Mövzu 1: Giriş. Süni soyutmanın termodinamiki əsasları Fənn müəllimi: dos. Q. M. Allahverdiyeva
Yüklə 2,61 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- 2. Soyuducu agentlərin əsas xassələri
- Soyuducu agentlərin fiziki xüsusiyyətləri
- Soyuducu agent Simvolik şərti işarələr Kimyəvi forması
- 3. Ammonyak və freonların istismar xüsusiyyətləri
- 3.3.1. Xladon -12 ( R 12) diftovdixlormetan
- 3.3.2. Xladon -22 ( R 22) diftorxlormetan
- 3.3.3. Soyuducu agent R 502.
- 3.3.4. Soyuducu agent R 11
- 4. Ozon təbəqəsi və onun qorunması haqqında
- 5. Ozon təhlükəsi olmayan soyuducu agentlər
- Soyuducu agentlərin ekoloji xarakteristikaları
- Soyuducu agent Qayna ma tem pera t u ru , C
- Yan ma sı Tipi Markası
3.1.3. Fizioloji xüsusiyyət. Soyuducu agent insanların sağ lam lığı üçün təhlükəli olmamalıdır və ərzaq məhsullarının key fiy yətinə mənfi təsir göstərməməlidir. Soyuducu agentin qiyməti yük sək olmamalıdır. İndiki vaxtda elə bir soyuducu agent yoxdur ki, soyuduculuq tex nikasının bütün tələblərinə cavab versin. Ona görə də so yu du cu agentin seçilməsində maşınların iş şəraitini və konstruktiv xüsusiyyətlərini mütləq nəzərə almaq lazımdır. 2. Soyuducu agentlərin əsas xassələri İstifadə edilən soyuducu agentlərə ammonyak NH3, freonlar (xlor ftor qarışıqlı karbon anhidridi), karbon qazları, su lar, hava və başqaları aiddir. Bir neçə soyuducu agentlərin fi zi ki xüsusiyyəti və onların şərti işarələri cədvəl 1-də veril miş dir. Hal-hazırda daha geniş yayılmış soyuducu agentlərə ammon yak NH3 və freonlar daxildir. Freonlar – karbon anhidridi (kimyəvi birləşmə) hansı ki, hid ro gen tam və ya hissə – hissə ftoru və xloru əvəz edir (xüsusi hal larda bromu). Bunlardan bir neçəsi satılmaq üçün ’’xladonlar’’ ad lanır, 1930-cu ildən istifadə olunur. Cədvəl 1
Qeyd: R – refrigerant, yəni soyuducu agent deməkdir. Freonların (xladonların) yaranmasında ilkin karbon an hid ri di nə metan CH4, etan C2H6, propan C3H8 və butan C4H10 daxildir. Freon ların xüsusiyyətləri onlarda ftorun, xlorun və hidrogenin ato mlarının saxlanmasından asılıdır. Qısaca olaraq freonlar rə qəm lə ifadə olunur. Metandan alınmış freonlar (xladonlar) iki rəqəmlə işarə olu nur, bunlardan birincisi – vahid, ikincisi isə birləşmədə ftorun ato mlarının sayını ifadə edir. Məsələn, freon-11 – CFCl3, xladon (freon)-12 – CF2Cl2, freon-13 – CFCl3. Əgər metanda törəyən hid rogen tam çıxmırsa, birləşmədə nə qədər hidrogen atomu qa lır sa, bir o qədər vahid birinci rəqəmə əlavə edilir (üstə gə linir). Mə sələn, xladon (freon)-22 - CHF2Cl, freon-31 – CH2FCl. Başqa karbon anhidridindən alınmış freonlar üç rə qəm lə ifadə olunur. Axırıncı rəqəm ftor atomlarının sayını göstərir. Bi rinci iki rəqəm birləşmə üçün etandan 11 (freon-113 – C2F3Cl3), metandan-21, butandan-31 qəbul olunmuşdur. Xlor atomlarının brom atomları ilə əvəz edilməsində freon-13B1 işarəsi istifadə edilir. Axırıncı rəqəm birləşmədə brom atom larının sayını ifadə edir. Beynəlxalq standartlarda bütün soyuducu agentlərin işarələri sim volik olaraq R kimi qəbul olunmuşdur və (xladagent) sö zün dən götürülmüşdür (ingilis dilində Refrigerant), belə ki, xladon (freon)-12 beynəlxalq standartlara görə R12, xladon (freon)-22 – R22, freon-13B1 – R13B1 kimi ifadə olunur. Soyuducu agent lə rin ifadələrində son iki rəqəmlər müvafiq olaraq onların mo lekul yar kütləsi ilə qeyri-üzvi birləşməni göstərir (ammonyak R717, su R718, karbon qazı R744). 3. Ammonyak və freonların istismar xüsusiyyətləri Ammonyak (R717) rəngsiz qaz olub kəskin iylidir. Yaxşı ter mo dinamiki xüsusiyyətlərə malikdir. Amonyakın normal qay na ma temperaturu -33,3C-dir. Adi iş şəraitində buxarlandırıcıda təz yiq atmosfer təzyiqindən yüksək, qaynama temperaturunda va ku um isə - 33,3C-dən aşağı tələb olunur. Kondensatorda suyun so yudulmasında təzyiq 0,8…1,3 MPa-dır. Soyuducu agent kimi 1874-cü ildən istifadə olunur. Ammonyakın nisbətən böyük həcmi soyutma məhsuldarlığı kom pressora daxil olan soyuducu agentin cüzi həcmindən ası lı olur. Buna görə də ammonyak maşınları yığcamdır. Ammonyak yağda həll olmur, ancaq suda intensiv udularaq ho pur. Qeyri kiplikdən keçən ammonyakın azalmasında onu iyə görə asan müəyyənləşdirmək olur. Ammonyakın axması (itməsi) xüsusi məh lul hopdurulmuş indikator ilə təyin edilir. İşlədil mə dən qa baq kağız silinir və hardan ammonyak axırsa ora yaxınlaş dırı lır. Ammon yakın artması ilə havada kağızın rəngi moruq rəngi alır. Qa ra metallarla (çuqun, polad) ammonyak reaksiyaya girmir, nəm li yin əmələ gəlməsində isə sink, mis və onun xəlitəsini yeyir. Ona gö rə də ammonyakla işləyən maşınların hissələri mis və onun xəli tə sindən olmalıdır. Ammonyak mühitinin çatışmamazlıqları insan orqanizminə mən fi təsir göstərməsidir. O kəskin xarakterli iyə malik olub, göz gilə sini, mədəni, nəfəs yollarını qıcıqlandırır və nəfəs orqan la rın da ağrı, dəridə yanıq əmələ gətirir. Həcmi kondensasiya 0,0005% ol duqda havada onun artması hiss olunur. Əgər havada ammon yak həc mə görə 0,5%-dən artıq olarsa, onda arasıkəsilmədən da xil olması zamanı zəhərlənmə ola bilər. Uyğun DÜİST-ə görə am mon yakın qatılığı iş zonalarının, istehsalat sahələrinin ha va sında 0,02 mq/l-dir. Ammonyak alışandır. O havada pis, ok si gen də isə yaxşı yanır. Əgər havada ammonyak 16…26,8% miq dar da həcmi tutursa və açıq alov olarsa, bu zaman partlayış ola bilər, qatılıq 22% olduqda isə daha güclü partlayış olur. Qazşəkilli ammonyak havadan yüngüldür. Maye ammon yak elek trik enerjisinin keçiricisidir. Ammonyak əlverişli və ucuz so yu du cu agentdir. Onun qaynama temperaturu -70C-yə qədər və kon densasiyası 50%-də iş üçün seçilmiş porşenli kompressorlu və boru kompressorlu, orta və iri soyuducu maşınlarda istifadə edilir. Ammonyakla işləyən soyuducu maşınlara xidmət zamanı təh lü kə sizlik qaydalarına ciddi riayət etmək tələb olunur. Kiçik ma şın larda və eləcə də kiçik ölçülü kompressorlarda ammonyakın zə hər li və partlayış təhlükəsi olduğuna görə ondan istifadə edil mir.
Xladon12-nin həcmi soyutma məhsuldarlığı azdır, ona görə də R12-də işləyən kompressorun ölçüləri eyni soyutma məhsul dar lığında ammonyakdan təxminən 1,3 dəfə çoxdur. Xladon-12-də daha çox sıxılma onun dövr etməsində təz yi qin böyük itkisinə səbəb olur, itkinin aşağı düşməsi üçün Xladon-12-nin hərəkət sürəti ammonyakın hərəkət sürəti ilə müqayisədə 2-2,5 dəfə azalır, klapanların en kəsiyindən və ötürücü boruların dia metrindən keçərək onun sahələrinin artmasına səbəb olur. Xla don-12 və yağ qarşılıqlı həll olunurlar. Burada yağın plas tik li yi kəskin azalır. Etibarlı yağlama üçün DÜİST-in tələblərinə ca vab verən xüsusi plastik (özül) yağ istifadə olunur. Aşağı tem pe ra turda (-40…-50C) hərdən Xladon-12-dən yağın tökülməsi baş ve rə bilər. Nəmlik olmadıqda maşınqayırmada istifadə edilən bütün me tal lara qarşı Xladon-12 neytraldır. Maye halda o maşın-aparatların da xili səthindən oksidi, pası, qumu yumaq qabiliyyətinə malik olub və müxtəlif üzvi maddələri həll edir (məsələn, adi rezini). Ona görə də R12 xladonu ilə işləyən soyuducu maşınlarda yalnız xla dona davamlı rezinlərdən istifadə edilir. Ammonyakla mü qa yi sə də Xladon-12 demək olar ki, suyu həll etmir. Həll olunmayan su soyuducu qurğularda, hətta cüzi miqdarda korroziya əmələ gə ti rir ki, bunlar dar keçidləri doldurur. Bunlara bütövlükdə daha çox drossel qurğularında rast gəlinir. Kimya sənayesində Xladon-12 iki növdə buraxılır: 1) açıq kom pressorlu soyuducu maşınlar üçün; 2) ev soyuducuları və ger me tik maşınlar üçün. Xladon-12 ilə işləyən maşınlarda nəmliyin küt lə payı 0,0025%-dən; ev soyuducuları və germetik maşınlar üçün- 0,0004%-dən artıq olmamalıdır. Xladon-12 çox axıcılıq qabiliyyətinə malikdir. O hava və ammon yak keçə bilməyən xırda boşluqlardan belə keçmək qa bi liy yə tinə malikdir. Xladonun axması çətin hiss olunur, belə ki, o çox zəif iyə malikdir. İy o zaman hiss olunur ki, yalnız 20%-dən çox olan havada xladon saxlanmış olsun. Xladonların axma yeri ha loid lampalarının və ya elektrik cərəyanı axtaranların köməyi ilə, elə cə də səthə yağ sürtməklə təyin edilir. Maye xladon elektrik cə rə yanını keçirmir. Xladon-12-nin istilikvermə əmsalı ammonyakdan aşağıdır. Xla do nun qiyməti ammonyakın qiyməti ilə müqayisədə xeyli yük sək dir. Xladon-12-nin üstünlüyü nisbətən zərərsizliyidir, belə ki, an caq onu həcmə görə 30%-dən yuxarı havada saxladıqda oksi ge nin çatışmamazlığından orqanizmin zəhərlənməsi əlamətləri əmə lə gəlir. Xladon-12 alışmır, hava ilə qarışığında alovlanmır və partlamır, ancaq 400C-dən yuxarı temperaturda dağılır və nə ti cədə xlorlu ftorlu hidrogen, eləcə də zəhərləyici qaz yaranır. Ona görə də R12 ilə işləyən soyuducu maşınların yerləşdiyi ma şın şöbələrində papiros çəkmək və elektrik qızdırıcı ava dan lıq la rın quraşdırılması qadağan edilir. Xladonun buxarı ərzaq məh sul la rının rənginə və tamına təsir etmir. Xladon-12 qaynama temperaturu -30C və kondensasiyası 70C-yə qədər olan soyuducu maşınlarda geniş qəbul edilir. O ki çik və orta soyuducu qurğularda geniş yayılaraq, böyük məh sul dar lıqlı qurğularda istifadə edilir.
Xladon-22-nin istilikvermə əmsalı, Xladon-12-nin istilikver mə əmsalından 25-30% yuxarıdır, ona görə də istilikdəyişmə apa ratlarının ölçüləri kiçikdir. Xladon-22 boşluqdan asan keçir. Nəmlik olmadıqda metallara qar şı neytraldır. Partlayış təhlükəli və alışqan deyil, metal iştirak et dikdə 550C temperaturda dağılmağa başlayır. Xladon-12 ilə mü qayisədə Xladon-22 elektrik cərəyanını keçirir. İşçi təzyiqinə gö rə Xladon-22-nin həcmi soyutma məhsuldarlığı ammonyaka ya xın dır. Xladon-22 aşağı temperaturlu qaynama temperaturu -70C-yə və kondensasiyası 50C-yə qədər olan soyuducu qurğularda, elə cə də kiçik hava kondisioneri qurğularında istifadə edilməsi məs lə hət bilinir. 3.3.3. Soyuducu agent R502. Soyuducu agent azeotrop məh lul dur, yəni qaynama və kondensasiya etdikdə komponentlərin küt lə payı demək olar ki, dəyişmir. R22 kütlə payı 48,8%, amma R115 - 51,2%-ə qədər olur. Soyuducu agent partlayış təhlükəli de yil, az zəhərlidir, metallarla reaksiyaya girmir. R502 yağlarda qa tış ması, qaynamada və kondensasiyada istilikvermə əmsalı R22-nin müvafiq qiymətlərinə yaxındır. R502-nin xarakterik xü su siy yə ti suda az həll olunmasıdır. Havada buraxıla bilən qatılığı 3000 mq/m3-dir. Onun həcmi soyutma məhsuldarlığı R22-dən yuxa rı dır, təzyiqlə doldurma temperaturu isə R22-dən 20C az dır. Bu da ger metik soyuducu kompressorun istismarında elek trik mü hər ri ki nin sarğı temperaturuna müsbət təsir edir. R502 aşa ğı tempe ra tur lu kompressorlu soyuducu qurğularında istifadə olu nur. 3.3.4. Soyuducu agent R11. Bu soyuducu agent ftor tri xlor me tan, ağır qazdır, havadan 4,74 dəfə ağırdır, insan orqanizmi üçün zərərsizdir. Partlayış təhlükəli deyil, mineral yağlarda həll olu nur. Suda R11 həll olunmur, nəmliyin buraxıla bilən kütlə pa yı 0,0025%-dir. Susuzlaşdırılmış soyuducu agent bütün metallara qar şı neytraldır, istisna olaraq yalnız tərkibində 20% maqnezium olan ərimələrdir. R11-in həcmi soyutma məhsuldarlığı azdır, o qay nama tem pera turu -20C-yə qədər olan soyuducu maşınlarda isti fadə olunur. 4. Ozon təbəqəsi və onun qorunması haqqında Ozon təbəqəsi Yer kürəsini günəşin məhvedici radiasiyasından qoruyur. Yer kürəsində olan bütün canlıları ultrabənövşəyi şüalanmadan qoruyan ozon qatının qorunması dünya ölkələri üçün birinci dərəcəli problemlərdən sayılır. Beynəlxalq ozon qatının mühafizəsinin devizi belədir: “Səmanı qoru, özünü qoru, ozon təbəqəsini qoru!”. 1994-cü ildə BMT-nin Baş Assambleyası 16 sentyabr tarixini “Beynəlxalq ozon təbəqəsinin mühafizəsi günü” elan edib. Bu gün ozon təbəqəsini dağıdan maddələrə dair imzalanan Monreal protokolunun tarixə salınması məqsədilə təyin olunmuş və dövlətlərə bu tarixi Monreal protokoluna uyğun fəaliyyətlərin təbliğatına həsr etmək təklif edilib. “Ozon təbəqəsinin qorunması haqqında” Vyana Konvensiyasında əks olunan və sonradan dağıdıcı xüsusiyyət daşıyan maddələrə dair Monreal protokolunda həyata keçirilən ozon təbəqəsinin qorunması beynəlxalq təşəbbüsdür. Protokolda iştirakçılar tərəfindən öhdəliyə götürülmüş müəyyən hədlər, ozondağıdıcı maddələrin istehsalı və istehlakının tamamilə dayandırılması müəyyən olunmuşdur. Bu gün Vyana Konvensiyasına 173 dövlət qoşulub.
Ozon qatının dağılmasında “antropogen faktorun” rolu elmi-dairələrdə daha çox təhlükə mənbəyi kimi müzakirə olunur. Havanın qütblərə doğru aktiv axını ilə əlaqədar ozonun tərkibinin ən böyük qiyməti Kanada, Şimali Avropa və Rusiyanın Arktikaya yaxın hissəsində qeyd olunur. Yay fəslinə qədər orta en dairələr üzərində ozonun konsentrasiyası yüksək səviyyədə qalır. Belə meteoroloji şəraitin və böyük miqdarda kimyəvi aktiv xlorun olması Antarktika qitəsi üzərindəki ozon qatının dağılmasına səbəb olur.
Ozonun ümumi miqdarının azalması buzlaqların əriməsinə səbəb olur, digər tərəfdən, son yüz ildə Yer kürəsində orta illik temperaturun 0,6 dərəcəyə qədər artması qlobal istiləşmə problemi yaradır. Yer kürəsinə düşən UB şüalanmanın artması nəticəsində buzlaqların ərimə sürəti artır. Nəticədə son yüz ildə okean sularının səviyyəsi 10-15 sm artıb. 1982-ci ilin yanvar ayında BMT-nin Ətraf Mühit Proqramı Ozon Qatının Qorunması Haqqında Qlobal Konvensiyanın layihəsinin hazırlanması üçün xüsusi hüquqi və texniki ekspertlər qrupunun ilk müşavirəsini çağırdı. 3 illik aktiv danışıqlardan sonra Konvensiya 1985-ci il mart ayında Vyana şəhərində qəbul edildi. Konvensiyanın 21-ci maddəsinə görə, ölkələr insan sağlamlığını ətraf mühitin ozon qatının dağılması ilə əlaqədar təsirlərdən qorumağa dair öhdəliklər götürüb.
Son illər bir çox ölkələr tərəfindən ozon təhlükəsi olmayan so yuducu agentlərin hazırlanmasına diqqət yetirilir. 1987-ci ildə Monreal protokoluna əsasən ozon təbəqəsini par çalayan maddələrin hazırlanmasına və istifadəsinə qadağalar qo yulmuşdur. 1988-ci ilin martında ’’Du Pont’’ firması hal lo gen ləş miş freonların (CFC) hazırlanmasının tam dayandırılması haq qın da elan vermişdir. Protokol 1 yanvar 1989-cu ildən qüvvəyə minmişdir. Həmin pro tokolu 127 ölkə qəul etmişdir. 1990-cı ilin iyun ayında London kon fransında inkişaf etmiş ölkələr tərəfindən bütün növ freonların isti fadəsinin 2000-ci ilə qədər dayandırılması haqqında qərar qə bul edilmişdir. Kopenhagendə 1992-ci ilin noyabr ayında isə Beynəlxalq Mü şavirədə Monreal protokolu iştirakçıları tərəfindən ozon təh lü kəsi olan R11, R12 və R502 soyuducu agentlərin istehsalının da yandırılması barədə qərar qəbul edilmişdir. Ozon təbəqəsini parçalayan maddələrə soyuduculuq tex ni ka sın da geniş yayılan soyuducu agentlər daxildir. Onların ozon tə bə qəsini parçalama aktivliyi molekullarda xlor atomunun olması ilə təyin edilir və CO2-yə nisbətən ozon parçalama potensialı (ODP – Ozon Depletion Potential) və ’’parnik effekti’’ potensialı (GWP – Global Warming Potensial) ilə qiymətlən diri lir (cədvəl 2). Soyuducu agentlər ozon parçalama aktivliyinə görə iki qrupa bö lünür: - ozon parçalayan yüksək aktivlikli soyuducu agentlər (ODP1,0) – xlorftorkarbonlardır (CFC): R11, R12, R13, R113, R114, R115, R502, R503, R12B1, R13B1. Kaliforniya Uni ver si te tinin alimi Mario Molin 1974-cü ildə qeyd etmişdir ki, xlor ok si dinin molekulu və xlor atomu ozon təbəqəsinin parçalanmasına gə tirib çıxaran güclü katalizatorlardır. Xlor molekulunun stra tos fe rə çatması 1-2 il çəkir. Bura yalnız kimyəvi cəhətdən stabil mole kullar çatır. CFC molekulları da stabil molekullara daxildir. Stra tosferə çatan bir xlor molekulu on mindən yüz minə kimi ozon molekullarını parçalamağa malikdir; - ozon parçalayan aşağı aktivlikli soyuducu agentlər (ODP0,1)–hidroxlorftorkarbonlardır (HCFC): R21, R22, R141b, R123, R124. Tərkibində xlor atomu olmayan (ftorkarbonlar FC, bütün so yu ducu agentlər hidroftorkarbonlar HFC, karbohidrogenlər HC) ozon təhlükəli deyil (ODP=0). Bunlara R134, R134a, R152a, R143a, R125, R32, R23, R218, R116, RC318, R290, R600, R600a, R717 aiddir. Cədvəl 2 Soyuducu agentlərin ekoloji xarakteristikaları
Qeyd: HGWP-CO2 nisbətən 100 il vaxt müddətində qəbul edil mişdir. ( Halocarlon Global Warminq Potensial). Yoxlama sualları 1. Soyuducu agentlərə hansı tələblər var? 2. Soyuducu agent lərin termo di namiki xüsusiyyətləri hansılardır? 3. Həcmi soyutma məhsuldarlığı nəyə de yi lir? 4. Soyuducu agent lərin fiziki-kim yə vi xüsusiyyətlərinə nələr daxildir? 5. Fi zioloji xüsusiyyətlər han sı lar dır? 6. Hansı kimyəvi birləşmələr freon ad la nır? 7. Freonlar ne cə işarə olunur və onlar hansılardır? 8. Freonların istismar xü su siyyətləri han sı lar dır və bir-birindən nə ilə fərqlənirlər? 9. Ammon yakın is tis mar xüsusiyyətləri han sı lar dır? 10. Ammonyak və freonların hansı fərqli cə hət ləri var? 11. Ammonyak və freonlar hansı temperatur hüdudunda istifadə edi lir? 12. Ammonyak və fre onların ozon təbəqəsinə təsiri. 13. Ozon təhlükəsi ol mayan so yu ducu agentlər hansılardır? 14. Soyuducu agentlər ozon təbə qəsini par ça la ma aktivliyinə görə hansı qruplara bölünür? 15. Ozon təbəqəsini parça la ma aktivliyi soyuducu agentlərin tərkibində hansı maddənin olması ilə təyin edi lir? Yüklə 2,61 Mb. Dostları ilə paylaş:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||