Испытательные климатические камеры





+7 (499) 390-93-54
klimatkam@mail.ru

Всё о каскадных системах охлаждения

От выбранного холодильного цикла зависит вид системы охлаждения. Существуют такие виды: одноступенчатые, двухступенчатые и каскадные. Рассмотрим подробнее особенности каскадной системы.

Особенности

Технология хранения отдельных пищевых продуктов требует заморозки до очень низких температур (ниже –70 ºС).
Получить такую температуру, используя одноступенчатые камеры, очень сложно. Широко используются такие два способа создания низких температур:
1. Двухступенчатое сжатие. Использование этого способа ограничено, так как давление всасывания у компрессора может опуститься ниже атмосферного, и воздух попадает в контур охлаждения.
2. Каскадная система. Создаётся из двух холодильных контуров, в которых циркулируют холодильные агенты с различными температурами.

Между контурами существует связь через каскадный конденсатор, который для низкотемпературного контура используется как конденсатор, а для высокотемпературного, как испаритель.
Не возможно завоздушивание системы, так как независимые хладагенты при различном давлении создают в контурах давление выше, чем атмосферное.

Хладагенты каскадной системы отличаются по своим параметрам.
• R – 507, R – 404а, R – 22, и др. — это холодильные агенты высокотемпературного контура среднего давления.
• R – 508b, смесь R – 116 и R – 23 и др. — это холодильные агенты низкотемпературного контура высокого давления с большой плотностью пара. Хорошо себя зарекомендовала многокомпонентная смесь. Температура кипения у составных частей связана с температурой воздуха и необходимой температурой охлаждения. Долгое время использовались R – 503 со смесью R – 23, R – 13, но сейчас они не используются, так как в своём составе содержат компоненты, нарушающие озоновый слой.
При двухступенчатой схеме охлаждения пар, который появляется во время кипения хладагента, удаляется.
При каскадной схеме охлаждения каждым компрессором используется часть давления сжатия низкотемпературного испарителя и конденсатора.

У такой системы есть недостаток. Из-за разности температур конденсации низкотемпературного хладагента и кипения высокотемпературного, необходимо создавать в конденсаторе дополнительную разность температуры. Существует наилучшая рабочая температура, которая создаёт полную производительность каскадного конденсатора.


Дополнение

С целью защиты от очень высоких давлений в низкотемпературном контуре, которые появляются при выключении компрессора, в трубопроводе используется специальный сосуд.
У холодильного агента R – 508b в жидком состоянии давление превышает 40 атм. Это давление должно выдерживаться низкотемпературным контуром.

Сосуд для расширения держит весь объём хладагента в состоянии пара.
Жидкий и парообразный холодильный агент циркулирует в системе с низкой температурой.
После выключения компрессора давление в контуре начинает расти. Холодильный агент испаряется с расширением.
Для парообразного состояния хладагента любой рост температуры приводит к незначительному возрастанию давления.
Снижение давления происходит по принципу работы газонаполненного клапана.


Из сказанного следует вывод, что у каскадных систем охлаждения достаточно высокие возможности для создания низких температур, при этом высокое рабочее давление повышает требования к компрессору и системам защиты.
tml>