Kaskadowe systemy chłodnicze

znacznie duża różnica temperatur i ciśnień), jeden cykl chłodzenia sprężaniem parowym staje się niepraktyczny. Jednym z rozwiązań dla takich przypadków jest chłodzenie w dwóch lub więcej etapach (tj. W dwóch lub więcej cyklach), które pracują w szeregu. Te cykle chłodzenia są nazywane kaskadowe chłodzenie cykle Zatem systemy kaskadowe stosowane w celu uzyskania dużych różnic temperatur między źródłem ciepła a radiatorem są stosowane w temperaturach od -70 ° C do 100 ° C. Zastosowanie trzystopniowego układu sprężania do temperatur wrzenia poniżej -70 ° C jest ograniczone ze względu na trudności z temperaturą zamarzania czynnika chłodniczego. Nieistotność trójstopniowych układów sprężania pary można uniknąć, stosując kaskadowe maszyny chłodnicze ze sprężaniem parowym.

Kaskadowe chłodzenie systemy powszechnie stosowane w skraplaniu gazu ziemnego i niektórych innych gazów. W dużym przemyśle kaskadowy układ chłodniczy pokazano na ryc. 3.37.

Najważniejszą zaletą tego systemu kaskadowego jest to, że można dobrać czynniki chłodnicze o odpowiednich właściwościach, unikając większych elementów systemu. W tych systemach z kilkoma parownikami można stosować na dowolnym etapie sprężania. Czynniki chłodnicze stosowane na każdym etapie mogą być różne i dobierane pod kątem optymalnej wydajności w danej temperaturze wyparka i skraplacz.

Zwykłe agregaty skraplające z jedną pompą i mechanicznym układem chłodzenia są w stanie osiągnąć temperaturę rzędu. Wówczas wymagane są niższe temperatury kaskadowe chłodzenie systemy muszą być używane. Dwustopniowy system kaskadowy wykorzystuje dwa systemy chłodnicze, połączone szeregowo, aby osiągnąć temperaturę około -85C. Są pojedyncze kompresor system, który może osiągnąć temperaturę niższą niż, ale nie są one powszechnie stosowane. Systemy te są czasami nazywane automatycznymi systemy kaskadowe. Główną wadą tych systemów jest to, że wymaga użycia zastrzeżonego mieszanego czynnika chłodniczego. Ta cecha powoduje trzy problemy związane z:

Wyciek w układzie może łatwo doprowadzić do utraty tylko niektórych składników czynnika chłodniczego mieszaniny mieszanki czynników chłodniczych, która składa się z różnych rodzajów czynników chłodniczych o różnych temperaturach wrzenia), w wyniku braku równowagi w stosunku pozostałe czynniki chłodnicze. Aby przywrócić system do działania, wszystkie pozostałe czynniki chłodnicze należy wymienić na nowy i potencjalnie drogi koszt, aby zapewnić prawidłowe połączenie nastawienia.
Mieszanina jest zastrzeżona i może nie być łatwo dostępna z tradycyjnych źródeł zasilania czynnikiem chłodniczym, a zatem może być trudna i droga.
Tego rodzaju systemy kaskadowe nie są szeroko stosowane, trudno jest znaleźć wysoko wykwalifikowanych pracowników serwisu, którzy znają procedury napraw i konserwacji.

Oczywiście te i inne problemy mogą powodować niepożądane koszty i przestoje.