150. rocznica patentu Boyle'a na maszynę do lodu
David Boyle, człowiek, który zasłynął w świecie chłodnictwa przez pierwsze użycie amoniaku jako czynnika chłodniczego w swoich maszynach. Jego wynalazek był motorem napędowym zastosowania amoniaku w chłodnictwie.
Wiek XIX to gwałtowny rozwój technologii przemysłowych na świecie i czas wielkich odkryć popychających stan techniki na nowy poziom. Boyle opracował ulepszoną formę maszyny do wytwarzania lodu w czasie, gdy większość lodu była zbierana zimą z jezior i rzek, transportowana na duże odległości i przechowywana przez miesiące. To właśnie temu inżynierowi i wynalazcy przypisuje się pierwsze zastosowanie amoniaku jako płynu roboczego w układzie chłodniczym z kompresją pary w sposób niezawodny i odnoszący sukces komercyjny. Boyle swój wynalazek skomercjalizował i założył firmę produkującą maszyny do lodu. Maszyny Boyle’a były sprzedawane takze po jego śmierci do około 1905 roku.
Amerykański patent Davida Boyle’a z 1872 roku dotyczący ulepszenia maszyn do lodu. Patent przyznany 25 czerwca 1872
Wniosek Jamesa Boyle’a o patent USA na ulepszoną pompę do skraplania gazu. Patent przyznany 21 marca 1876 r.
Sukces Boyle’a z jego systemem sprężania amoniaku doprowadził do szybkiego przyjęcia amoniaku jako preferowanego czynnika chłodniczego w systemach przemysłowych, z prawie całkowitym wykluczeniem wszystkich innych substancji. To stworzyło ogromny przemysł w Ameryce i Europie, który rozwija się do obecnych czasów.
Amoniak jest nadal uważany za czynnik chłodniczy o bardzo dobrych właściwościach w przemysłowych układach chłodniczych i chociaż nie jest pierwszą substancją stosowaną w układach sprężarkowych, jest jedyną, która jest w ciągłym użyciu od 150 lat. Przy zerowym współczynniku ODP i GWP jest to czynnik chłodniczy szczególnie przyjazny dla klimatu, a także wyjątkowo wydajny. Posiada doskonałe właściwości termodynamiczne, co przekłada się na bardzo niskie koszty eksploatacji technologii chłodniczej.
Obecnie wiadomo, że kluczem do szerokiego zastosowania technologii jest jej bezpieczeństwo i wydajność. W przypadku amoniaku jako czynnika chłodniczego kluczem jest, aby wszystkie elementy konstrukcyjne mające z nim kontakt, były wykonane ze stali nierdzewnej. Ponadto wszelkie wycieki muszą być wiarygodnie wykrywane i należy zapewnić odpowietrzanie, ponieważ amoniak jest toksyczny i łatwopalny w wysokich stężeniach. Jednakże amoniak posiada ważną cechę odróżniającą go od syntetycznych czynników chłodniczych stosowanych tez obecnie — ludzki nos może go bardzo łatwo wyczuć ze względu na bardzo ostry zapach – na długo przed osiągnięciem stężenia niebezpiecznego dla zdrowia. Nawet przy 10% dopuszczalnego stężenia w miejscu pracy można go wyraźnie wyczuć.
Bibliografia:
- David Boyle Patent Boyle’s Patent USA nr 128448. Przyznany 25 czerwca 1872 r.
- Pomnik pierwszej fabryki lodu w Teksasie
- Wynalezienie sprężarki chłodniczej z amoniakiem jako czynnikiem chłlodniczym. Dziennik ASHRAE Marzec 2020
- engineeringhalloffame.org
