從古希臘到中國唐朝,制冷機到液氮速凍機。
2019-10-24 閱讀(人)
從古希臘到中國唐朝,從制冷機到液氮速凍機,制冷技術(shù)給我們帶來了什么?
在史前時代,人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在食物缺少的季節(jié)里,如果把獵物保存在冰冷的地窖里或埋在雪里,就能保存更長的時間。
早在先秦時代已經(jīng)懂得了采冰,儲冰技術(shù)。希伯來人,古希臘人和古羅馬人把大量的雪埋在儲藏室下面的坑中,然后用木板和稻草來隔熱。在古印度,蒸發(fā)制冷技術(shù)也得到了應(yīng)用。當一種流體快速蒸發(fā)時,它迅速膨脹,升起的蒸汽分子的動能迅速增加,而增加的能量來自周圍的環(huán)境中,周圍環(huán)境的溫度因此而降低。
在中世紀時期,冷卻食物是通過在水中加入某種化學物質(zhì)像硝酸鈉或硝酸鉀,而使溫度降低,1550年記載冷卻酒就是通過這種方法。這就是制冷工藝的起源。
在法國冷飲是在1660年開始流行的。人們用裝有溶解的硝石的長頸瓶在水里旋轉(zhuǎn)來使水冷卻。這個方法可以產(chǎn)生非常低的溫度并且可以制冰。在17世紀末,帶冰的酒和結(jié)凍的果汁在法國社會已非常流行。
到了唐代,伴隨著“一騎紅塵妃子笑”的故事,出現(xiàn)了世界上最早的冷庫雛形。
早在3000多年前,華夏勞動人民就已開始在冬季采集、貯藏天然冰于冰窖中,夏季用于食品冷藏和防暑降溫。1986年在陜西省姚家港秦雍城遺址,發(fā)掘出可以貯截190立方米冰塊的地下冰室,這說明早在春秋時期秦國就很重視食物冷藏和防暑降溫方面的設(shè)施建設(shè)。
古埃及出土的大約2500年前的壁畫中,畫有奴隸手持棕櫚去扇多孔性的陶制器皿,同時不斷地在外面灑水,水蒸發(fā)吸熱,使器皿內(nèi)的水結(jié)冰,這是較早的人工制冰。以上只是古代人對天然冰的利用和簡單的人工制冰,還不能稱之為制冷技術(shù)。
“二之日鑿冰沖沖,三之日納于凌陰,四之日蚤(早)獻羔祭韭。”《詩經(jīng)》的句子說的就是周人于臘月采冰,正月往冰窖里存冰,二月用冰鎮(zhèn)的羊羔肉和菲菜上供祭神。
早在周代,就設(shè)有“凌人”官職,專門掌管采冰、儲冰和用冰之事。當時藏冰的冰室稱為“凌陰”,可以把冰保存到夏天,它是冷庫的初級原始階段。自周朝開始直至近代,冰窖幾乎是歷代宮中必不可少的服務(wù)設(shè)施。
到了唐代,伴隨著“一騎紅塵妃子笑”的故事,出現(xiàn)了世界上*早的冷庫雛形。楊貴妃喜食荔枝,唐玄宗為討美人歡心,下旨派快馬將荔枝從產(chǎn)地廣東、四川日夜不停運送到西安。然而四川到西安有千里之遙,需三天才能送達。廣東到西安有三千多里,需七天才能送達?!耙蝗丈儯障阕?,三日味變,四五日色香味盡去矣?!钡搅碎L安,荔枝已全然失去了色香味,貴妃自然不樂。
唐玄宗因此萬般愁悶,遂召見大學士羊望,吩咐羊望解決這個難題。
羊望領(lǐng)命后,三日閉門不出,冥思苦想,終得一法:制作一個雙層木箱,木箱夾層中填充滿棉花、羊毛,在荔枝采下后,將藏在地窖的寒冰和新鮮荔枝一起放入木箱中進行運輸。用此種方法運輸后,荔枝到達西安色香俱全,貴妃嘗著鮮美清涼的荔枝,嫣然而笑。
“長安回望繡成堆,山頂千門次第開”,羊望的荔枝保鮮箱可謂當時冷庫的雛形,亦算世界上*早的冷庫,而快馬加鞭又全程“低溫”的荔枝運輸隊伍,也算得上世界上*早的“冷鏈”系統(tǒng)。
商業(yè)制冷被認為是起源于1856年,此后不久蒸汽壓縮式制冷機用于肉類食品
在普冷方面,1748年,蘇格蘭人W.Cullen觀察到乙醚蒸發(fā)會引起溫度的下降;1755年,W.Cullen發(fā)明了*臺采用減壓水蒸發(fā)的制冷機,同時發(fā)表了《液體蒸發(fā)制冷》論文,開創(chuàng)了人工制冷的新紀元。
1834年,美國發(fā)明家J.Perkins獲得了乙醚在封閉循環(huán)中通過膨脹制冷的英國專利;1856年,蘇格蘭人J.Perkins發(fā)明了壓縮式制冷機,采用Co2SO2,NH3,CH3Cl作為制冷劑;1875年,Carre和Linde用氨作制冷劑,大大減小了設(shè)備的體積,從此蒸汽壓縮式制冷機在制冷裝置的生產(chǎn)和應(yīng)用中占了統(tǒng)治地位。
在此期間,利用空氣絕熱膨脹的制冷機開始出現(xiàn)。1844年,美國醫(yī)生Gorrie,用封閉循環(huán)的空氣制冷機為發(fā)燒病人建立了一座空調(diào)站,發(fā)明了空氣制冷機。
商業(yè)制冷被認為是起源于1856年,一名美國商人Alexander.C.Twinning先開創(chuàng)。不久,一名澳大利亞人JamesHarrison檢驗了Gorrie和Twinning所用的制冷機并把蒸汽壓縮式制冷機介紹給了釀造和肉類食品公司。
1858年,美國人尼斯取得了冷庫設(shè)計的*個美國專利,從此商用食品冷藏事業(yè)拉開了序幕。1859年,Carre發(fā)明了氨水吸收式制冷系統(tǒng),申請了專利;1910年左右,M.Lehlanc在巴黎發(fā)明了蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)。
在深冷方面,1877年,法國礦業(yè)工程師LouisPaulCailletet在容器中充滿30OMPa的氧氣,然后預冷并打開閥門放氣,氣體迅速膨脹,得到了霧狀的液氧滴;1892年,倫敦*研究院的化學教授JamesDevar成功地發(fā)明了杜瓦瓶,用于貯存低溫液體,為低溫領(lǐng)域的研究提供了重要條件。1895年,CarvonLinde在德國申請了一項液化空氣的專利,如今他創(chuàng)立的Linde公司已是低溫工程行業(yè)的先導者之一;1908年,Onnes先液化了氦氣,獲得4.2K的低溫。
由于制冷技術(shù)及其應(yīng)用的不斷發(fā)展,各發(fā)達國家先后建立該領(lǐng)域的學術(shù)組織。1888年,英國成立了英國冷庫和冰協(xié)會;1891年,美國成立了美國冷藏庫協(xié)會;1900年,法國成立了法國和殖民地冷藏工業(yè)理事會;1903年和1904年,美國先后成立了美國制冷設(shè)備制造協(xié)會和美國制冷工程師協(xié)會。在此基礎(chǔ)上,國際制冷學會(IIR)于1908年宣告成立,它是一個政府間的科技性國際組織,現(xiàn)在大約有60個國家會員,中國于1978年加入成為二級會員國。
到了20世紀,制冷技術(shù)有了更大的發(fā)展。1918年家用冰箱問世,并作為商品投放市場;1919年,美國芝加哥興建了*座空調(diào)電影院,次年開始在教堂配備空調(diào);1930年,氟利昂制冷工質(zhì)的出現(xiàn)為制冷技術(shù)帶來了新的變革,極大地推動了制冷裝置的應(yīng)用。20世紀,隨著空氣條調(diào)節(jié)和制冷系統(tǒng)變得更高效、可控,甚至遙控,人們生活發(fā)生了很大的變化,真正地讓環(huán)境滿足于他們的需要,不再依靠天氣來工作和娛樂。到20世紀末,美國約70%的家庭有空調(diào)。沒有人可以在用玻璃圍成的房子里或沒有窗戶的建筑里,在無走廊的房子或在悶熱潮濕的地方生活和工作。在美國,空調(diào)改變了一個世紀之久的北方城市移民的生活方式。
一次世界大戰(zhàn)不久前,機械制冰得到了應(yīng)用,自然冰和人工制冰在制冷上應(yīng)用是非常廣泛的。在1914年,ClarenceBrudseye在加拿大釣魚,他發(fā)現(xiàn)經(jīng)過冰冷凍后的魚在暴露空氣中不變形,而且在它們解凍煮熟后嘗起來幾乎是新鮮的。幾年后,他從他的食品冷凍發(fā)現(xiàn)中追求到了商業(yè)利潤,學著去在盛有海水的桶里冷凍包心菜。到1925年,Birdseye和CharlesSeabrook發(fā)展了冷凍熟食的深冷過程。在1930年,在美國軍隊中,BirdEye的解凍食物*次得到了售賣。1927年,通用電氣公司引進一種帶有頂窗使用全封閉
壓縮機地冰箱,14立方尺的冰箱售價525美元,少數(shù)人可以接受的價錢,使得通用電氣公司到1930年成為此行業(yè)的龍頭。首輛空調(diào)汽車由Packard在1938年設(shè)計出來,1938年窗式空調(diào)首次成功地被Philco-York推銷。一戰(zhàn)后,像冰箱一樣,大量的窗式空調(diào)生產(chǎn)使其價格得到了大多數(shù)消費者的接受。從1920年到1930年,家用冰箱的價格從600美元降到300美元,到1939年接近150美元。
中國制冷工業(yè)從20世紀50年代的仿制開始,20世紀60年代自行設(shè)計制造,并制訂了有關(guān)產(chǎn)品系列和標準。目前,我國制冷工業(yè)已具有品種齊全的大、中、小型制冷產(chǎn)品系列,產(chǎn)品質(zhì)量、性能、技術(shù)水平都有很大的提高,并已形成有一定基礎(chǔ)的科研、教學、設(shè)計和生產(chǎn)體系,研究和應(yīng)用的制冷技術(shù)覆蓋普冷至極低溫整個范圍。
以國內(nèi)的液氮速凍機為例,廣州極速制冷設(shè)備有限公司制造的液氮速凍機目前在國內(nèi)速凍設(shè)備制造行業(yè)屬于領(lǐng)先地位。公司研發(fā)工程師團隊研發(fā)的“分子鎖鮮”技術(shù)是國內(nèi)首創(chuàng),在食品保鮮領(lǐng)域擁有核心競爭力,且在速凍設(shè)備、分子保鮮庫領(lǐng)域的研發(fā)、生產(chǎn)、安裝維修方面都有深厚的功底,我司現(xiàn)產(chǎn)的液氮速凍設(shè)備和分子保鮮庫無論在外觀與系統(tǒng)上都與眾不同,處處與科技接軌,是目前國內(nèi)領(lǐng)先的分子冷鏈設(shè)備。公司致力于經(jīng)營革新和技術(shù)開發(fā),在分子冷鏈領(lǐng)域,擁有成熟的速凍、冷藏、預冷、解凍、保鮮、冷鏈運輸?shù)燃夹g(shù)。2015年通過IS09001國際質(zhì)量管理體系認證,并通過歐盟CE認證及多項發(fā)明專利、實用專利,歷年來取得國外地區(qū)眾多榮譽。
可見,制冷技術(shù)是一項可以造福全人類的技術(shù),廣州極速是一家以提升人類生活品質(zhì)為前提而運營的企業(yè)。