Карл фон Линде

Карл фон Линде (нем. Carl Paul Gottfried von Linde; 11 июня 1842, Берндорф, Бавария — 16 ноября 1934, Мюнхен) — немецкий инженер, изобретатель и предприниматель. Наиболее известен как создатель первой промышленной холодильной установки, работающей на принципе сжатия и расширения газов, а также как основатель компании Linde plc, одного из крупнейших в мире производителей промышленных газов. Его работы заложили основы современной криогенной техники и технологии получения сжиженных газов.

Биография

Ранние годы и образование

Карл фон Линде родился 11 июня 1842 года в Берндорфе (Верхняя Франкония, Бавария) в семье лютеранского пастора. После окончания начальной школы он поступил в реальное училище в Нюрнберге, где проявил способности к математике и естественным наукам. В 1861 году Линде начал обучение на инженерном факультете Политехнического института в Цюрихе (ныне Швейцарская высшая техническая школа Цюриха). Среди его преподавателей были такие выдающиеся учёные, как Рудольф Клаузиус (термодинамика) и Густав Цойнер (машиностроение). Под их влиянием Линде глубоко изучил теорию тепловых машин и принципы холодильного цикла.

Карьера

После окончания учёбы в 1864 году Линде работал инженером на локомотивостроительном заводе в Цюрихе, а затем — на машиностроительном заводе в Мюнхене. В 1868 году он получил должность доцента, а в 1872 году — профессора машиностроения в только что основанной Высшей технической школе Мюнхена (ныне Мюнхенский технический университет). На этой должности он проработал до 1879 года, одновременно занимаясь разработкой холодильных машин.

Изобретение холодильной установки

Основной проблемой, которую стремился решить Линде, была потребность в эффективном охлаждении для пивоваренной промышленности. В то время пивоварни использовали естественный лёд, что было дорого и ненадёжно. В 1870-х годах Линде разработал проект холодильной машины, основанной на цикле сжатия и расширения аммиака. В 1876 году он получил патент на свою конструкцию, а в 1877 году в пивоварне в Висбадене была запущена первая промышленная установка. Она позволяла получать холод при температуре до −20 °C и расходовала значительно меньше энергии, чем существовавшие тогда машины, работавшие на воздухе или эфире.

Основание компании

В 1879 году Линде оставил профессорскую должность и совместно с компаньонами основал в Висбадене компанию «Gesellschaft für Linde’s Eismaschinen Aktiengesellschaft» (с 1904 года — Linde’s Eismaschinen AG). Предприятие быстро стало лидером в производстве холодильного оборудования. Уже в 1880-х годах машины Линде устанавливались на пивоварнях, мясокомбинатах, молокозаводах и в торговых портах по всей Европе.

Поздние годы и криогенные исследования

В 1890-х годах Линде обратился к проблеме сжижения газов. Используя эффект Джоуля — Томсона (охлаждение газа при адиабатическом расширении), он в 1895 году создал установку для сжижения воздуха. Это стало прорывом: впервые был получен жидкий воздух в промышленных масштабах. В 1901 году он разработал метод ректификации жидкого воздуха, позволяющий разделять его на кислород и азот. Эти технологии легли в основу современной криогеники.

В 1897 году Карл Линде был возведён в дворянское сословие королём Баварии Отто, получив приставку «фон». Он продолжал руководить компанией до 1910 года, после чего передал управление сыновьям. Умер Карл фон Линде 16 ноября 1934 года в Мюнхене в возрасте 92 лет.

Научные и технические достижения

Холодильная машина Линде

Основой изобретения Линде стал замкнутый холодильный цикл, в котором рабочее тело (аммиак) сжималось компрессором, затем охлаждалось в конденсаторе, после чего расширялось в дроссельном вентиле, резко понижая температуру. Полученный холод использовался для охлаждения рассола или воздуха, которые подавались в камеры. Этот принцип остаётся основой большинства современных парокомпрессионных холодильников.

Сжижение воздуха и разделение газов

В 1895 году Линде построил первый в мире промышленный ожижитель воздуха. Установка работала следующим образом: воздух сжимался до 200 атмосфер, охлаждался, а затем резко расширялся через клапан. Часть воздуха сжижалась, а оставшийся холодный газ возвращался на охлаждение нового потока (принцип регенеративного теплообмена). В 1901 году Линде добавил ректификационную колонну, что позволило разделять жидкий воздух на кислород (температура кипения −183 °C) и азот (температура кипения −196 °C). Этот метод стал основой для производства технических газов.

Другие изобретения

Линде также разработал:

• Первый в мире бытовой холодильник (1910-е годы), хотя широкого распространения он тогда не получил.
• Холодильные установки для судов, что позволило перевозить скоропортящиеся продукты через океан.
• Методы получения гелия из природного газа (совместно с сыном, 1920-е годы).

Компания Linde

Основанная Карлом фон Линде компания Linde AG (ныне Linde plc) стала глобальным концерном. К началу XXI века она входила в число крупнейших промышленных компаний мира с оборотом более 30 миллиардов долларов. Основные направления деятельности: производство промышленных газов (кислород, азот, аргон, водород, гелий), инжиниринг криогенных установок, производство медицинских газов. Компания активно работала в России: в 1904 году была открыта первая установка в Москве, а в 2000-х годах Linde построила несколько крупных воздухоразделительных заводов в Сибири.

Влияние и наследие

Наука и техника

Изобретения Линде произвели революцию в нескольких отраслях. Холодильная техника позволила создать глобальную цепочку поставок продуктов питания (мясо, молоко, фрукты), что изменило структуру сельского хозяйства и торговли. Криогенные технологии сделали возможным:

• Производство стали с использованием кислородного конвертера (процесс Линде — Франка — Каруса).
• Медицину: криохирургия, хранение биоматериалов, МРТ (требует жидкого гелия).
• Космонавтику: жидкий кислород и водород как ракетное топливо.

Общество

Линде также внёс вклад в социальную сферу. Он основал в Мюнхене фонд поддержки студентов-инженеров (Linde-Stiftung). Его именем названы улицы и научные премии.

Критика и ограничения

Некоторые историки отмечают, что Линде, будучи предпринимателем, активно использовал патенты и судебные иски для подавления конкурентов (например, против изобретателя Франца Виндхаузена). Кроме того, его технологии сжижения воздуха потребляли огромное количество энергии, что в XIX веке делало их доступными только крупным предприятиям.

Интересные факты

• Карл фон Линде был лично знаком с Вернером фон Сименсом и Томасом Эдисоном, но никогда не сотрудничал с ними напрямую.
• В 1903 году он построил первую в Европе установку по производству жидкого кислорода для сварки и резки металлов.
• В 1930-х годах его сын, Фридрих фон Линде, разработал метод получения тяжёлой воды, что имело значение для ядерных исследований.
• Линде был убеждённым монархистом и консерватором, но при этом активно поддерживал развитие профессионального образования для рабочих.

Источники

• Carl von Linde. Aus meinem Leben (автобиография, 1926).
• Hans-Liudger Dienel. Die Linde AG: Geschichte eines Technologiekonzerns 1879–2004 (2004).
• William H. Walker. The Linde Process for the Liquefaction of Air (1896).
• Статья «Linde, Carl von» в Neue Deutsche Biographie (1985).
• Материалы архива компании Linde plc (Мюнхен).