一种制冷系统、使用方法及制冷设备技术方案

本发明专利技术公开了一种制冷系统、使用方法及制冷设备，制冷系统包括节流阀、蒸发器、第一三向阀、压缩机、第二三向阀、喷射器、单向止回阀、冷凝器、连接阀、工质泵、发生器；节流阀与蒸发器连接，蒸发器与第一左阀门连接；第一右阀门和第二右阀门与喷射器连接；第一上阀门与压缩机连接，压缩机与第二下阀门连接；喷射器和第二左阀门与冷凝器连接，单向止回阀设在喷射器与冷凝器之间；冷凝器的第二分支连接节流阀，冷凝器的第一分支连接发生器，发生器连接喷射器，工质泵和连接阀设在冷凝器和发生器之间。通过对第一三通阀、第二三通阀等阀门的灵活调节，实现余热驱动喷射式和蒸气压缩式制冷循环模式的灵活耦合，显著提高了对变制冷工况的适应性。应性。应性。

【技术实现步骤摘要】
一种制冷系统、使用方法及制冷设备


[0001]本专利技术涉及制冷
，特别涉及一种制冷系统、使用方法及制冷设备。

技术介绍

[0002]对于冷链运输物流的需求日益增长，作为冷链物流最重要的环节，冷藏运输环节存在高能耗问题，冷链运输过程的物流费用占运输产品总成本全过程费用的70％，易腐货物冷藏运输面对高温运输环境运输率低、损耗率高，因此，针对冷藏运输环节的节能减排，针对冷藏运输设备制冷系统对变工况的适应性具有非常重要的实用价值。
[0003]冷冻货物储藏于冷链运输设备，如大型冷藏货车、船舶等中的冷冻货物仓内，需要面对运输过程较高的外界环境温度，为此，通常在运输设备内安置大功率电压缩机驱动的蒸气压缩式制冷系统，此制冷系统中的压缩机由运输设备的发动机做功来驱动，以某一典型运输用柴油机为例，其有效热效率仅为40％(其中为了驱动电压缩式制冷机组又必须消耗其中一部分功)，其余的燃料能量以发动机气缸排气和缸套水等废热的形式直接排放到大气环境中，该部分中低品位余热的回收利用潜力巨大，若能用余热驱动制冷设备来取代现有的蒸气压缩式制冷系统，将有效降低冷藏运输过程的额外燃料消耗和运行成本。
[0004]在此背景下，余热驱动式喷射式制冷系统因其结构简单，可靠性高，易实现小型化等优点，在未来新一代的冷藏运输余热制冷
具有光明的应用前景，但是目前，将该制冷技术广泛应用于冷藏运输设备上面仍然存在两个关键性技术难题，一是传统热驱动喷射式制冷系统的低温制冷性能较差，喷射器作为制冷系统的增压部件，虽取代了压缩机，但其本身对于大压缩比工况的运行性能较差，冷藏运输过程较高的冷凝温度(压力)和较低温度和压力的制冷工况之间存在较大压差，单独依靠喷射器作为增压部件，难以维持大压缩比的工况需求，制冷系数低；其二，传统余热驱动喷射式制冷系统必须在有稳定的驱动热源供给条件下维持稳定运行，但冷藏运输车辆、船舶在行驶过程中发动机负荷多变，甚至会出现停止行驶，余热供给不足甚至中断的情况，为了维持货物储藏仓的低温环境，须考虑引入应急措施，引入辅助电驱动压缩式制冷机组以维持制冷需求。
[0005]在空间有限的冷藏运输车辆、船舶上同时安装两种类型的制冷系统显然并不符合实际应用效益，此外货物储藏室在运输过程需要保持稳定的低温储藏环境，需要制冷系统时刻保持高效稳定运行以维持对应的低温储藏温度，为此，需要通过一种新的可灵活调节工作模式的复合制冷系统，以及相应的灵活调控策略。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种制冷系统，能够灵活调控、切换制冷循环模式，克服了传统余热驱动喷射式制冷系统因驱动热源供给不足而制冷量下降、无法维持制冷工况、对变制冷工况适应性不佳以及发动机停机工况下无法制冷等不足。
[0007]本专利技术还提出一种上述制冷系统的使用方法。
[0008]本专利技术还提出一种包括上述制冷系统的制冷设备。
[0009]根据本专利技术第一方面实施例的制冷系统，包括：节流阀、蒸发器、第一三向阀、压缩机、第二三向阀、喷射器、单向止回阀、冷凝器、连接阀、工质泵、发生器；
[0010]所述第一三向阀具有可打开和关闭的第一左阀门、第一上阀门和第一右阀门，所述第二三向阀具有可打开和关闭的第二左阀门、第二下阀门和第二右阀门；
[0011]其中所述节流阀的出口与所述蒸发器的入口连接，所述蒸发器的出口与所述第一左阀门连接；
[0012]所述第一右阀门和所述第二右阀门与所述喷射器的引射流体入口连接；
[0013]所述第一上阀门与所述压缩机的入口连接，所述压缩机的出口与所述第二下阀门连接；
[0014]所述喷射器的出口和所述第二左阀门与所述冷凝器的入口连接，所述单向止回阀设置在所述喷射器的出口与所述冷凝器的入口之间；
[0015]所述冷凝器的出口具有第一分支和第二分支，所述第二分支连接所述节流阀的入口，所述第一分支连接所述发生器的入口，所述发生器的出口连接所述喷射器的工作流体入口，所述工质泵和所述连接阀设置在所述冷凝器的出口和所述发生器之间。
[0016]根据本专利技术的第一方面实施例的制冷系统，至少具有如下有益效果：通过对第一三通阀、第二三通阀等阀门的灵活调节，实现余热驱动喷射式制冷循环模式、辅助增压的余热驱动喷射式制冷循环模式和蒸气压缩式制冷循环模式的灵活耦合，显著提高了对变制冷工况的适应性。
[0017]根据本专利技术的第一方面实施例所述的制冷系统，所述连接阀连通，所述第一上阀门关闭，所述第二三通阀和所述压缩机关闭，所述第一左阀门和所述第一右阀门开启，以使所述制冷系统进入无需辅助增压的余热驱动喷射式制冷循环模式；
[0018]所述节流阀出口的低温工质进入所述蒸发器吸热，制冷后作为引射流体经所述第一三通阀进入所述喷射器，升压至冷凝压力后从所述喷射器输出经所述单向止回阀进入所述冷凝器，冷凝放热后成为液态工质，一股液态工质经所述连接阀进入所述工质泵，经加压后流入所述发生器，吸收余热能量后作为工作流体进入所述喷射器，另一股液态工质回到所述节流阀中膨胀，并以此循环。
[0019]根据本专利技术的第一方面实施例所述的制冷系统，所述连接阀连通，所述第一右阀门、所述第二左阀门关闭，所述第一左阀门、所述第一上阀门、第二下阀门、第二右阀门和所述压缩机打开，以使所述制冷系统进入辅助增压的余热驱动喷射式制冷循环模式；
[0020]所述节流阀出口的低温工质进入所述蒸发器吸热，制冷后经由所述第一三通阀进入所述压缩机内进行辅助增压，增压的过热气态工质作为引射流体经所述第二三通阀进入所述喷射器，升压至冷凝压力后从所述喷射器输出经所述单向止回阀进入所述冷凝器，冷凝放热后成为液态工质，一股液态工质经所述连接阀进入所述工质泵，经加压后流入所述发生器，吸收余热能量后作为工作流体进入所述喷射器，另一股液态工质回到所述节流阀中膨胀，并以此循环。
[0021]根据本专利技术的第一方面实施例所述的制冷系统，所述连接阀关闭，所述第一右阀门和所述第二右阀门关闭，所述第一左阀门、所述第一上阀门、所述第二下阀门、所述第二左阀门和所述压缩机打开，以使所述制冷系统进入压缩机单独驱动的蒸气压缩式制冷循环
模式；
[0022]所述节流阀出口的低温工质进入所述蒸发器吸热，制冷后经由所述第一三通阀进入所述压缩机内进行辅助增压，增压的过热气态工质经所述第二三通阀进入所述冷凝器冷凝放热，冷凝后工质进入所述节流阀，并以此循环。
[0023]根据本专利技术的第一方面实施例所述的制冷系统，所述制冷系统还包括处理器、多个温度传感器和多个压力传感器，各所述温度传感器和所述压力传感器分别配置在所述蒸发器、所述冷凝器和所述发生器上，所述处理器与各所述温度传感器和所述压力传感器连接。
[0024]根据本专利技术的第一方面实施例所述的制冷系统，所述第一三向阀和所述第二三向阀设置为三向旋塞阀。
[0025]根据本专利技术的第一方面实施例所述的制冷系统，所述连接阀为可分离式连接阀。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制冷系统，其特征在于，包括：节流阀、蒸发器、第一三向阀、压缩机、第二三向阀、喷射器、单向止回阀、冷凝器、连接阀、工质泵、发生器；所述第一三向阀具有可打开和关闭的第一左阀门、第一上阀门和第一右阀门，所述第二三向阀具有可打开和关闭的第二左阀门、第二下阀门和第二右阀门；其中所述节流阀的出口与所述蒸发器的入口连接，所述蒸发器的出口与所述第一左阀门连接；所述第一右阀门和所述第二右阀门与所述喷射器的引射流体入口连接；所述第一上阀门与所述压缩机的入口连接，所述压缩机的出口与所述第二下阀门连接；所述喷射器的出口和所述第二左阀门与所述冷凝器的入口连接，所述单向止回阀设置在所述喷射器的出口与所述冷凝器的入口之间；所述冷凝器的出口具有第一分支和第二分支，所述第二分支连接所述节流阀的入口，所述第一分支连接所述发生器的入口，所述发生器的出口连接所述喷射器的工作流体入口，所述工质泵和所述连接阀设置在所述冷凝器的出口和所述发生器之间。2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于：所述连接阀连通，所述第一上阀门关闭，所述第二三通阀和所述压缩机关闭，所述第一左阀门和所述第一右阀门开启，以使所述制冷系统进入无需辅助增压的余热驱动喷射式制冷循环模式；所述节流阀出口的低温工质进入所述蒸发器吸热，制冷后作为引射流体经所述第一三通阀进入所述喷射器，升压至冷凝压力后从所述喷射器输出经所述单向止回阀进入所述冷凝器，冷凝放热后成为液态工质，一股液态工质经所述连接阀进入所述工质泵，经加压后流入所述发生器，吸收余热能量后作为工作流体进入所述喷射器，另一股液态工质回到所述节流阀中膨胀，并以此循环。3.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于：所述连接阀连通，所述第一右阀门、所述第二左阀门关闭，所述第一左阀门、所述第一上阀门、第二下阀门、第二右阀门和所述压缩机打开，以使所述制冷系统进入辅助增压的余热驱动喷射式制冷循环模式；所述节流阀出口的低温工质进入所述蒸发器吸热，制冷后经由所述第一三通阀进入所述压缩机内进行辅助增压，增压的过热气态工质作为引射流体经所述第二三通阀进入所述喷射器，升压至冷凝压力后从所述喷射器输出经所述单向止回阀进入所述冷凝器，冷凝放热后成为液态工质，一股液态工质经所述连接阀进入所述工...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁友才，叶俊豪，朱雁，陆继东，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：