ما هو التبريد الكاسد؟

Original: ENGLISH HEXNOVAS المادة

ما هو التبريد الاكاديمي

ما هو التبريد الكاسد؟

وتبريد السلاسل التعاقبية هو نظام تبريد منخفض الحرارة يستخدم دورتين منفصلتين من دورات البخار - الضغط تتصلان بمبادلات حرارية وسيطة (مبادل حرارة السلاسل التعاقبية/مركب التعاقب). ويُطبق عادة عندما يصبح نظام المرحلة الواحدة غير كفء أو غير مستقر أو يتجاوز حدود درجات حرارة التصريف المضغوط عند درجات حرارة منخفضة جداً.

وفي العديد من التصميمات الصناعية، يجري تنفيذ مبادلات الحرارة في سلسلة التعاقب كمبادل حرارة للطبقات بسبب البصمة المدمجة وارتفاع كفاءة نقل الحرارة.

1 - مبدأ العمل لنظام التثبيت في السلاسل

ويقسم نظام التبريد في سلسلة التعاقبية درجة الحرارة الإجمالية إلى خطوتين: فدورة التحلل المنخفض تُعالج درجة الحرارة المنخفضة جداً، وترفض دورة درجة الحرارة العالية الحرارة درجة الحرارة في المحيط. وتتبادل الدورتان الحرارة من خلال مبادلات حرارية مشتركة في سلسلة التعاقب دون اختلاط الثلاجات.

• LT condenser (LT side rejects heat)
• مبردات HT (HT side absorbs heat)

2 - العناصر الرئيسية في تبريد السلاسل التعاقبية

• دائرة LT: التبخر، الضغط، جهاز التوسع، الضوابط
• الدائرة الكهربية: ضغط، مكثف، جهاز توسيع، ضوابط
• مقايضة حرارة السلاسل التعاقبية: مبادلات حرارية بين المراحل تنقل الحرارة من LT إلى HT
• ضوابط السلامة: الحماية من الضغط/الوضع، وإدارة النفط (حسب الاقتضاء)، وكشف التسرب عند الاقتضاء

ومبادلات التسلسل الحراري هي نظام " الجسر الحراري " . Its approach temperature, pressure drop, and distribution performance directly affect COP and stability.

3 - فرز المبردات النموذجية في نظم السلاسل التعاقبية

ويمكن التبريد في السلاسل التعاقبية من الجمع بين المبردات بحيث تعمل كل دورة في نطاق ضغط ودرجات حرارة أفضل. وتستخدم مرحلة LT ثلاجة مناسبة لدرجات حرارة منخفضة جدا، في حين تستخدم مرحلة التحلل العالي التحلل مبرداً يُستفد إلى أقصى حد لرفض الحرارة إلى مرن.

4) Cascade Heat Exchanger Selection ( Why Plate Heat Exchangers are Common)

ويحدّد مُبادِل التسلسل الحراري درجة الحرارة " المُتأصل " بين الدورتين. ودرجة حرارة أقل تُحسن الكفاءة ولكنها تتطلب عادة منطقة نقل حراري أكبر. In practice, plate heat exchangers are often chosen because they provide high U-values in a compact footprint and can deliver low approach temperatures.

• (ك) هوامش التصاميم
• درجة حرارة التكتل الرئوي ودرجة حرارة التحلل العالي
• درجة حرارة النهج المستهدف (الحد الأقصى)
• انخفاض الضغط المسموح به على الجانبين
• توزيع المبردات وتشكيل القنوات
• سلوك العودة النفطية واستراتيجية الفصل
• اختيار المواد وإدارة مخاطر التسرب
• الاحتياجات من الخدمات (التفتيش/التنظيف)

وتبعاً لنوع التبريد والاحتياجات من مخاطر التسرب، يمكن أن يكون مبادىء التدفئة التعاقبية مزدحمة أو شبه ملحمة أو ملطخة بالكامل.

5) Where is Cascade Refrigeration Used?

• التبريد الصناعي والتخزين البارد
• التجميد الغذائي وتجهيز التجميد العميق
• العمليات ذات الطابع الصيدلاني والإحيائي
• غرف الاختبار ومعدات التخصيص ذات الحرارة المنخفضة

خاتمة

ويستخدم تبريد السلاسل التعاقبية دورتين منفصلتين متصلتين بمبادلات حرارة سلسلة التعاقب من أجل تحقيق درجات حرارة منخفضة مع تحسين الكفاءة وحسن التشغيل المضغوط، وبالنسبة للعديد من المشاريع، فإن اختيار مبادِل حرارة التعاقب الأيمن (التي غالبا ما تكون مبادلات حرارة للطبقات) هو أداة رئيسية بالنسبة إلى COPالاستقرار والموثوقية على المدى الطويل

• ⁇ رفع درجة حرارة مرحلتين يمكّن من التبريد العميق تحت الصفر
• ⁇ مبادلات حرارة كاسكيد هي " الجسر الحراري " الحاسم بين المراحل
• مبادلات حرارة الطوابق شائعة بسبب التضاؤ والأداء العالي

المسائل التي يُسأل عنها مراراً وتكراراً