复合制冷系统技术方案

本发明专利技术属于制冷技术领域，具体公开了一种对制冷剂及设备的材质要求不高的复合制冷系统。该复合制冷系统，包括气体压缩机、冷却器、气体干燥设备、节流装置、水蒸发制冷器和换热器；气体压缩机的排汽口与冷却器的进汽口相连，冷却器的出汽口与气体干燥设备的进汽口相连，气体干燥设备的出气口与节流装置的进气口相连，节流装置的出气口与水蒸发制冷器上的干燥气体进口相连，水蒸发制冷器上的冷冻水出口与换热器的冷却介质入口相连。该复合制冷系统对工作介质和制冷介质的要求不高，并且其是利用制冷介质与工作介质进行湿热交换制冷，对于密封性的要求不高，系统内压力也不高，因此对设备的材质要也求不高。

【技术实现步骤摘要】
复合制冷系统
本专利技术属于制冷
，具体涉及一种复合制冷系统。
技术介绍
目前，现有的制冷系统主要包括压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置四个基本部件，这四个部件通过管道循环连接形成的制冷剂循环。压缩机通过吸气管从蒸发器内吸入低温低压的气态制冷剂，气态制冷剂经压缩机压缩为高温高压的气态制冷剂后通过排气管进入冷凝器，高温高压的气态制冷剂在冷凝器中与冷却介质(水或空气等)进行热交换，冷凝为低温高压的液态制冷剂，液态制冷剂经节流装置膨胀节流为低温低压的液体制冷剂后，再次进入蒸发器中吸热蒸发为低温低压的气态制冷剂并进入压缩机中进行下一循环，利用液体制冷剂蒸发吸热的原理从而达到循环制冷的目的。在现有的制冷系统中，制冷剂需要经过“蒸发→压缩→冷凝→节流→蒸发”这样的循环过程；可见，现有的制冷系统对所使用的制冷剂的要求较高，而且整个系统内部压力很高，需要具有良好的密封性，因此对于零、部件的材质要求也较高，生产成本高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种对制冷剂及设备的材质要求不高的复合制冷系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：复合制冷系统，包括气体压缩机、冷却器、气体干燥设备、节流装置、水蒸发制冷器和换热器；所述水蒸发制冷器的内部设有气液共存容腔，水蒸发制冷器上设有分别与气液共存容腔相通的干燥气体进口、湿润气体出口和冷冻水出口；所述气体压缩机的排汽口与冷却器的进汽口相连，所述冷却器的出汽口与气体干燥设备的进汽口相连，所述气体干燥设备的出气口与节流装置的进气口相连，所述节流装置的出气口与水蒸发制冷器上的干燥气体进口相连，所述水蒸发制冷器上的冷冻水出口与换热器的冷却介质入口相连。进一步的是，所述冷却器为空冷器或水冷器，所述节流装置为膨胀机、膨胀阀、节流阀或毛细管。进一步的是，所述水蒸发制冷器上还设有与气液共存容腔相通的补水管。进一步的是，所述水蒸发制冷器上还设有与气液共存容腔相通的补气管。进一步的是，该复合制冷系统还包括载冷介质输送设备，所述载冷介质输送设备的出口与换热器的热交换入口相连。进一步的是，所述气体干燥设备包括液态水分离器和气态水分离器；所述冷却器的出汽口与液态水分离器的进汽口相连，所述液态水分离器的出气口与气态水分离器的进气口相连，所述气态水分离器的出气口与节流装置的进气口相连；所述液态水分离器能够将进入其内的工作介质中的液态水分离出去；所述气态水分离器能够将进入其内的工作介质中的水蒸气分离出去。进一步的是，所述液态水分离器和气态水分离器均为纳米膜过滤器。进一步的是，该复合制冷系统还包括水蒸气冷却器和集水器，所述水蒸发制冷器上还设有与气液共存容腔相通的冷却进水口；所述液态水分离器的排水口与集水器的进水口相连，所述气态水分离器的水蒸气排出口与水蒸气冷却器的进气口相连，所述水蒸气冷却器的出水口与集水器的进水口相连，所述集水器的出水口与水蒸发制冷器上的冷却进水口相连。进一步的是，所述水蒸发制冷器上的湿润气体出口与气体压缩机的吸气口相连。进一步的是，该复合制冷系统还包括循环水泵；所述换热器的冷却介质出口与循环水泵的进水口相连，所述循环水泵的出水口与集水器的进水口相连。本专利技术的有益效果是：该复合制冷系统对于在工作过程需要用到的介质要求不高，可采用空气、氮气等作为工作介质，可采用水、盐水、有机化合物水溶液等作为制冷介质，另外可采用空气、氮气、水、盐水、有机化合物水溶液等作为载冷介质；常态的工作介质经气体压缩机吸入并压缩为高温高压状态而后进入冷却器，高温高压的工作介质在冷却器中进行热交换冷却为低温高压状态的工作介质而后进入气体干燥设备，经气体干燥设备干燥后的低温高压工作介质进入节流装置中膨胀节流为低温低压状态的干燥工作介质，最后低温低压状态的干燥工作介质进入水蒸发制冷器的气液共存容腔，该气液共存容腔中预先装有作为制冷介质的水、盐水或有机化合物水溶液等，水与低温低压状态的干燥工作介质之间能够进行热湿交换，即一小部分水蒸发吸热，从而其余部分水因失去热量变成低温冷冻水，低温冷冻水由水蒸发制冷器上的冷冻水出口流入换热器中进行换热制冷，而因水蒸发后变得湿润的工作介质从水蒸发制冷器上的湿润气体出口排出；整个制冷过程中，该复合制冷系统对于密封性的要求不高，系统内压力也不高，因此对设备的材质要也求不高，故使用普通材料制作即可，能够减少有色金属的使用，成本较低；而且，所使用的介质主要为空气和水等天然材料，不会造成温室效应及臭氧层破坏；另外，因为水的汽化潜热为2500kj/kg，远大于现有的制冷剂，因此该复合制冷系统还具有节能减排的效果。附图说明图1是本专利技术的一种实施方式的结构示意图；图2是本专利技术的另一种实施方式的结构示意图；图中标记为：气体压缩机100、冷却器200、气体干燥设备300、液态水分离器310、气态水分离器320、水蒸气冷却器321、节流装置400、水蒸发制冷器500、干燥气体进口501、湿润气体出口502、冷却进水口503、冷冻水出口504、补气管505、补水管506、集水器520、换热器600、载冷介质输送设备700、循环水泵800。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，复合制冷系统，包括气体压缩机100、冷却器200、气体干燥设备300、节流装置400、水蒸发制冷器500和换热器600；水蒸发制冷器500的内部设有气液共存容腔，水蒸发制冷器500上设有分别与气液共存容腔相通的干燥气体进口501、湿润气体出口502和冷冻水出口504；气体压缩机100的排汽口与冷却器200的进汽口相连，冷却器200的出汽口与气体干燥设备300的进汽口相连，气体干燥设备300的出气口与节流装置400的进气口相连，节流装置400的出气口与水蒸发制冷器500上的干燥气体进口501相连，水蒸发制冷器500上的冷冻水出口504与换热器600的冷却介质入口相连。该复合制冷系统制冷过程中需要用到三种介质，其中一种为工作介质，工作介质为气体，通常可采用空气、氮气等作为工作介质；另一种为制冷介质，制冷介质需要具有能够与低温低压状态的干燥工作介质进行热湿交换的能力，通常采用水、盐水、有机化合物水溶液等作为制冷介质，制冷介质一般装在水蒸发制冷器的气液共存容腔中；另外在换热器600与外界或用户进行热交换的载冷介质，通常可选用空气、氮气、水、盐水、有机化合物水溶液等。气体压缩机100主要用于将工作介质压缩为高温高压状态，并将之由排汽口送入冷却器200中；气体压缩机100可通过吸气口直接从外界吸入空气作为工作介质，若从外界吸入空气，通常需要在气体压缩机100的吸气口上设置空气过滤器，过滤进入气体压缩机100的空气；气体压缩机100也可通过吸气口与水蒸发制冷器500上的湿润气体出口502相连，从水蒸发制冷器500的气液共存容腔中吸入湿润的工作介质进行循环。冷却器200主要用于使高温高压的工作介质与水或空气进行热交换，使之冷却至环境温度变为低温高压状态的工作介质；冷却器200优选为空冷器或水冷器。气体干燥设备300主要用于除去工作介质中的水和水蒸气，其可以为多种，例如：内部装有固体或液体干燥剂的干燥装置，又例如：内部装有过滤膜的物理干燥装置。节流装置400主要用于将干燥后的低温高压工作介质膨胀节流为低温低压状态的干燥工作介本文档来自技高网...

【技术保护点】
复合制冷系统，其特征在于：包括气体压缩机(100)、冷却器(200)、气体干燥设备(300)、节流装置(400)、水蒸发制冷器(500)和换热器(600)；所述水蒸发制冷器(500)的内部设有气液共存容腔，水蒸发制冷器(500)上设有分别与气液共存容腔相通的干燥气体进口(501)、湿润气体出口(502)和冷冻水出口(504)；所述气体压缩机(100)的排汽口与冷却器(200)的进汽口相连，所述冷却器(200)的出汽口与气体干燥设备(300)的进汽口相连，所述气体干燥设备(300)的出气口与节流装置(400)的进气口相连，所述节流装置(400)的出气口与水蒸发制冷器(500)上的干燥气体进口(501)相连，所述水蒸发制冷器(500)上的冷冻水出口(504)与换热器(600)的冷却介质入口相连。

【技术特征摘要】
1.复合制冷系统，其特征在于：包括气体压缩机(100)、冷却器(200)、气体干燥设备(300)、节流装置(400)、水蒸发制冷器(500)和换热器(600)；所述水蒸发制冷器(500)的内部设有气液共存容腔，水蒸发制冷器(500)上设有分别与气液共存容腔相通的干燥气体进口(501)、湿润气体出口(502)和冷冻水出口(504)；所述气体压缩机(100)的排汽口与冷却器(200)的进汽口相连，所述冷却器(200)的出汽口与气体干燥设备(300)的进汽口相连，所述气体干燥设备(300)的出气口与节流装置(400)的进气口相连，所述节流装置(400)的出气口与水蒸发制冷器(500)上的干燥气体进口(501)相连，所述水蒸发制冷器(500)上的冷冻水出口(504)与换热器(600)的冷却介质入口相连。2.如权利要求1所述的复合制冷系统，其特征在于：所述冷却器(200)为空冷器或水冷器，所述节流装置(400)为膨胀机、膨胀阀、节流阀或毛细管。3.如权利要求1所述的复合制冷系统，其特征在于：所述水蒸发制冷器(500)上还设有与气液共存容腔相通的补水管(506)。4.如权利要求3所述的复合制冷系统，其特征在于：所述水蒸发制冷器(500)上还设有与气液共存容腔相通的补气管(505)。5.如权利要求1所述的复合制冷系统，其特征在于：还包括载冷介质输送设备(700)，所述载冷介质输送设备(700)的出口与换热器(600)的热交换入口相连。6.如权利要求1、2、3、4或5所述的复合制冷系统，其特征在于：所述气体干燥设备(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈志宏，
申请(专利权)人：沈志宏，
类型：发明
国别省市：四川,51