie immersyjne)
• zamrażanie w rozpylanych cieczach wrzących (natryskiwanie produktu ciekłym azotem)

Wszystkie te sposoby gwarantują szybkie zamrożenie produktu w całej jego masie, przy temperaturach od -25`C do -40`C. W czasie tego procesu może zachodzić, na przykład w mięsie, uszkodzenie tkanek komórkowych i związane z tym zmiany jego wyglądu, zapachu i smaku. Dalsze przechowywanie odbywa sie zwykle w temperaturze -18`C lub niższej. Ważne jest, aby tej temperatury nie przekraczać w kolejnych ogniwach łańcucha chłodniczego bowiem gwarantuje to zachowanie wysokiej jakości produktu. Szczególną formą długotrwałego przechowywania żywności jest liofilizacja. Podczas tego procesu zamrażany produkt umieszcza się w próżni (około 0,133 mbar) i suszy, aż do uzyskania wilgotności na poziomie 2%. Tak przygotowane produkty mogą być przechowywane bez chłodzenia przez ok. 1 rok.

Technika chłodnicza poza utrwalaniem i przechowywaniem żywności, znajduje zastosowanie w niemal wszystkich dziedzinach gospodarki. Odnosi się to do urządzeń chłodniczych wykorzystywanych w licznych procesach technologicznych w przemyśle, w obiektach sportowych, do zastosowania w medycynie i biologii, do urządzeń chłodniczych (klimatyzacja) oraz pomp ciepła instalowanych w budynkach przemysłowych dla celów badawczych.

Chłodnictwo Wprowadzenie cz.III

Obok Carre za jednego z najważniejszych inżynierów chłodnictwa XIX wieku uważa się Niemca, Carla von Linde, który w 1895 roku opracował pierwszą bezpieczna w użyciu maszynę chłodniczą, kładąc tym samym kaoeń węgielny nowoczesnego chłodnictwa przemysłowego. Był on również twórcą ważnych prac w obszarze bardzo niskich temperatur. To właśnie Linde rozwiązał problem skraplania powietrza na skalę przemysłową.

Wraz z dalszym rozwojem techniki chłodniczej w XX wieku, jej obszary zastosowania rozciągneły się na prawie wszystkie dziedziny przemysłu i gospodarki.

Chłodnictwo Wprowadzenie cz.II

Dopiero po wynalezieniu mikroskopu, co miało miejsce w 1683 roku, rozpoczął się proces poszerzania wiedzy, prowadzący miedzy innymi do wynalezienia realizowanego w sposób ciagły maszynowego obniżania temperatury. Z pomocą mikroskopu uczeni odkryli bakterie i ich enzymy oraz zarodniki pleśni. Ustalili też, że mikroorganizmy te przy podwyzszonej temperaturze silnie się rozmnażają, natomiast przy temperaturze poniżej 10 stopni ich rozmnażanie ulega istotnemu ograniczeniu. Stało sie więc jasne, że nie tylko suszenie, solenie czy wędzenie, ale także chłodzenie pozwala utrzymać w świeżości artykuły spożywcze. Impuls do szybkiego rozwoju techniki chłodniczej dała rewolucja przemysłowa. Rozwineły się wówczas duże centra przemysłowe, a wraz z nimi pojawiły sie większe potrzeby przechowywania przez dłuższy czas zapasów żywności, dla zagwarantowania ciągłego ich zaopatrzenia. Taki cel można było osiągnąć tylko z pomocą chłodnictwa przemysłowego.

Za jednego ze współtwórców techniki chłodniczej uznaje się osobę Jacona Perkinsa, który w 1834 roku uzyskał angielski patent zawierający ideę powietrznej maszyny chłodniczej. Dopiero po 30 latach osiągnięto techniczną dojrzałość w procesach chłodniczych. Już w 1855 roku pracowała w Cleveland / Ohio pierwsza mechaniczna maszyna przeznaczona do wytwarzania lodu. Za twórcę mechanicznego chłodnictwa uważa się Francuza Carre, który w 1850 r. skonstruował pierwszą maszynę chłodniczą napełnioną kwasem sierkowym i wodą, natomiast w 1859 roku zgłosil on swoj najważniejszy patent maszyny chłodniczej napełnionej dwoma płynami roboczymi, którymi były amoniak i woda. Z kolei w 1869 r. firma Vaas & Littmann dostarczyła pierwszą sorpcyjną maszynę chłodniczą.

Chłodnictwo – Wprowadzenie cz.I

Najstarszymi i najbardziej znanymi sunstancjami chłodniczymi, uzywanymi do odprowadzania ciepła, są lód i śnieg. juz przed 5000 lat Chinczycy zdawali sobie sprawę, że lód dodany do napojów chłodzi je i dodaje im smaku. W czasach Greków i Rzymian kazano niewolnikom iść w góry, aby przynosili śnieg, który nastepnie składowano w okrytych słomą dołach dla celów chłodniczych.

Hindusi i Chińczycy wiedzieli też o ochładzaniu się wody podczas rozpuszcania w niej soli. Dzięki takich mieszanin chłodniczych osiagano temperatury  znacznie poniżej punktu zamarzania wody. tak więc aż do wieków średnich popyt na “zimno” do celów przechowywania żywności zaspokajany był wyłącznie środkami dostarczanymi przez naturę