一种用于提高直接膨胀制冷系统的制冷量的系统和方法，其具有蒸气分离器和蒸气喷射器。在膨胀装置处的节流调节处理之后，由液体与蒸气组成的混合物进入入口分离器。蒸气分离器通过使温暖的制冷剂液体从较高的温度和压力闪蒸至较低的压力来产生蒸气，以为喷射器提供动力。较冷的制冷剂液体然后进入蒸发器盘管入口。此外，该系统稳定了出口蒸气的过热，并降低了出口过热的波动，该波动是由于入口处分配不均而从管线的出口流出过量未蒸发液体所引起的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有提升蒸气喷射器产量的直接膨胀蒸发器
技术介绍
本专利技术涉及直接膨胀制冷系统。
技术实现思路
与泵过量供给系统相比，直接膨胀(DX)制冷技术的缺点之一是由于流过蒸发器以在蒸发器出口处达到过热的液态制冷剂流的减少导致制冷量下降。本专利技术是对现有技术DX蒸发器的改进，使得通过增加局部制冷剂流来提高吸热能力。通过液体从蒸发器出口经由蒸气喷射器到蒸发器入口的局部再循环增加了液态制冷剂流，所述蒸气喷射器将液态制冷剂从较低压力泵压至较高压力。该喷射器的动力由蒸发器入口之前的膨胀装置所产生的闪蒸气体提供。本专利技术的特征在于蒸气喷射器和分离器的组合，其利用节流调节产生的闪蒸气体将额外的制冷剂液体从蒸发器出口再循环至蒸发器入口。DX系统中产生的闪蒸气体可能占进入蒸发器的总质量流的5％至15％或更多。闪蒸气体主要被认为是寄生损失，因为其在蒸发过程(液态制冷剂是关键因素)中不起作用。本专利技术使得能够利用上述闪蒸气体，通过使额外液体再循环通过蒸发器来增加蒸发器的产量。增加的液体通过内表面与沸腾液体更多的接触而改善了热传递。该技术是利用闪蒸气体增大产量的再生方法。本专利技术包括蒸气-液体分离器和蒸气喷射器。在节流调节处理之后，如在标准制冷循环中一样，液体与蒸气的混合物进入蒸气-液体分离器的入口。蒸气-液体分离器通过使温暖的制冷剂液体从较高的温度和压力闪蒸至较低的压力来产生蒸气，以为喷射器提供动力。然后，像常规DX系统一样，较冷的制冷剂液体进入蒸发器入口。作为动力流的制冷剂蒸气流过蒸气喷射器。蒸气喷射器将冷的制冷剂液体从蒸发器的出口牵引至喷射器的侧端口中。冷的制冷剂液体与动力蒸气流在喷射器出口处分离。液体返回蒸发器入口回路进行蒸发。动力蒸气流返回到蒸发器出口连接处。在收集冷的制冷剂液体之后，响应于制冷剂蒸气过热的膨胀阀通常将用于调节流向蒸发器的入口液体。附图说明图1是标准直接膨胀制冷系统的图示；图2是根据本专利技术的实施例的具有提升蒸气喷射器产量的直接膨胀蒸发器的图示；图3是根据本专利技术的另一实施例的具有提升蒸气喷射器产量的直接膨胀蒸发器的图示；图4是根据本专利技术的另一实施例的具有提升蒸气喷射器产量的直接膨胀蒸发器的图示；图5是根据本专利技术的另一实施例的具有提升蒸气喷射器产量的直接膨胀蒸发器的图示。附图中的特征用以下附图标记编号：3膨胀装置33喷射器5膨胀装置出口35喷射器液体入口7制冷剂管线37喷射器出口9蒸发器入口分离器的入口39制冷剂管线11入口蒸气-液体分离器41出口分离器入口13入口分离器蒸气出口43出口蒸气-液体分离器15入口分离器液体出口45出口分离器液体出口16制冷剂管线46制冷剂管线17分配器入口47出口分离器蒸气出口18制冷剂管线49制冷剂管线19分配器50液体集管入口20分配器侧端口51液体集管21分配器出口53液体集管第一出口23蒸发器入口55液体集管第二出口25蒸发器57制冷剂管线26制冷剂管线59出口分离器第二入口27蒸发器出口100过热传感器29制冷剂管线102控制器30制冷剂管线31喷射器蒸气入口具体实施方式图1示出了典型或标准的直接膨胀(DX)制冷系统。来自高压接收器的高压、高温液体通过恒温膨胀阀和分配器进入蒸发器。恒温膨胀阀根据出口蒸气的过热进行调节(打开或关闭)，目的是产生过热蒸气(过热≥6°F)以确保压缩机的干吸。然而，实践中不是这种情况，因为未蒸发的液体倾向于从蒸发器中逸出，导致过热的减少和恒温膨胀阀的关闭以降低制冷剂的流速。这降低了制冷量。此外，还需要如图1所示的液体分离器，以捕集任何液体并确保对压缩机的干吸。如上所述的DX系统使用分配器来将液体分配到蒸发器的所有回路，该DX系统也对分配不均敏感。分配不均会导致过量的液体从某些回路出口流出，其将会导致过热降低到低于目标。这导致恒温膨胀阀以减小产量为代价将过热提高回到目标。图2示出了本专利技术的DX制冷系统的一部分，其代替了图1中用虚线包围的现有技术DX制冷系统的部分。参照图2，高压、高温过冷液体被输送至膨胀装置3。膨胀装置3的出口5通过制冷剂管线7连接至蒸气-液体分离器11(在本文中也称为入口分离器)的入口9，其将从膨胀装置接收的蒸气闪蒸气体输送至喷射器33的入口31，而液态制冷剂通过制冷剂管线16输送至分配器19的入口17。分配器出口21通过制冷剂管线26连接至蒸发器盘管25，制冷剂管线26用于将制冷剂液体输送至蒸发器盘管25。尽管蒸发器盘管在此用作实例，但是结合本专利技术任何类型的蒸发器均可以使用。蒸发器盘管25的出口27产生过热蒸气和未蒸发液体二者。过热蒸气通过制冷剂管线29被输送至液体分离器和/或压缩机，而未蒸发液体通过制冷剂管线30被输送至喷射器33的液体入口35。传感器100测量过热蒸气的温度和压力，并将其送至控制器102以判定是否已经达到过热。控制器102根据过热判定使膨胀装置打开或关闭。同时，喷射器33使用从入口分离器11的出口13接收的闪蒸气体来冷却未蒸发液体，并且喷射器33的出口37将冷却的制冷剂液体和过量的闪蒸气体通过制冷剂管线39输送至蒸气-液体分离器43(在本文中也称为出口分离器)的入口41。出口分离器43从液体中分离出蒸气，并通过液体出口45和相应的制冷剂管线46将液体送回至蒸发器盘管25。蒸气离开出口47，并通过制冷剂管线49与离开蒸发器盘管25出口27的蒸气汇聚。根据这种布置，本专利技术的DX系统可以向蒸发器盘管提供过量的液体，以使制冷量最大化，但是离开蒸发器盘管的过量液体在重新输送到蒸发器盘管之前将被捕获、重新引导和重新加热，从而防止损坏压缩机。图3示出了图2所示实施例的一种变型，其中出口分离器43的液体出口45通过制冷剂管线46连接至分配器19的侧端口20。图4示出了另一实施例，其中图2所示实施例的分配器19被液体集管51代替。根据该实施例，入口分离器11将液态制冷剂通过制冷剂管线16输送至液体集管51的入口50。液体集管具有第一出口53和第二出口55。第一出口53直接或间接连接至蒸发器盘管25，而第二出口55通过制冷剂管线57连接至出口分离器43的第二入口59，用于向出口分离器43提供额外的过量液体。与图2的实施例一样，出口分离器43的出口45通过制冷剂管线46连接至蒸发器盘管25的入口23。图5示出了图4所示实施例的一种变型，其中出口分离器43的出口45通过制冷剂管线46直接连接至液体集管51。虽然在示例性附图和说明中将入口蒸气-液体分离器、喷射器和出口蒸气-液体分离器示出为构成单独的结构元件，但是它们可以任选地组合在集成的制冷剂再循环装置中，该集成装置执行所有这三种装置的功能。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直接膨胀制冷系统，包括：/n·膨胀装置，所述膨胀装置连接至冷凝器出口，/n·蒸发器入口分离器，所述蒸发器入口分离器连接至所述膨胀装置的出口/n·蒸发器，所述蒸发器连接至所述入口分离器的液体出口，/n·喷射器，所述喷射器连接至所述蒸发器入口分离器的蒸气出口，/n·第一制冷管线，所述第一制冷管线将所述蒸发器的出口连接至所述喷射器的液体入口，/n·第二制冷管线，所述第二制冷管线将所述蒸发器的所述出口连接至压缩机，/n·蒸发器出口分离器，所述蒸发器出口分离器连接至所述喷射器的出口，/n·出口分离器液体出口，所述出口分离器液体出口连接至所述蒸发器，/n·出口分离器蒸气出口，所述出口分离器蒸气出口连接至所述压缩机。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181106 US 62/756,3281.一种直接膨胀制冷系统，包括：
·膨胀装置，所述膨胀装置连接至冷凝器出口，
·蒸发器入口分离器，所述蒸发器入口分离器连接至所述膨胀装置的出口
·蒸发器，所述蒸发器连接至所述入口分离器的液体出口，
·喷射器，所述喷射器连接至所述蒸发器入口分离器的蒸气出口，
·第一制冷管线，所述第一制冷管线将所述蒸发器的出口连接至所述喷射器的液体入口，
·第二制冷管线，所述第二制冷管线将所述蒸发器的所述出口连接至压缩机，
·蒸发器出口分离器，所述蒸发器出口分离器连接至所述喷射器的出口，
·出口分离器液体出口，所述出口分离器液体出口连接至所述蒸发器，
·出口分离器蒸气出口，所述出口分离器蒸气出口连接至所述压缩机。
2.一种直接膨胀制冷系统，包括：
按顺序连接以下部件的制冷剂管线：
·冷凝器，
·膨胀装置，
·蒸发器入口分离器，
·蒸发器，以及<...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·德罗西耶，S·戈帕兰，
申请(专利权)人：艾威普科公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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