一种带经济器的两级喷射制冷循环系统技术方案

本发明专利技术公开一种带经济器的两级喷射制冷循环系统，该系统包括经济器和第一膨胀阀，发生器的第一出口分成两路，一路连接第一喷射器的第一进口，另一路连接第二喷射器的第一进口；第二喷射器的气体出口连接冷凝器，冷凝器的出口分三路，第一路与经济器的第一进口相连；第二路与第一膨胀阀的进口相连，第一膨胀阀的出口与第一喷射器的气体出口连成一路后，连接经济器的第二进口；第三路与溶液泵的进口相连，溶液泵的出口与发生器的第一进口相连；经济器的第一出口依次串联第二膨胀阀、蒸发器和第一喷射器的第二进口，经济器的第二出口连接第二喷射器的第二进口。本发明专利技术利用经济器和第一节流阀，可以达到更高的性能系数和制冷量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制冷与低温
，涉及一种制冷循环系统，特别涉及一种带经济器的两级喷射制冷循环系统。
技术介绍
能源是人类赖以生存的基础，是整个世界发展的最基本的驱动力。例如煤炭、石油、天然气这些化石能源为钢铁、纺织、化工、医疗等行业提供了生产物质来源和生产动力。 能源也是国民经济的命脉，对国家工业发展起着重要推动作用。但是，世界能源供应日益紧张，能源问题日益成为国家生活乃至全社会关注的焦点。而在工业生产过程中会产生大量的余热，因为其可再次利用性往往比较低，经常被作为废热排至大气环境之中。如果能够把这些热量收集起来，用于空调与制冷，将会有利于缓解各国的能源供应压力。近年来太阳能的利用成为制冷与空调领域的一个热点，但由于其品位较低，故其使用受到限制。目前，为了充分利用这些低品位的热量，人们作了很多努力，例如蒸汽喷射式制冷就能够利用低品位热源驱动，达到制冷的目的。早在1910年，德国工程师Maurice Leblanc就专利技术了可以利用低品位热源的喷射制冷循环。由于其具有结构简单、操作方便、可靠性高等优势，因此在工业上得到广泛应用。 但是到了 20世纪30年代，高效率的蒸汽压缩式制冷机的出现，使得制冷效率低且体积庞大的蒸汽喷射式制冷机逐渐淡出了人们的视线。今天，随着能源的日益紧张和环境的严重污染，提高能源的利用率和保护环境已经变得越来越重要。而蒸汽喷射式制冷具有可以利用余热、废热、太阳能等低品位热源的优势，因此又掀起了人们对蒸汽喷射制冷技术的研究热潮。在利用低品位热源驱动的喷射制冷循环系统中，喷射器是一个非常重要的部件， 它的性能好坏直接影响到系统性能的高低，而喷射器的性能主要由喷射系数来评价。通常情况下，喷射系数越大，系统性能越好。当发生温度和冷凝温度恒定时，蒸发温度降低，则蒸发压力降低，导致喷射器的升压比(混合流体压力与引射流体压力之比)增大，从而引起喷射系数的降低，使得系统性能下降。当发生温度和蒸发温度恒定时，冷凝温度升高，则冷凝压力升高，导致喷射器的升压比增大，同样会使得系统性能下降。在实际应用中，系统的蒸发温度和冷凝温度通常都与环境因素密切相关，因此系统的性能很容易受到环境影响，当环境条件恶劣时，系统甚至有可能不能正常工作。中国技术专利号ZL200620051436. 4， “一种喷射式制冷机”公开了一种两级喷射制冷循环系统，图1为该系统的流程示意图，包括冷凝器、发生器、溶液泵、节流阀、蒸发器、喷射器，该系统利用两个喷射器串联(即第一级喷射器的混合流体出口与第二级喷射器的引射流体进口相连，第一级喷射器的背压为第二级喷射器的弓I射流体压力，这个压力被称为中间压力)，提高冷凝压力，使得系统可以在更低蒸发温度或更高冷凝温度下工作。但是由于喷射器的效率很低，导致系统效率不高
技术实现思路
本专利技术提供了一种带经济器的两级喷射制冷循环系统，该系统利用经济器和第一节流阀提高单位质量的制冷剂的制冷量及降低节流不可逆损失，改善了系统性能，从而解决了喷射器效率低的问题。一种带经济器的两级喷射制冷循环系统，包括发生器、第一喷射器、第二喷射器、 蒸发器、冷凝器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、经济器和溶液泵，所述的发生器的第一出口分成两路，一路连接所述的第一喷射器的第一进口，另一路连接所述的第二喷射器的第一进口 ； 所述的第二喷射器的气体出口连接所述的冷凝器的进口，所述的冷凝器的出口分三路，第一路与所述的经济器的第一进口相连，第二路与所述的第一膨胀阀的进口相连，第一膨胀阀的出口与所述的第一喷射器的气体出口连成一路后，连接所述的经济器的第二进口，第三路与所述的溶液泵的进口相连，溶液泵的出口与所述的发生器的第一进口相连；所述的经济器的第一出口依次串联所述的第二膨胀阀、蒸发器和第一喷射器的第二进口，经济器的第二出口连接所述的第二喷射器的第二进口。优选的，在所述的蒸发器的进口前设置一个换热器，所述的经济器的第一出口连接所述的换热器的第一进口，换热器的第一出口依次串联第二膨胀阀、蒸发器、换热器的第二进口，换热器的第二出口与所述的第一喷射器的第二进口相连。加入换热器后，可回收蒸发器出口制冷剂气体的冷量，使单位质量的制冷剂制取更多的冷量，改善系统性能。所述的发生器是用于将流体工质加热至高压气体状态。优选的，本专利技术的发生器的第二进口、第二出口分别与低品位热源相连，所述的低品位热源为55 100°C的热源，如此连接可使其从低品位热源吸收热量，利用该热源驱动系统的运行。当温度较高时，系统性能提高明显，故优选为70 90°C的废热。所述的经济器是通过一侧制冷剂流体的蒸发，将另一侧进入第二膨胀阀的制冷剂液体过冷，优选为换热效果较好的板式换热器。采用板式换热器可以达到更低的夹点温度， 减小换热过程中的温差不可逆损失，从而提高系统性能。本专利技术系统中的制冷剂采用的是纯工质，优选为R32，利用低品位热源驱动，可以达到_33°C的低温制冷温度。相比于采用混合工质达到低温的喷射式制冷系统，由于混合工质的喷射理论还很不成熟，要实现产业化还需进行大量研究，而采用纯工质的喷射式制冷技术渐趋成熟，方便进行产业化。而且选择R32，可使整个系统的性能提升更加明显。本专利技术的带经济器的两级喷射制冷循环系统利用经济器，冷却冷凝器出口制冷剂液体，提高进入第二膨胀阀的制冷剂液体的过冷度，使得单位质量的制冷剂可以制取更多的冷量；同时冷凝器出口的制冷剂液体经第一膨胀阀节流到中间压力，第一膨胀阀前后制冷剂的压降降低，使得节流不可逆损失降低，系统的性能提高。在相同条件下，本专利技术系统可达到比现有的两级喷射制冷循环系统更高的性能系数(COP)和制冷量。本专利技术系统适用条件很广，对蒸发温度为0°C以上及以下的状况均适用。尤其在蒸发温度小于-10°c的情况下，本专利技术系统对性能的提高更加明显。此外，本专利技术系统可以利用低品位热源驱动，无需耗费额外的能量，节能效果好。 而且整个系统，除了溶液泵外，没有运动部件，系统结构简单，操作和维护方便，运行可靠且费用低廉。附图说明图1是现有的两级喷射制冷循环系统的流程示意图；图2是本专利技术的一种实施方式的流程示意图；图3是本专利技术的另一种实施方式的流程示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。实施例1参见图2，图2是本专利技术的一种实施方式的流程示意图。图2中所示的带经济器的两级喷射制冷循环系统包括发生器1、冷凝器2、蒸发器3、经济器4、第一喷射器5、第二喷射器6、第一膨胀阀7、第二膨胀阀8、溶液泵9。发生器1的第一出口分两路，一路制冷剂气体作为工作流体通过第一喷射器5的第一进口进入第一喷射器5，另一路制冷剂气体作为工作流体通过第二喷射器6的第一进口进入第二喷射器6。第二喷射器6的气体出口连接冷凝器2的进口，冷凝器2的出口分三路，第一路与经济器4的第一进口相连；第二路与第一膨胀阀7的进口相连，第一膨胀阀7的出口与第一喷射器5的气体出口连成一路后，连接经济器4的第二进口 ；第三路与溶液泵9的进口相连，溶液泵9的出口与发生器1的第一进口相连。经济器4的第一出口依次串联第二膨胀阀、蒸发器和第一喷射器5的第二进口，蒸发器3的出口制冷剂气体作为引射流体进入第一喷射器5中，经济器4的第二出口连接第二喷射器6的第二进口，经济器4的第二出口的制冷剂气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种带经济器的两级喷射制冷循环系统，包括发生器、第一喷射器、第二喷射器、蒸发器、冷凝器、第二膨胀阀和溶液泵，其特征在于：还包括经济器、第一膨胀阀，所述的发生器的第一出口分成两路，一路连接所述的第一喷射器的第一进口，另一路连接所述的第二喷射器的第一进口；所述的第二喷射器的气体出口连接所述的冷凝器的进口，所述的冷凝器的出口分三路，第一路与所述的经济器的第一进口相连，第二路与所述的第一膨胀阀的进口相连，第一膨胀阀的出口与所述的第一喷射器的气体出口连成一路后，连接所述的经济器的第二进口，第三路与所述的溶液泵的进口相连，溶液泵的出口与所述的发生器的第一进口相连；所述的经济器的第一出口依次串联所述的第二膨胀阀、蒸发器和第一喷射器的第二进口，经济器的第二出口连接所述的第二喷射器的第二进口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐黎明，李涛，陈光明，吴孔祥，王征，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86