Каскадты рефрижераторлы қондырғылар

Бұл сұйықтық циклінің көмегімен аса төмен температура алу үшін каскадты рефрижераторлық қондырғылар қолданылуға болады. Төмендегі суретте бір кскадты рефрижератор қондырғысының принципиалды сұлбасы және ts диаграммадағы жұмыс істеу процессінің суреті көрсетілген. Каскад деп – көп сатылы қондырғының әрбір сатысын айтады. Көп сатылы каскад сатыларының тізбегінен тұрады. Алайда жекелеген сатыны каскад деп айтуға болмайды.

Сурет 16. Екі сатылы булы сұйықты қондырғының принципиальдік сұлбасы (а) және

оның T, s – диаграммасындағы жұмыс істеу процессі (б)

Каскадтың төменгі сатысында – конденсатор, жоғарғы сатыдағы – буландырғыш. Бір аппаратта орналастырылған. Жылу жылуалмастырғыш VI – буландырғышқа беріліп, Т₀ температуралық деңгейде I-II-IV циклдарының көмегімен аса жоғары температуралық Т_к1 деңгейіне жылу тасымалданады және конденсатормен буландырғыш арқылы суық агентке,яғни, каскадтың жоғары сатысына беріледі.

∆Т=T_k1-T₀₁

Соңғы температура айырмасынан конденсатор-буландырғыштан жылу каскадының жоғары сатысында. Т₀₁<Т_кт тікелей буландырғышқа жылу келіп түседі. Каскадтың жоғары сатысында 5-6-7-8 циклдарының көмегімен жылу аса жоғары температуралық деңгейге тасымалданып, III –конденсатор арқылы қ.о-ға беріледі. Практика жұзінде бір каскадты ғана емес, сондай-ақ көп каскадтрефрижеракторлық қондырғылар кең қолданыс тапқан. Осы әрбір көп каскад буландырғыш қондырғысынан суық агентті былай таңдап алуға болады. Р₀ қысым 0,1 Мпа-дан сәл асу керек, ал критикалық температура Т_кр конденсация температурасынан біршама асуы қажет. Яғни, бұл сығылу мен дроссельдеу процесстерінде қайтымсыз жоғалуларды төмендетеді. Мысалы, бір каскадты тоңазытқыш қондырғысында будану температурасын алу үшін t₀=-400⁰C кезінде төменгі сатылы каскадта суық агент ретінде С₂Н₄ –этиленді қолдануға болады. Яғни осы этиленнің булану температурасы t_s=-104⁰С және t_кр=9,5⁰С. Ал каскадтың жоғары сатысы үшін фрион Ф₁₂ оның будану температурасы t_s=-30⁰С ал t_кр=112⁰С. Каскадтың төменгі сатысы үшін суық агент ретінде Ф₁₃ Ф₁₄ Ф₂₃ фреондарын, С₄Н₆ –этан, С₂Н₂F₂-дифтор этиленді және т.б. қолдануға болады. Каскадтың жоғары сатысында № аммиакты Ф-12 Ф-27 Ф-115 фриондарды қолдануға болады. Каскадты қондырғылардың негізгі басты артықшылықтары көп сатылы компрессорлы қондырғыларымен салыстырғанда үлкен интервалды температурада ұмыс істейді. Яғни, компрессорлық қондырғының барлық сатысында критикалық және булану темеператураларында 8-80⁰С аспайды.