Kaszkád hűtőrendszerek

szignifikánsan nagy hőmérsékleti és nyomáskülönbség), az egyik gőzkompressziós hűtőciklus gyakorlatlanná válik. Az ilyen esetek egyik megoldása a hűtés két vagy több szakaszban történő végrehajtása (azaz két vagy több ciklus), akik a sorozatban dolgoznak. Ezeket a hűtési ciklusokat nevezzük kaszkád hűtés ciklusokat. Így a kaszkádrendszerek, amelyeket a hőforrás és a hűtőborda közötti nagy hőmérsékleti különbségek elérésére használnak, és -70 ° C-100 ° C közötti hőmérsékleten alkalmazzák. A háromlépcsős kompressziós rendszert -70 ° C alatti forráshőmérsékleten korlátozottan alkalmazzák, mivel a hűtőközeg fagyás hőmérséklete nehézségekbe ütközik. A cséplőgőz-kompressziós rendszerek irreleváns elkerülhetők egy lépcsőzetes gőzkompressziós hűtőgép alkalmazásával.

Kaszkád hűtés földgáz és néhány más gáz cseppfolyósításában általánosan használt rendszerek. Nagy ipari kaszkád hűtőrendszer ábrán látható.

Ezen kaszkádrendszer legfontosabb előnye, hogy a hűtőközegeket megfelelő tulajdonságokkal lehet megválasztani, elkerülve a rendszer nagyobb alkotóelemeit. Ezekben a több párologtatóval ellátott rendszerekben a tömörítés bármely szakaszában használható. Az egyes szakaszokban alkalmazott hűtőközegek különbözhetnek, és az optimális teljesítmény érdekében választhatók meg a hűtőközeg adott hőmérsékleten párologtató és kondenzátor.

Általános egy szivattyú, mechanikus hűtési rendszer kondenzációs egységek képesek a kívánt hőmérsékletet elérni. Akkor alacsonyabb hőmérsékleten szükséges kaszkád hűtés rendszereket kell használni. A kétlépcsős kaszkádrendszer két hűtőrendszert használ, amelyek sorba vannak kapcsolva, hogy körülbelül -85C hőmérsékletet érjenek el. Vannak egyetlen kompresszor rendszer, amely elérheti az alacsonyabb hőmérsékletet, de nem széles körben használják. Ezeket a rendszereket néha automatikusnak hívják kaszkád rendszerek. Ezen rendszerek fő hátránya, hogy ehhez szabadalmaztatott keverék-hűtőközeget kell használni. Ez a jellemző három problémát eredményez az alábbiakkal kapcsolatban:

A rendszerben lévő szivárgás a hűtőközeg-keverék keverékének csak néhány hűtőközeg-alkotóeleme elvesztéséhez vezethet, amely különféle típusú hűtőközegekből áll, különböző forrásponttal), mivel a fennmaradó hűtőközegek. A rendszer működésének visszaállítása érdekében az összes többi hűtőközeget új és potenciálisan drágább költségekkel kell kicserélni, hogy a hozzáállás helyes kombinációját biztosítsák.
A keverék szabadalmaztatott, és nem biztos, hogy a hagyományos hűtőközeg-áramforrásokból könnyen beszerezhető, ezért nehéz és költséges lehet.
Az ilyen típusú kaszkádrendszereket nem használják széles körben, nehéz olyan magasan képzett terepi szolgáltatót találni, aki ismeri a javítási és karbantartási eljárásokat.

Természetesen ezek és más problémák nem kívánt költségeket és leállást okozhatnak.