Kaskadenkälteanlagen

signifikant große Temperatur- und Druckdifferenz), ein Dampfkompressionskältekreislauf wird unpraktisch. Eine der Lösungen für solche Fälle besteht darin, die Kühlung in zwei oder mehr Stufen (dh zwei oder mehr Zyklen) durchzuführen, die in der Reihe arbeiten. Diese Kältekreisläufe werden genannt Kaskadenkühlung Fahrräder. Daher werden Kaskadensysteme verwendet, um hohe Temperaturunterschiede zwischen Wärmequelle und Kühlkörper zu erzielen, und werden bei Temperaturen von -70 ° C bis 100 ° C angewendet. Die Anwendung des dreistufigen Kompressionssystems für Siedetemperaturen unter -70 ° C ist aufgrund von Schwierigkeiten mit der Kältemitteltemperatur des Gefrierens begrenzt. Die Irrelevanz eines dreistufigen Dampfkompressionssystems kann durch Anwendung einer kaskadierenden Dampfkompressionskältemaschine vermieden werden.

Kaskadenkühlung Systeme, die üblicherweise bei der Verflüssigung von Erdgas und einigen anderen Gasen eingesetzt werden. In großen industriellen Kaskadenkälteanlage ist in Abb. 3.37 dargestellt.

Der wichtigste Vorteil dieses Kaskadensystems besteht darin, dass Kältemittel mit den entsprechenden Eigenschaften ausgewählt werden können, wobei die größeren Komponenten des Systems vermieden werden. In diesen Anlagen mit mehreren Verdampfern kann in jeder Verdichtungsstufe gearbeitet werden. Kältemittel, die in jeder Stufe verwendet werden, können unterschiedlich sein und so ausgewählt werden, dass sie bei einer bestimmten Temperatur des Kältemittels eine optimale Leistung erbringen Verdampfer und Kondensator.

Gewöhnliche Verflüssigungssätze mit einer Pumpe und mechanischem Kühlsystem können Temperaturen in der Größenordnung erreichen. Bei niedrigeren Temperaturen dann erforderlich Kaskadenkühlung Systeme müssen verwendet werden. Ein zweistufiges Kaskadensystem verwendet zwei in Reihe geschaltete Kühlsysteme, um eine Temperatur von etwa -85C zu erreichen. Es gibt Single Kompressor System, das Temperaturen unter erreichen kann, aber sie sind nicht weit verbreitet. Diese Systeme werden manchmal als Auto bezeichnet Kaskadensysteme. Der Hauptnachteil dieser Systeme besteht darin, dass die Verwendung eines proprietären Kältemittelgemisches erforderlich ist. Diese Eigenschaft führt zu drei der folgenden Probleme:

Ein Leck im System kann leicht dazu führen, dass nur ein Teil der Kältemittelkomponenten des Gemisches des Kältemittelgemisches, das aus verschiedenen Arten von Kältemitteln mit unterschiedlichen Siedepunkten besteht, infolge eines Ungleichgewichts im Verhältnis der Kältemittel verloren geht verbleibende Kältemittel. Um das System wieder funktionsfähig zu machen, muss das gesamte andere Kältemittel mit neuen und möglicherweise teuren Kosten ersetzt werden, um die richtige Kombination der Einstellungen sicherzustellen.
Das Gemisch ist proprietär und möglicherweise von herkömmlichen Kältemittel-Energiequellen nicht ohne weiteres verfügbar und kann daher schwierig und teuer sein.
Diese Arten von Kaskadensystemen sind nicht weit verbreitet. Es ist schwierig, hochqualifiziertes Außendienstpersonal zu finden, das mit Reparatur- und Wartungsverfahren vertraut ist.

Natürlich können diese und andere Probleme zu unerwünschten Kosten und Ausfallzeiten führen.