Стр. 1 - Разработка низкотемпературной камеры, обеспечивающей высокую скорость охлаждения объектов
Упрощенная HTML-версия
УДК 621.56/59
Е. Г. Б ы ч к о в, А. А. Ж е р д е в,
Б. А. М а к а р о в, А. C. К р о т о в
РАЗРАБОТКА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ
КАМЕРЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ ВЫСОКУЮ
СКОРОСТЬ ОХЛАЖДЕНИЯ ОБЪЕКТОВ
Предложен метод расчета режима охлаждения объектов в ра-
бочем объеме низкотемпературной камеры, позволяющий на этапе
проработки конструкции определить, обеспечит ли выбранная схе-
ма холодильной машины заданную скорость охлаждения.
E-mail:
Ключевые слова
:
скорость охлаждения, низкотемпературная камера.
В настоящее время в России растет спрос на недорогие и надежные
низкотемпературные камеры объемом от 100 до 1000 литров, рассчи-
танные на уровни температур от
−
40
до
−
150
◦
C. Одной из основных
характеристик работы таких камер является скорость охлаждения, ко-
торая показывает, как изменяется температура охлаждаемой среды за
единицу времени:
υ
= Δ
T/τ
,
◦
C/с. Важность учета данного параметра
определяет широкий спектр областей применения низкотемператур-
ных камер.
Например, в медицине и животноводстве существует необходи-
мость хранения биоматериалов при температурах до
−
150
◦
C в тече-
ние нескольких месяцев, или даже лет. Отличительной чертой охла-
ждения биоматериала является необходимость обеспечения опреде-
ленной скорости охлаждения. Оптимальной может быть как очень
низкая скорость охлаждения (1. . . 5
◦
C/мин), при которой не проис-
ходит резкого изменения состояния охлаждаемой теплоемкой массы,
например при замораживании растений, так и очень высокая скорость
(до 10
◦
C/с), при которой происходит безкристаллическое затвердева-
ние воды в клетках без кристаллизации.
Стали шире применяться такие методы низкотемпературной тер-
мообработки деталей, как криообжиг и криозакалка. При реализации
этих методов детали охлаждаются до температур ниже
−
40
◦
C в за-
висимости от материала. Для стали скорость охлаждения при криоза-
калке должна обеспечить получение структуры мартенсита. Для этого
скорость охлаждения должна быть больше критической скорости за-
калки. Если быстрого охлаждения не будет, то в стали получатся иные
структуры: троостит, сорбит или перлит, и она не приобретет желае-
мых твердости и прочности.
В настоящей статье описан пример выбора основных параметров
низкотемпературной камеры, предназначенной для низкотемператур-
ной термообработки рабочих колес (или их заготовок) авиационных
91
