BÖLÜM-5.4 KRİYOJENİK SOĞUTMA TİCARİ SOĞUTMA

TİCARİ SOĞUTMA KRİYOJENİK SICAKLIK ÖLÇEKLERİ Kelvin (K) Santigrat (C) Fahrenhayt (F) Rankin (R) 2273.15 2000 3632 4091.67 1773.15 1500 2732 3191.67 1273.15 1000 1832 2291.67 773.15 500 932 1391.67 663.15 400 752 1211.67 573.15 300 572 1031.67 473.15 200 392 851.67 373.15 100 212.0 671.67 273.15 0 32 491.67 233.15 -40 -40 419367 173.15 -100 -148 311.67 F=32+(9/5)xC R=F+459.67 R=(9/5)xK K=C+273.15 TİCARİ SOĞUTMA

KRİYOJENİK AKIŞKANLARIN BUHARLAŞMA SICAKLIKLARI (ATMOSFERİK BASINÇTA) SEMBOLÜ AKIŞKANIN ADI BUHARLAŞMA SICAKLIĞI R-702 Hidrojen -253C R-704 Helyum -296C R-720 Neon -246C R-728 Azot -169C R-729 Hava -194.5C R-732 Oksijen -183C R-740 Argon -186C R-744 Karbondioksit -78.5C TİCARİ SOĞUTMA

KRİYONEJİK SIVILARIN YAYGIN UYGULAMALARI Soğutma amacıyla sıvılaştırılmış gazlara “kriyojenik sıvılar” adı verilmektedir. Kriyojenik bilimi çok faydalı ani dondurma ve soğutma teknikleri üretir. Bilimsel kuruluşlarda azot, dokuları ani dondurmada veya çabuk bozulma konularının gelecekle ilgili araştırmalarında kullanılır. Sıvı oksijen milyonlarca ton roket yakıtının depolanmasında, çeliklerin sıfırın altında kullanılmasına ve çeliğin kırılmaksızın şekil değiştirilmesinde kullanılır. TİCARİ SOĞUTMA

Sıvı azot, bilenen bir çevre sıcaklığında dışarıya dökülür, derhal -195C sıcaklıkta buharlaşmaya başlar. Bu işlem, bazı kamyonlarında istenen derin soğutma durumlarında kullanılmaktadır. Buna ilaveten sıvı azot, daldırma ile yapılan dondurmada dahi besinleri kuru dondurucu olarak kullanır. Şekildeki kuru dondurma bir kriyojenik işlemi olup, besin burada hızlıca dondurulur ve sonra yüksek seviyede vakum işlemine tabi tutulup, üzerindeki bütün buz kristalleri temizlenir. Sonuçta soğutma gerektirmeden tamamen kuru olarak muhafaza edilir. TİCARİ SOĞUTMA

Sıvı azota daldırma yöntemi ile tavukların kurutulması TİCARİ SOĞUTMA

KRİYOJENİK SICAKLIKLAR İÇİN KULLANILAN ÇEŞİTLİ YÖNTEMLER Kriyojenik sıcaklık oluşturmanın bir diğer yöntemi de sıvı CO2 püskürtme işlemleridir. Sıvı haldeki CO2 gazı, doğrudan doğruya ürünler üzerine püskürtülerek CO2’in buharlaşması dolayısıyla ürünleri ani olarak dondurulması sağlanmıştır. Bu esnada ürün sıcaklığı –78.5C ye düşer. Sıvı CO2 ve diğer kriyojenik sıvılar ile soğutma veya dondurma yapmak için kullanılan hacimler, kabin ve tünel olmak üzere iki tiptir. TİCARİ SOĞUTMA

a) KABİN: Kabinler paslanmaz çelikten yapılarak etrafı çok iyi şekilde izole edilir. Kaplara konulan ürünler genellikle raflı arabalara istif edilerek, arabalar kabin içine sokulur ve kapılar kapatılır. Vana açılarak kabine CO2 püskürtülür. Püskürtmenin kabin içinde homojen olması için sirkülasyon fanlarından yaralanılır. Bu şekilde donma süresi kısaltılmış olur. Kabin kapasiteleri umumiyetle 1200 kg/h civarındadır. TİCARİ SOĞUTMA

b) TÜNEL: Büyük miktarlardaki ürünlerin soğutma ve dondurulmalarında tünel tipleri tercih edilir. Ürününü cinsine ve miktarına göre tünel içinden geçen taşıyıcı bandın hız değiştirilebilir. Taşıyıcı banda soğutulacak ürünler yerleştirilir. Bant tünelin içine girdiğinde ürün üzerine sıvı CO2 püskürtülür. Dışarıdaki ısının içeriye girmesini önlemek için tünelin giriş ve çıkışlarında kapaklar bulunur. Tünel ve bant malzemeleri de paslanmaz çelikten yapılırlar. Tünel kapasiteleri genellikle 5 ton/h civarındadır. TİCARİ SOĞUTMA

Sıvı CO2 ile tünel soğutma sistemi TİCARİ SOĞUTMA

Kriyojenik bir ürünün dondurulması TİCARİ SOĞUTMA

Sıvı azot tüneli TİCARİ SOĞUTMA

Sıvı CO2 ile kabin soğutma sistemi TİCARİ SOĞUTMA

KRİYOJENİK SIVILARLA ÇALIŞIRKEN GEREKEN GÜVENLİK ÖNLEMLERİ 1. Bu sıvıları, bunlar için dizayn edilmiş olmayan tüpler ve mekanizmalar ile kullanmaya teşebbüs etmeyin. 2. Kriyojenik sıvıların cildinize temas etmesine asla izin vermeyin. Bir temas olduğunda cildinizi dondurup yakabilir. 3. Kriyojenik sıvılarla çalışan personelin, bu sıvıların vücutlarına temasını önlemek amacıyla uygun giysi, başlık, eldiven kullanılması gereklidir. TİCARİ SOĞUTMA

3.BÖLÜMLE İLGİLİ SORULAR 1.Kriyojenik nedir ve bu amaçla kullanılan kriyojenik sıvılar hangileridir? 2.Kriyojenik soğutmada kullanılan temel yöntemler hakkında bilgi veriniz. 3.Kriyojenik sıvılarla çalışırken alınacak güvenlik önlemleri nelerdir? 4.Sıvı CO2 ile çalışan tünel soğutma sisteminin şemasını çiziniz. TİCARİ SOĞUTMA