① 什么是真空制冷技术
真空制冷是有特定条件的一种快速制冷方式。首先,被冷却物料中必须在常温条件下,含有可蒸(挥)发的可凝性气体成分,比如,水,酒精等溶剂,甚至是水银等。当被冷却物料在密闭的容器中的空间环境压力达到一定值时,被冷却物料中的可凝性气体成分就会突然膨胀而蒸发,而蒸发的同时带走了被冷却物料中的潜热,而在系统末端的真空泵抽成空形成的压差,所蒸发的可凝性气体被源源不断送出系统之外,从而被冷却物料即被不断地降低温度。真空制冷节能的成因:水在相态不变的情况下,1kg水温度升高1℃所吸收的热量Q1=c·m·Δt=4.186×1×1=4.186Kj=1Kcal,而真空制冷物料中的水分发生相态的变化,水变成水蒸气,此时的水要吸收蒸发潜热。水在相态发生的情况下,如1kg水在38℃发生汽化所吸收的蒸发潜热为575.7(Kcal/Kg),则:Q2=m·r=1×575.7 Kcal/Kg=575.7 Kcal,可见比较Q2/ Q1=575.7 Kcal /1Kcal =575.7倍。这就是告诉人们:水发生汽化时吸收的热量是水在液态下升高1℃时所吸收热量的近600倍。所以相对其它物料冷却方法作比较,真空制冷是能够在较短时间内实现急速降温的制冷方式。据报道,江苏洽爱纳机械有限公司2014年有专利产品,为冷却熟化后的豌豆(96℃)真空冷冻到-25℃,每次冷冻2kg仅仅需要用时18秒即可。
真空制冷系统中的制冷压缩机的使用,并不是真空制冷过程所必须的装置。 真空制冷过程中,比如当被冷却物料中的水为20℃时降低到19℃,一滴的体积将被膨胀到原体积约320万倍体积低压水蒸汽,这么多体积如果完全靠真空泵排出系统之外,则真空制冷系统就需要一个非常庞大的真空动力设备。所以,人们起先在真空制冷系统中设置了一个低温的冷阱,俗称“捕水器”,就可把大量的低压水蒸汽拦截成冷凝水或冰晶体,也就大大减轻了真空泵的负荷。然技术革新不断更新的今天,又有了高分子树脂阱,从而,就抛弃了需要消耗电力的由制冷压缩机提供冷量的低温冷阱,所以说,制冷压缩机不是真空制冷过程所必须的装备。
我担心“hanjisebei"的回答,可能会带偏大家对真空制冷的认识, 所以就补充几句。欢迎诸位批评指正,谢谢!
② 关于介绍真空泵技术的书籍
全国两家专门搞真空技术的学校——东北大学和合肥工业大学真空专业的书都是学校自己印的讲义。
国内高校讲真空技术比较权威的是国防工业出版社的《真空设计手册》达道安版以及化学工业出版社的《真空工程技术》徐连海主编。讲的比较齐,但是版本比较老了,有些新的技术跟不上去。
国内类似《真空》和《真空科学技术学报》等杂志一般十有八九都是介绍真空镀膜技术的,真空泵比较少。
有一本王常继的老书《真空系统设计》不错,这里有PDF,你看一看