Каскадные холодильные машины

Промышленные каскадные холодильные машины, наряду с многоступенчатыми, используются для получения температур ниже –60ºС. Каскадными блоками таких установок называются отдельные холодильные машины с собственным хладогентом, связанные между собой общим испарителем-конденсатором. Для верхнего каскада общий блок является испарителем, для нижнего – конденсатором.

Применение каскадных холодильных машин

Каскадные холодильные установки применяются на предприятиях мясной, рыбной, овощной, фруктовой промышленности и при производстве мороженного; устанавливаются для поддержания температуры в низкотемпературных складах.

Холодильные установки каскадного типа также широко применяются в составе камер испытаний холодом для создания экстремально низких температур.

Принцип действия каскадной холодильной машины

Каскадная холодильная машина может состоять из двух или нескольких каскадов. Каждый каскад представляет собой одноступенчатую или многоступенчатую холодильную машину. В самом простом варианте каскадная холодильная машина состоит из двух одноступенчатых холодильных установок.

Схема каскадной холодильной машины

Схема каскадной холодильной машины

В переохладителе нижнего каскада (6) образуется пар, который всасывается компрессором (9). После компрессора сжатый пар хладагента нижнего каскада поступает в конденсатор-испаритель (1), где конденсируется за счет теплообмена с кипящим холодильным агентом верхнего каскада, отдавая удельную теплоту конденсации. Далее, сконденсировавшийся хладагент дросселируется в дроссельном вентиле (5) нижнего каскада от давления конденсации до давления кипения и направляется в испаритель. Внутри испарителя жидкость закипает, запуская новый цикл в нижнем каскаде. Термодинамический цикл верхнего каскада повторяет нижний, но на более высоком температурном уровне.

Производство каскадной холодильной машины

Мы спроектировали и произвели двухкаскадную установку в составе проекта камеры испытания холодом для предприятия оборонного комплекса.

Использование двух каскадов на базе компрессоров Bitzer позволило моделировать температуры в испытательной камере до -70ºС.

Такие низкие температуры используются для комплексных испытаний горючих смесей и топливных систем авиационной техники.

каскадная холодильная машина для камеры холода

Автокаскады

Для многоконтурной системы охлаждения характерно наличие как минимум одного компрессора на каждый уровень контура, но из этого правила есть исключение.

Автокаскадная система охлаждения – это многоконтурная система с числом контуров, большим, чем количество компрессоров. Самый простой автокаскад включает 2 контура и один компрессор.

Особенность автокаскадных систем

Автокаскады более просты конструктивно, что обусловлено уменьшением количества компрессоров и связанных с ними элементов. За счет этого снижается и стоимость холодильной системы.

В то же время, проектирование таких систем является нетривиальной задачей, требующей тщательного подбора хладагентов и тонкой настройки каскадов, ведь работа такой системы зависит от синхронности прохождения двух и более охладителей в газообразном состоянии через один компрессор.

Цикл автокаскадной холодильной машины

Для примера рассмотрим автокаскад для охлаждения испытательной камеры холода на газах R-22 и R-23. Газы смешиваются в пропорции 2 части R-22 к одной части R-23 (для учета тепловых потерь необходим запас по мощности в 1.5-2 раза).

Схема автокаскадной холодильной установки

Схема автокаскадной холодильной установки

Стандартный контур охлаждения дополняется отделителем жидкости (3). При прохождении через конденсатор верхнего контура (2), сконденсируется только газ R-22, так как для конденсации R-23 необходимы более низкие температуры или высокие давления. В отделителе жидкости (3) жидкий R-22 по капилляру поступает в свой испаритель, который, в свою очередь, охлаждает конденсор газа R-23. А газ R-23 из отделителя в газообразном состоянии поступает в собственный конденсор, который охлаждается испарителем с R-22 до низких температур. В конденсоре (4) газ R-23 конденсируется и готов к охлаждению испарителя испытательной камеры (5) до очень низких температур. После испарения в своих испарителях газы снова смешиваются и поступают в компрессор.

Возможны различные схемы реализации каскадных машин и автокаскадных систем, наши инженеры спроектируют систему охлаждения под нужды вашего производства!

Приглашаем к сотрудничеству

Желаете оптимизировать издержки на хранение продуктов или получить выгодное предложение по поставке оборудования ведущих брендов отрасли?

Напишите нам или закажите звонок!

Отправляя заявку, я соглашаюсь с политикой обработки персональных данных
Нужно холодильное оборудование?

Оставьте контакты и получите бесплатную консультацию

У Вас уже есть холодильное оборудование?

Оставьте контакты и бесплатно получите выездную оценку его состояния*

* предложение действительно только для Свердловской области
Хотите сделать предприятие более эффективным?

Получите предложение по оптимизации вашего производства бесплатно

Отправляя заявку, я соглашаюсь с политикой обработки персональных данных