Ледяной шар

Эта статья включает в себя список литературы , связанной литературы или внешних ссылок , но ее источники остаются неясными, поскольку в ней отсутствуют встроенные цитаты . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( Август 2013 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Crosley IcyBall с шаром холодной стороны слева, шаром горячей стороны справа

Icyball - это имя, данное двум первым холодильникам , один из которых был изготовлен австралийским сэром Эдвардом Холлстромом в 1923 году, а другой дизайн запатентован Дэвидом Форбсом Китом из Торонто (подана в 1927 году, предоставлен в 1929 году) и произведен американцем Пауэлом Кросли-младшим , который купил права на устройство. Оба устройства необычны по конструкции, поскольку не требуют использования электричества для охлаждения. Они могут работать в течение дня на чашке керосина , позволяя сельским пользователям, не имеющим электричества, пользоваться преимуществами охлаждения.

Операция (Crosley Icyball)

Crosley Icyball - это пример газо-абсорбционного холодильника , который сегодня можно встретить в транспортных средствах для отдыха или автофургонах . В отличие от большинства холодильников, у Icyball нет движущихся частей, и вместо непрерывной работы он переключается вручную. Обычно он заряжается утром и обеспечивает охлаждение в течение дня.

Абсорбционные холодильники и более распространенные механические холодильники охлаждаются за счет испарения хладагента. (Испарение жидкости вызывает охлаждение, например, жидкий пот на коже при испарении охлаждается, а обратный процесс выделяет много тепла.) В абсорбционных холодильниках повышение давления из-за испарения хладагента устраняется не за счет всасывания на входе. компрессора, но путем абсорбции абсорбирующей средой (вода в случае Icy Ball).

Система Icyball перемещает тепло из холодильной камеры в более теплую комнату, используя аммиак в качестве хладагента. Он состоит из двух металлических шариков: горячего шарика, который в полностью заряженном состоянии содержит поглотитель (воду), и холодного шарика, содержащего жидкий аммиак. Они соединены трубой в форме перевернутой буквы U. Трубка позволяет аммиачному газу двигаться в любом направлении.

Примерно через день использования (зависит от нагрузки) Icyball перестает охлаждаться и требует подзарядки. Icyball удаляется из холодильной камеры, а холодный шар, из которого весь аммиак испарился во время предыдущего цикла, погружается в холодную воду. Затем горячий шар осторожно нагревают, чтобы выпарить аммиак, растворенный в воде внутри него. (Растворимость аммиака в воде падает с ростом температуры.) Давление в системе повышается примерно до 1,72 мегапаскалей (249 фунтов на квадратный дюйм), и при этой температуре аммиак легко проходит через U-образную трубку и конденсируется в более холодном шаре, который остается прохладным на водяной бане.

Когда холодный шар полностью заряжен жидким аммиаком (на это указывает свисток), устройство переворачивают, помещая горячий шар в прохладную ванну. Когда горячий шар охлаждается, давление в системе падает, в конечном итоге до точки, когда жидкий аммиак в холодном шаре начинает испаряться ( аммиак имеет точку кипения -33,34 ° C (-28,01 ° F) при стандартном давлении воздуха .), и холодный шар начинает замерзать. Через несколько минут он остынет, и на его поверхности может образоваться лед. Затем его кладут на стабилизатор внутри холодильного шкафа. Стабилизатор заполнен раствором антифриза, который поддерживает холодный шар и обеспечивает большую тепловую инерцию для уменьшения охлаждения. Небольшое отверстие в холодильном шкафу позволяет U-образной трубе выходить наружу в комнату.

В холодном шаре есть отверстие, в которое можно поместить поддон для кубиков льда, предшественник «морозильной камеры» в современных холодильниках.

Фактическая конструкция Icyball немного сложнее, чем описано выше, для повышения эффективности: соединительная трубка проходит к нижней части теплого шара, позволяя парам аммиака пузыриться через поглощение воды, ускоряющее поглощение, а также служит для перемешивания раствор, поэтому тепло лучше отводится к оребренным стенам. Этот «барботер» обходится жидкостным (без движущихся частей) обратным клапаном во время регенерации, так что только газ, а не жидкий раствор переходит на холодную сторону. Работа жидкостного обратного клапана в чем-то аналогична водяным затворам (J-образным сифонам), используемым в канализационных стоках. Механические обратные клапаны требуют слишком большого давления для правильной работы в этом приложении. Чтобы свести к минимуму количество воды, попадающей в холодный шар во время цикла перезарядки,В верхней части соединительной трубы размещены улавливающие конструкции, пропускающие только газ и направляя воду обратно к шару с теплой стороны.

На практике слишком сильное пламя, и вода закипит, загрязняя аммиак, который сам по себе должен сжижаться в холодном шаре, и если водяной бане дать нагреться, аммиак не будет полностью конденсироваться.

История

Хотя шаровой холодильник Crosley Icy больше не продается и не производится, охлаждение с абсорбционным циклом все еще используется. В дополнение к приложениям на колесах в развивающихся странах все еще используются холодильники с аммиачным циклом. Это также устройства периодического действия, но они включают в себя различные конденсаторы , обратные клапаны и встроенные керосиновые горелки, так что разборка и бак с водой, необходимые для реактивации ледяного шара, больше не нужны. Аммиачное охлаждение также используется в крупных промышленных приложениях, где его эффективность более чем компенсирует более высокую начальную стоимость и связанный с этим риск. Хотя когда-то он был довольно популярен для домашнего кондиционирования , проблемы, связанные с аммиаком утечки привели к тому, что механическое охлаждение стало доминировать на этом рынке.

В 2007 году Адам Гроссер выступил на TED с докладом о абсорбционном холодильнике для вакцин. ^[1]

В 2016 году молодой технолог Уильям Бродвей получил премию Джеймса Дайсона за миниатюризацию технологии Icyball для использования в качестве охладителя вакцины . ^[2]

Смотрите также

• Холодильник Эйнштейна
• Термоэлектрическое охлаждение

Цитаты

использованная литература

• Кросли Айсибол
• Исторический музей исследований холодильного оборудования

внешняя ссылка

• Страница автоклуба Crosley Icyball
• Мобильный холодильник для вакцин , выступление Адама Гроссера на TED - объясняет современную версию (видео, 3,5 минуты)