Installations frigorifiques_Mach-Ines à compression – 473

dustrie où il est employé en particulier dans
les brasseries pour le refroidissement des
cuves de fermentation, dans les laiteries, dans
les chocolateries, dans la fabrication des corps
gras, en horticulture, en sériciculture, dans
les fabriques de caoutchouc, en parfumerie,
dans la grande industrie chimique, dans les
laboratoires, etc.
En laissant de côté certaines réactions chimiques
·qui ne peuvent se produire qu’à très
basse température, ou qu’au contraire on élimine
en opérant en présence de froid, donnons
quelques détails sur l’action du froid sur
les denrées alimentaires ou les substances périssables.
Le froid agit en paralysant l’action
des microorganismes qui, placés ainsi dans
des conditions très défavorables à leur développement,
cessent de se multipler et restent
à l’état de vie latente.
On sait que la chaleur permet de stériliser,
c’est-à-dire de détruire d’une façon définitive
les microbes. Inversement on s’est demandé
si un froid intense serait capable de produire
le même effet. II résulte des expériences
de PASTEUR, de CAGNIAJm-LATOUR, de PIETET
que la plupart des microbes résistent à des
températures de -150° ou même -200°. Si
on laisse les corps en expérience revenir à la
température ordinaire, la putréfaction se produit
très aisément. On peut doric dire que le
froid permet une conservation temporaire,
mais ne supprime pas les causes d’altération.
II est donc de première importance de n’introduire
dans les entrepôts frigorifiques que des ·
denrées en parfait état de conservation.
Nous avons dit dans le chapitre relatif à la
chaleur, que la · calorie était la quantité de
chaleur nécessaire pour élever de 1 ° centigrade
la température de 1 kg d’eau. Pour ap- ·
précier le phénomène inverse, qui accompagne
le refroidissement d’un corps, il y a lieu de
mesurer la quantité de chaleur qu’on doit lui
extraire pour abaisser sa température et la
même unité servira encore avec la seule modification
qu’une frigorie ou calorie négative
correspond à la quantité de chaleur qu’il faut
enlever à un kg d’eau pour abaisser sa température
de 1 ° centigrade.
Nous diviserons notre étude en cinq paragraphes:
1° Les machines à compression,
actuellement les plus employées, 2° Les machines
à vaporisation ou à eau, 3° Les machines
à évaporation, 4 ° Le refroidissement
des locaux, 5° Les applications “du froid.
259. MACHINES A COMPRESSION.
Principe et desçrlptlon. – Les machines à
compression sont basées sur le principe de
physique suivant: Tout liquide qui se transi
orme en vapeur, absorbe, pendant le clwngement
d’état, une quantité de chaleur dite
chaleur de vaporisation qu’il restitue intégralement
lorsqu’il reprend son état primitif.
Quel que soit le fluide employé (anhydride
carbonique, anhydride sulfureux, ammoniaque
ou chlorure de méthyle), une pompe
aspirante et foulante ou compresseur aspire
le gaz liquéfiable à l’état de vapeur pour le
comprimer dans un serpentin ou condenseur
où se fait la liquéfaction. Le liquide obtenu
s’évapore après avoir traversé une vanne de
réglage, dans un serpentin, évaporateur ou
réfrigérant dans lequel il produit du froid.
Mach-Ines à compression – 473
II est ensuite repris par le compresseur. Le
fluide considéré parcourt donc dans une machine
à compression un cycle fermé et théoriquement,
c’est la même quantité de fluide
frigorigène qui agit indéfiniment. Pratiquement
il faut tenir compte des fuites inévitables
qui obligent à charger à nouveau la
machine.
Comme pour les machines à vapeur, on
peut obtenir au moyen d’un indicateur de
Watt, relié au cylindre du compresseur, un ·
diagramme qui donne l’allure des phénomènes,
qui indique si la machine fonctionne
dans les conditions normales (aspiration, refoulement,
ouverture et fermeture des soupapes,
influence de l’espace nuisible, etc.) et
dont la surface mesure la puissance théorique
à fournir sur l’arbre du compresseur.
Si on désigne par Wï la puissance indiquée,
par Qr la chaleur absorbée à l’évaporateur,
par Ti= t1 + 273 et par T2 = t2 + 273 les températures
absolues au condenseur et au réfrigérant,
t1 et t2 étant exprimées en degrés centigrades,
par E l’équivalent mécanique de la
chaleur (425 kgm), le rendement théorique
R; dit rendement indiqué d’une machine à
compression est donné par
Rï = —-2i:_ = T 2
1
– W1
E
Le rendement est donc le rapport de la
quantité de froid produit au réfrigérant au
travail nécessaire à le produire, exprimé en
unités calorifiques. II est indépendant du
fluide employe, mais dépend des températures
du condenseur et du réfrigérant. Une
machine frigorifique n’est donc déterminée
que lorsqu’on connaît d’une part le nombre
de frigories qu’elle peut fournir par heure par
exemple, c’est-à-dire sa puissance frigorifique
et d’autre part les températures caractéristiques
du condenseur et du réfrigérant.
Une machine puissante (100.000 frigoriesheure)
donne en moyenne 3.400 frigories par
cheval-heure indiqué, et une petite machine
2.000 frigories par cheval-heure indiqué.
Actuellement, tous les gaz ont été liquéfiés,
on appelait jadis gaz permanents ceux pour
lesquels la liquéfaction semblait impossible
(hydrogène, azote, etc …. ). ANDREWS a montré
que pour obtenir la liquéfaction, il fallait
que la température du gaz soit inférieure à
une certaine température dite température
critique au-dessus de laquelle le fluide avait
toujours la forme gazeuse quelle que soit la
pression exercée. La température critique
de l’anhydride carbonique est de + 31°5,,
celle de l’anhydride sulfureux de + 156°,
celle de l’ammoniaque de + 130° et celle de
l’hydrogène, de l’azote au-dessous de -100°.
Compresseur. – Le compresseur C (fig.
1084) est une pompe aspirante et foulante
qui aspire en a les vapeurs du fluide frigorigène,
les comprime puis les refoule en r dans
le condenseur. II comprend un cylindre
dans lequel se meut un piston, d’une seule
pièce avec la tige, sauf dans les fortes machines
où le piston est vissé à l’extrémité de la
tige. Le cylindre est muni de soupapes à
clapet dites soupapes d’aspiration et de refoulement.
Dans les compresseurs à simple