输液泵式制冷机及制冷方法技术

本发明专利技术涉及一种输液泵式制冷机及其制冷方法，特点是制冷机包括蒸发器、回汽管、冷凝器、输液管及输液泵；所述输液管的一端与蒸发器的底部密封连通，输液管的另一端与冷凝器的底部密封连通，所述输液泵密封的串联在输液管上；所述回汽管的一端与蒸发器的顶部密封连通，回汽管的另一端与冷凝器的顶部密封连通；将蒸发器、回汽管、冷凝器、输液管及输液泵的连通内腔抽成真空，制冷介质注入蒸发器、回汽管、冷凝器、输液管及输液泵的真空连通内腔中，使制冷介质液面高于输液泵，且制冷机运行时，冷凝器内的制冷介质液面仍高于输液泵。所述的输液泵驱动制冷介质在循环回路流动，实现蒸发吸热

【技术实现步骤摘要】
输液泵式制冷机及制冷方法


[0001]本专利技术涉及制冷与供热热泵
，具体而言，涉及一种输液泵式制冷机及制冷方法。

技术介绍

[0002]水吸热蒸发，可以降温。常用的水帘降温方法，风扇空气通过常温的水帘或水幕，水的吸热汽化，可使风扇空气温度降低5
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8度；这里，空气的流动，促成了水的吸热汽化，从而降低了空气温度。
[0003]压缩式制冷装置如图1所示，主要包括蒸发器、冷凝器、压缩机、连接管、和毛细管。蒸发器吸热制冷，制冷介质吸热蒸发为汽体；压缩机将蒸汽压缩为高压蒸汽，并输送到冷凝器；高压蒸汽在冷凝器放热凝结为液体；液体介质经毛细管降压返回蒸发器，开始下一个蒸发
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吸热
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凝结
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放热的制冷循环过程。压缩式制冷装置，由于制冷介质高压蒸汽与低压蒸汽的压力差较大，即压缩机出口与进口的压力差较大，压缩机耗能多，相比于吸收式制冷装置，其制冷效率较低。另一方面，蒸汽压缩机相较于液体输送泵，其介质输送效率也较低。
[0004]压缩式制冷装置，改变压缩机和制冷介质的流向，一般可作为供热热泵使用。
[0005]吸收式制冷装置如图2所示，主要包括蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器、输液泵、热交换器、连接管、及常用的制冷介质水。吸收器内的吸收溶液，如溴化锂溶液，吸收由蒸发器产生的饱和水蒸汽，并生成水
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溴化锂稀释溶液，由输液泵驱动溶液的循环流动，发生器需要热源加热分离出纯水与溴化锂溶液。蒸发器与吸收器之间的压力差小，且整个循环回路的压力差也较小，输液泵所需的驱动压差小，输液泵的耗能少；且液体泵驱动比气体压缩机驱动的输运效率高。尽管发生器需要热源加热，但整个制冷装置的总制冷效率较高，可达80%以上，是大型制冷空调的首选。
[0006]吸收式制冷装置，改变输液泵和制冷介质流向，同样也可作为供热热泵使用。
[0007]吸收式制冷装置中，装置内腔真空度高，蒸发器与吸收器之间蒸汽传输阻力小；吸收器的吸收溶液高效吸收蒸发器产生的饱和水蒸汽，同时在输液泵的驱动作用下，蒸发器腔内压力大于吸收器腔内压力，水蒸汽由蒸发器向吸收器的输运速度快，故传热速度快。比较水帘降温方法与吸收式制冷装置，吸收式制冷装置是在高真空条件下，蒸发器是沸腾汽化的吸热过程，吸收器是饱和蒸汽冷凝的放热过程，吸热与放热的速度快，温差小。比较图2与图1可见，由于需要吸收溶液，在吸收式制冷装置中，增多了吸收器、发生器、和热交换器，且发生器还需要加热热源。
[0008]热管高真空管路中，蒸汽的运行速度和传热量均非常大，热管的吸热蒸发端腔内蒸汽压力Pe高于放热凝结端腔内蒸汽压力Pc，蒸汽由高温吸热端流向低温放热端。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提出一种输液泵式制冷机及制冷方法，由输液泵驱动制冷介质的循环流动，可提高制冷效率，减少能源消耗，简化装置结构。
[0010]为了达到上述目的，本专利技术的输液泵式制冷机的技术方案是这样实现的，其特征在于制冷机包括蒸发器、回汽管、冷凝器、输液管及输液泵；所述输液管的一端与蒸发器的底部密封连通，输液管的另一端与冷凝器的底部密封连通，所述输液泵密封的串联在输液管上；所述回汽管的一端与蒸发器的顶部密封连通，回汽管的另一端与冷凝器的顶部密封连通；在所述蒸发器内的换热器中循环流通载冷剂，在所述冷凝器内的换热器中循环流通散热媒。
[0011]将蒸发器、回汽管、冷凝器、输液管及输液泵的连通内腔抽成真空，制冷介质注入蒸发器、回汽管、冷凝器、输液管及输液泵的真空连通内腔中，使制冷介质液面高于输液泵，且制冷机运行时，冷凝器内的制冷介质液面仍高于输液泵。
[0012]在本技术方案中，所述冷凝器安放位置比蒸发器低H高度；H高度是，制冷机运行时，所述冷凝器制冷介质液面比蒸发器制冷介质液面低的高度差。
[0013]在本技术方案中，在所述回汽管的最高位置处装有与回汽管连通的储气罐，在所述储气罐上可设置抽真空管口、真空阀门或注液口。
[0014]在本技术方案中，在所述输液管上还串联有节流阀。
[0015]在本技术方案中，输液泵式制冷机的制冷方法如下：所述输液泵的泵压LP大于冷凝器内的制冷介质tc温度饱和蒸汽压力V(tc)与蒸发器内的制冷介质te温度饱和蒸汽压力V(te)的差，LP>V(tc)
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V(te)；输液泵将冷凝器的制冷介质泵入蒸发器内，使得蒸发器制冷介质的液面高于冷凝器制冷介质液面H高度，有ρgH=V(tc)
‑
V(te)，ρ为制冷介质液体比重，g为重力加速度；所述蒸发器内制冷介质吸收循环载冷剂的热量Q蒸发汽化，从而降低载冷剂的温度；在输液泵的泵压LP驱动下，蒸发器产生的介质蒸汽，经回汽管流回冷凝器，在冷凝器内放热凝结为液体的制冷介质，循环散热媒带走蒸汽凝结的放热D；实现吸热
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蒸发
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放热
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凝结的制冷循环过程；蒸发器制冷介质液面蒸汽气压为Pe，冷凝器制冷介质液面蒸汽气压为Pc，制冷介质的蒸汽由蒸发器流动到冷凝器的摩擦阻力压降为Pe
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Pc；进一步增大输液泵泵压LP，将增大制冷介质泵出
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泵入流量，增大蒸汽流量，并最终增大制冷量Q。
[0016]在本技术方案中，将所述输液泵介质流向改向，制冷机将改为由循环散热媒向循环载冷剂供热的传热热泵。
[0017]在本技术方案中，在所述回汽管中串联节流阀，制冷介质的最佳充注量在85%~99%之间。
[0018]在本技术方案中，输液泵式制冷机的制冷方法如下：所述输液泵的泵压LP大于冷凝器内的制冷介质tc温度饱和蒸汽压力V(tc)与蒸发器内的制冷介质te温度饱和蒸汽压力V(te)的差，LP>V(tc)
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V(te)；输液泵将冷凝器的制冷介质液体泵入蒸发器内；蒸发器内制冷介质吸收循环流通载冷剂的热量Q蒸发汽化，从而降低载冷剂的温度；在输液泵的泵压LP驱动下，蒸发器产生的制冷介质蒸汽，经回汽管和节流阀流回冷凝器，在冷凝器内放热凝结为液体的制冷介质，循环流动散热媒带走蒸汽凝结的放热D；实现吸热
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蒸发
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放热
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凝结的制冷循环过程；进一步增大输液泵泵压LP，将增大制冷介质泵出
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泵入流量，增大蒸汽流量，并最终增大制冷量Q；所述节流阀对制冷介质蒸汽的流动起扼制作用，降低高压制冷介质蒸汽压力，并控制流入冷凝器的制冷介质蒸汽流量，节流阀两端节流压力差
△
JP=V(t
c
)
‑
V(t
e
)，LP
‑△
JP
为制冷介质蒸汽和制冷介质液体流动的管壁摩擦阻力压降。
[0019]本专利技术的输液泵式制冷机与压缩式制冷机相比，具有介质输送效率高、能耗低、制冷系数大等优点。
[0020]本专利技术的输液泵式制冷机与吸收式制冷机相比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输液泵式制冷机，其特征在于制冷机包括蒸发器（1）、回汽管（2）、冷凝器（3）、输液管（4）及输液泵（5）；所述输液管（4）的一端与蒸发器（1）的底部密封连通，输液管（4）的另一端与冷凝器（3）的底部密封连通，所述输液泵（5）密封的串联在输液管（4）上；所述回汽管（2）的一端与蒸发器（1）的顶部密封连通，回汽管（2）的另一端与冷凝器（3）的顶部密封连通；在所述蒸发器（1）内的换热器中循环流通载冷剂，在所述冷凝器（3）内的换热器中循环流通散热媒；将蒸发器（1）、回汽管（2）、冷凝器（3）、输液管（4）及输液泵（5）的连通内腔抽成真空，制冷介质注入蒸发器（1）、回汽管（2）、冷凝器（3）、输液管（4）及输液泵（5）的真空连通内腔中，使制冷介质液面高于输液泵（5），且制冷机运行时，冷凝器（3）内的制冷介质液面仍高于输液泵（5）。2.根据权利要求1所述的输液泵式制冷机，其特征在于所述冷凝器（3）安放位置比蒸发器（1）低H高度；H高度是，制冷机运行时，所述冷凝器（3）制冷介质液面比蒸发器（1）制冷介质液面低的高度差。3.根据权利要求1所述的输液泵式制冷机，其特征在于在所述回汽管（2）的最高位置处装有与回汽管（2）连通的储气罐（6），在所述储气罐（6）上可设置抽真空管口、真空阀门或注液口。4.根据权利要求1所述的输液泵式制冷机，其特征在于在所述输液管（4）上还串联有节流阀（7）。5.根据权利要求1所述的输液泵式制冷机的制冷方法，其特征在于其制冷方法如下：所述输液泵（5）的泵压LP大于冷凝器（3）内的制冷介质tc温度饱和蒸汽压力V(tc)与蒸发器（1）内的制冷介质te温度饱和蒸汽压力V(te)的差，LP>V(tc)
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V(te)；输液泵（5）将冷凝器（3）的制冷介质泵入蒸发器（1）内，使得蒸发器（1）制冷介质的液面高于冷凝器制冷介质液面H高度，有ρgH=V(tc)
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V(te)，ρ为制冷介质液体比重，g为重力加速度；所述蒸发器（1）内制冷介质吸收循环载冷剂的热量Q蒸发汽化，从而降低载冷剂的温度；在输液泵（5）的泵压LP驱动下，蒸发器（1）产生的介质蒸汽，经回汽管（2）流回冷凝器，在冷凝器（3）内放热凝结为液体的制冷介质，循环散热媒带走蒸汽凝结的放热D；实现吸热
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑素华，
申请(专利权)人：郑素华，
类型：发明
国别省市：