Введение

Над созданием первых холодильных машин работали многие изобретатели, инженеры и ученые. Английский физик и химик Бойль и немецкий физик Герике в конце XVII в. установили, что вода в разряженном пространстве испаряется при низких температурах. В 1777 г. Нерн показал, что в условиях вакуума вода замерзает, если удалять образующиеся водяные пары (пары поглощались серной кислотой). Эти открытия помогли англичанину Лесли построить в 1810 г. первую искусственную ледоделку.

Практическое применение холодильные машины нашли только тогда, когда вместо воды были найдены более эффективные рабочие тела. В 1834 г. английский врач Перкинс построил холодильную машину, работающую на этиловом эфире. Применение этилового эфира позволило получить низкие температуры при давлениях кипения более высоких, чем при использовании воды. Машину Перкинса можно считать прообразом современной компрессионной холодильной машины, так как в нее входили все наиболее характерные для этих машин элементы: сосуд, где вследствие подвода тепла от внешней среды кипел эфир при низкой температуре, насос (компрессор), снимающий и направляющий пары эфира в змеевик, в котором при более высоком давлении и более высокой температуре происходила их конденсация. Сконденсировавшийся жидкий эфир через специальный дроссельный вентиль вновь направлялся в сосуд (испаритель), где кипел при низкой температуре. В 1871 г. Телье построил машину, работающую на метиловом эфире. В 1872 г. Бой-лю был выдан патент на аммиачную холодильную машину. В 1881 г. Линде одновременно с Видхаузеном построил углекислотную машину. В 1845 г. американец Горри изобрел газовую - воздушную холодильную машину, работа которой была основана на том, что предварительно сжатый и охлажденный за счет окружающей среды воздух расширялся в специальной машине - детандере; при этом температура воздуха понижалась.

Несколько позже появились абсорбционные холодильные машины. В 1862 г. Карре предложил абсорбционную холодильную машину, основанную на поглощении пара аммиака слабым водоаммиачным раствором с последующим выпариванием аммиака из раствора при помощи источника тепла высокой температуры (горячие газы, пар и др.). В 1884 г. был запатентован принцип пароэжекторной холодильной машины: образовавшийся при низкой температуре пар отсасывается и сжимается за счет энергии струи пара того же вещества. Первая пароэжекторная холодильная машина была сконструирована Лебланом в 1910 г. Абсорбционная и пароэжекторная машины относятся к теплоиспользующим машинам.

Пельтье в 1834 г. открыл. Что при пропускании электрического тока через цепь, состоящую из двух проводников, один из спаев охлаждается, а другой нагревается. Дальнейшему развитию термоэлектрических холодильных машин в значительной степени способствовали работы акаде-мика А. Ф. Иоффе и других ученых и конструкторов.

Холодильные машины применяются в пищевой промышленности и сельском хозяйстве для замораживания и хранения пищевых продуктов, в химической и нефтеперерабатывающей промышленности при производстве синтетических волокон, каучука, спирта и т. д.; для кондициони-рования воздуха в цехах промышленных предприятий, в общественных и административных зданиях, в бытовых помещениях и т. д.; в горной промышленности при проходке неустойчивых грунтов; в рефрижераторном транспорте; в металлургической промышленности для термической обработки сталей и т. д.; в радиотехнике; при испытаниях промышленных изделий и во многих других случаях.

В настоящее время преимущественно используются холодильные машины компрессионного типа. При наличии дешевых источников тепла высокой температуры применяют теплоизоли-рующие машины. Термоэлектрические холодильные машины находят применение в радиотехнике и в ряде специальных приборов.