Установки для обработки холодом.

Для обработки холодом ис­пользуют установки с сухим льдом (твердой углекислотой), с жид­ким кислородом, азотом или воздухом и холодильные машины кас­кадного типа с охлаждением за счет поглощения тепла при испаре­нии метана, фреонов и других холодильных агентов (хладаген­тов).

Установка с сухим льдом. Установки изготовляют в виде сосуда с двойными стенками и дном. В пространство между стенками заливают ацетон, бензин или спирт и погружают в них куски сухого льда до тех пор, пока остатки не будут плавать на поверхности. Жидкость охладится до температуры 195К (—78°С). Охлаждаемые детали помещают во внутренний сосуд. Расход уг­лекислоты около 800г на 1 дм³ ацетона. Охлаждение можно про­изводить непосредственно в жидкости, но при этом в закаленных деталях с резкими переходами могут образовываться трещины.

Установки, работающие на жидком хладаген­те (кислороде, азоте или воздухе), позволяют достигать охлаж­дения до-температуры 83К (—190°С).

Установки состоят из бака для хранения сжиженного газа, ох­ладительной рабочей камеры и приборов управления. Жидкий газ и его пары циркулируют по трубкам змеевиков, расположенных в рабочей: камере. Бак помещается вне цеха. Установки расходуют значительное количество кислорода и к. п. д. их низкий.

В термических цехах массового производства применяют кас­кадные компрессорные холодильные машины. Каскадный метод ос­нован на последовательном сжижении нескольких газов с пони­жающимися температурами кипения.

Схема двухкаскадной холодильной установки приведена на рис. 3 (89). В первом каскаде хладагентом является фреон-22, во вто­ром— фреон-13. Из переохладителя 2 компрессор 5 первого кас­када засасывает пары фреона-22 и сжимает их. Сжатый фреон по­ступает в масляный сепаратор 4 для очистки от масла, а затем в конденсатор 3, где он превращается в жидкость за счет охлажде­ния водой, циркулирующей по змеевику. Жидкий фреон-22 при температуре 20°С и давлении 0,9 МПа (9 ат) проходит переохла­дитель 2 и поступает в испаритель 1, где, превращаясь в пар, сни­жает температуру до 233 К (—40°С). Из испарителя пары фре­она-22 снова засасываются компрессором, и цикл повторяется.

Во втором каскаде пары фреона-13 поступают в межтрубное пространство испарителя 1 фреона-22, где конденсируются при температуре 238 К (—35°С). Из нижней части испарителя жидкий фреон-13 поступает в переохладитель 9, а затем через дроссельный вентиль в рабочую камеру 10, где он испаряется и понижает темпе­ратуру в рабочей камере. Пары фреона-13 через переохладитель 9 и теплообменник 8 засасываются компрессором 7, сжимаются и, пройдя масляный сепаратор 6 и теплообменник 3, поступают в кон­денсатор-испаритель 1. Затем цикл повторяется.

Замкнутый цикл обеспечивает более экономичную работу кас­кадных машин и минимальные потери хладагентов по сравнению с установками, работающими на жидком кислороде.

Рабочую камеру загружают и разгружают вручную.