CHƯƠNG I:

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ VAI TRÒ CỦA NGÀNH KỸ THUẬT LẠNH ĐỐI VỚI NỀN KINH TẾ VIỆT NAM

I.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH LẠNH:

Con người đã biết làm lạnh và sử dụng lạnh cách đây rất lâu. Những nhà khảo cổ học đã phát hiện ra những hang động có mạch nước ngầm nhiệt độ rất thấp dùng để chứa thực phẩm và lương thực từ 5000 năm trước.

Cách đây 2500 năm ở Ai Cập, người ta làm mát không khí bằng cách quạt các bình xốp cho nước bay hơi. Cách đây 2000 năm người Ấn Độ và Trung Quốc biết trộn muối vào nước để tạo nhiệt độ thấp hơn.

Tuy vậy, kỹ thuật lạnh hiện đại bắt đầu từ khi giáo sư Black tìm ra nhiệt ẩn hoá hơi và nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 - 1764. Con người đã biết làm lạnh bằng cách cho bay hơi ở áp suất thấp.

Sau đó là một phát hiện quan trọng không kém, Clouet và Monge lần đầu tiên hóa lỏng được SO2 vào năm 1780. Từ 1781 Cavallo bắt đầu nghiên cứu hiện tượng bay hơi một cách có hệ thống hơn.

Kỹ thuật lạnh phát triển mạnh mẽ nhất là vào thế kỉ 19. Năm 1823 Faraday bắt đầu công bố những công trình về hoá lỏng khí SO2, H2S, CO2, N2O, C2H2 và HCL. Đến 1845, ông đã hoá lỏng hẩu hết các loại khí kể cả etylen (C2H4), nhưng vẫn chưa hoá lỏng được các khí : O2, N2, CH4, CO, NO, H2, vì thế người ta cho rằng chúng luôn luôn ở thể khí và được gọi là các khí”vĩnh cữu – Permanari”. Bởi vì Natlerev (Ao) đã nén chúng đến một áp lực cực lớn 3600 atm mà vẫn không hoá lỏng được. Mãi tới 1869, Andrew (Anh) giải thích được điểm tối hạn của khí hóa lỏng và nhờ đó mà Cailletet và Pictet (Pháp) hoá lỏng được O2, N2 vào năm 1877, Dewar (Anh) hoá lỏng H2 năm 1898, Linde (Đức) hoá lỏng O2 và N2 và tách bằng chưng cất, K.Onnes (Hà Lan) hoá lỏng được Heli.

Năm 1834 J.Perkinh (Anh) đã đăng kí bằng phát minh đầu tiên về máy lạnh nén hơi với các thiết bị đầy đủ như một máy lạnh nén hơi hiện đại, bao gồm : máy nén, giàn ngưng tụ, giàn bay hơi và van tiết lưu. Đến cuối thế kỉ 19 nhờ sự cải tiến của Linde (Đức) với việc sử dụng NH3 làm môi chất lạnh cho máy nén hơi, viếc chế tạo máy lạnh nén hơi mới phát triển rộng rãi trong hầu hết các ngành kinh tế quốc dân.

Năm 1810 Leslie (Pháp) đưa ra máy lạnh hấp thụ đầu tiên, là loại máy lạnh hấp thụ chu kì với cặp môi chất là H2O/H2SO4. Đến giữa thế kỉ 19, nó được phát triển một cách rầm rộ nhờ kỹ sư Carré (Pháp) với hàng loạt bằng phát minh và máy lạnh hấp thụ chu kỳ và liên tục với các cặp môi chất khác nhau.

Năm 1899 Geppert (Đức) đăng kí bằng phát minh máy lạnh khuếch tán hoàn toàn không có chi tiết chuyển động, sau đó đựơc Platon và Munters (Thụy Điển) hoàn thiện vào năm 1922 nó vẫn có vị trí quan trọng cho tới ngày nay.

Đưa vào kết quả nghiên cứu của các nhà lý thuyết bác sĩ người Mỹ Gorrie đã thiết kế chế tạo thành công máy lạnh nén khí dùng để điều tiết không khí cho trạm xá chữa bệnh sốt cao của ông.

Máy lạnh Ejector hơi nước đầu tiên do Leiblanc chế tạo năm 1910. Đây là một sự kiện có ý nghĩa trọng đại, bởi vì nó đơn giản. Năng lượng tiêu tốn cho nó là nhiệt năng, do đó ta có thể tận dụng được các nguồn năng lượng phế thải để làm lạnh.

Một sự kiện quan trọng nữa trong lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh là việc sản xuất và ứng dụng các Freôn ở Mỹ vào năm 1930. Freôn thực chất là các chất hữu cơ Hydrocacbua no hoặc chưa no như : CH4 , C2H4 … Được thay thế một phần hoặc toàn bộ các nguyên tử Hydro bằng các nguyên tử Halôgen như Clo(Cl), Flo (F), Brôm (Br). Các chất này được sản xuất ở xưởng Dupont Kintic Chemical Inc với tên thương mại là Freôn. Đây là môi chất lạnh có nhiều ưu điểm như không cháy nổ, không độc hại… đã góp phần vào việc phát triển kỹ thuật lạnh.

Từ khi một số Freôn bị cấm do phá hủy tầng ozôn, gây hiệu ứng lồng kính, thì NH3 đã lấy lại chỗ đứng, và người ta bắt đầu nghiên cứu lại NH3 mặc dù nó có nhiều nhược điểm như cháy nổ, độc hại…

Ngày nay kỹ thuật lạnh hiện đại đã tiến những bước rất xa, có trình độ khoa học kỹ thuật ngang với các ngành kỹ thuật tiên tiến khác. Người ta đang tiến dần tới nhiệt độ không tuyệt đối. Nhiệt độ ở dàn nóng có thể đạt tới 1000C dùng cho mục đích của bơm nhiệt như sưởi ấm, cô đặc, sấy…

Công suất của tổ hợp máy cũng được mở rộng. Ở các trung tâm điều tiết không khí công suất có thể lên tới vài triệu Oat.

Hiệu suất máy tăng lên đáng kể, chi phí vật tư và các chi phí năng lượng cho một đơn vị lạnh giảm xuống rõ rệt. Tuổi thọ và độ tin cậy tăng lên. Mức độ tự động hoá của các hệ thống lạnh và máy lạnh tăng lên rõ rệt, những thiết bị lạnh tự động hoá hoàn toàn bằng điện tử và vi điện tử, dần dần thay thế các thiết bị thao tác bằng tay.

II.VAI TRÒ KỸ THUẬT LẠNH ĐỐI VỚI NỀN KINH TẾ VIỆT NAM:

Ở Việt Nam, mặc dù đã trãi qua nhiều năm chiến tranh, nhưng nhà nước đã có những chú ý đúng mức về việc phát triển kỹ thuật lạnh. Từ chỗ Miền Bắc chỉ có vài trạm nhỏ, nay đã có hàng trăm cơ sở, có những cơ sở trang bị máy lạnhvới công suất hàng triệu Kcal/h, kể cả mạng lưới trong toàn quốc, thì nước ta đã có tới trên 400 cơ sở lạnh lớn nhỏ. Trên mặt đất cũng như dưới nước (các tàu đánh bắt). Tổng cộng tất cả các trạm lạnh ở nước ta thì công suất đạt được tới 40 triệu Kcal/h.

Nước ta có điều kiện địa lý thuận lợi với bờ biển trãi dài 3000 cây số, rất thuận lợi cho việc phát triển ngành lạnh đi đôi với ngành đánh bắt, nuôi trồng thuỷ hải sản.

Những năm gần đây ở nước ta nhu cầu làm lạnh ngày càng tăng nhanh. Đã có hàng triệu phân xưởng đông lạnh thực phẩm xuất khẩu như : tôm, cá, thịt, rau, quả,… đựơc xây dựng trên khắp mọi miền đất nước. Kỹ thuật lạnh đã thâm nhập hơn 60 ngành kinh tế khác nhau. Với sự mở cửa liên doanh với nước ngoài, các dịch vụ thương mại, du lịch phát triển mạnh với sự hình thành các trung tâm văn hoá, giao dịch quốc tế, đòi hỏi sử dụng rất nhiều kỹ thuật lạnh. Hơn nữanước ta có khí hậu nhiệt đới quanh năm nóng bức, độ ẩm lại cao, cho nên việc điều hoà không khí, bảo quản thực phẩm và giải khát bằng nước đá là nhu cầu bức thiết hiện nay.

Tuy vậy trình độ khoa học kỹ thuật của nước ta còn non yếu, ngành lạnh ở Việt Nam chúng ta hiện nay là quá nhỏ bé, chúng ta chỉ chế tạo được các loại máy lạnh NH3 nhỏ, chưa chế tạo được các loại máy lạnh cỡ lớn, máy lạnh Freôn hay các thiết bị tự động hoá. Phần lớn thiết bị sử dụng hiện nay với công suất lớn đều nhập từ nước ngoài.

Do vậy việc nghiên cứu và tổ chức phát triển ngành lạnh ở nước ta là sự cần thiết. Và chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả kinh tế to lớn cho đất nước.