Каскадний метод охолоджування
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Каскадний метод охолоджування

Каскадний метод охолоджування, процес перенесення тепла від нижчого температурного рівня до вищому (тобто охолоджування), що здійснюється в холодильній установці за допомогою декількох замкнутих що послідовно діють холодильних циклів . При До. м. о., що відноситься до методів глибокого охолоджування, конденсація холодильного агента низькотемпературного циклу відбувається в результаті випару холодильного агента наступного за ним вищого по температурі холодильного циклу. Число циклів, як правило, не перевищує 4, оскільки інакше конструкція установки значно ускладнюється. Холодильні цикли можуть використовувати однакові або різні термодинамічні принципи перенесення тепла в циклах і різні холодильні агенти.

  В кінці 19 ст швейцарський фізик Р. Пікте застосував До. м. о. для зріджування повітря. Сконструйована їм каскадна холодильна установка включала 3 холодильних циклу. У першому високотемпературному двоступінчатому циклі як робоче тіло застосовувався хлористий метил (Ch 3 Cl), в середньому циклі — етилен (C 2 H 4 ), в третьому циклі — кисень (O 2 ). Надалі До. м. о. був вдосконалений і використовувався для здобуття рідкого водню і гелію (див. Зріджування газів ).

  До. м. о. застосовують головним чином для здобуття температур до —110 °С у випробувальних термокамерах і для технологічних цілей в хімії, медицині, біології і ін.

  Найбільшого поширення набув До. м. о. з двома парокомпрессионнимі циклами. У високотемпературному циклі як холодильний агент, зазвичай використовується фреон 22 (Chclf 2 ), а в низькотемпературному — фреон 13 (Cf 3 Cl). Для здобуття температури до —90 °С низькотемпературний цикл на фреоні 13 одноступінчатий, для температур нижче —90 °С — двоступінчатий. Перенесення тепла від низькотемпературного циклу до високотемпературного здійснюється в теплообмінному апараті (випарнику — конденсаторі) в результаті конденсації низькотемпературного холодильного агента і кипіння високотемпературного холодильного агента. Дороги вдосконалення До. м. о.: використання ефективніших холодильних агентів, поліпшення конструкції компресорів, підвищення ефективності теплообмінної апаратури.

  Літ . див.(дивися) при ст. Глибоке охолоджування .

  Л. Л. Генін.