一种喷射器增效的跨临界二氧化碳制冷系统及工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种喷射器增效的跨临界二氧化碳制冷系统及工作方法，该系统包括低压级压缩机

【技术实现步骤摘要】
一种喷射器增效的跨临界二氧化碳制冷系统及工作方法


[0001]本专利技术属于制冷与低温
，具体涉及一种喷射器增效的跨临界二氧化碳制冷系统及工作方法
。

技术介绍

[0002]据统计，商用制冷设备的耗电量约占超市用电量的
25
％
‑
60
％
。
目前，商超制冷设备大都使用
R404A
作为制冷剂，但其具有较高的
GWP
＝
3922。
随着
《
蒙特利尔议定书
》
及其
《
基加利修正案
》
和
《
巴黎协定
》
等条款的引入和实施，低
GWP
制冷剂的替代正在稳步进行
。
二氧化碳有着零
ODP、
低
GWP、
无毒
、
不易燃
、
传热系数高等优势
。
因此，二氧化碳作为替代制冷剂是未来制冷技术研究的重要方向
。
[0003]在商用制冷中，两级压缩跨临界
CO2系统，包括单或双蒸发器，在实际应用中受到了广泛关注
。
然而，传统的两级压缩跨临界
CO2由于系统中的高节流损失，制冷效率较低
。
减少节流损失的有效解决方案之一是将喷射器用作膨胀装置，使用喷射器代替毛细管或节流阀具有提高制冷系统性能的巨大潜力
。
因此，喷射器膨胀系统受到越来越多的关注
。
[0004]喷射器作为一种新型膨胀机构，将其应用于跨临界
CO2系统，可以有效回收系统的膨胀功，减少节流损失，减少压缩机功耗，从而能显著提高整个系统的效率
。
然而，现有的喷射器在跨临界
CO2系统中的配置和性能提升方面仍然具有较大的改善空间
。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术的目的在于提供一种喷射器增效的跨临界二氧化碳制冷系统及工作方法，在传统的跨临界二氧化碳双级压缩制冷系统里面配置一个喷射器
、
两个
T
型管和两个回热器，利用喷射器回收部分膨胀功，提高系统的效率；与现有的气液分离器相比，虽然
T
型管的气液分离效果不高，但其结构简单，成本低，并且巧妙利用
T
型管气液分离效果不佳的缺点应用在本专利技术系统中并将其转化成优点
。
一方面，利用低温级蒸发器出口的饱和或两相二氧化碳制冷剂与两个
T
型管中富含液相二氧化碳制冷剂出口构成梯级回热，将
T
型管中富含液相二氧化碳制冷剂充分冷凝并过冷，有利于降低制冷剂进入蒸发器前的干度，提高系统的制冷性能；另一方面，利用
T
型管富含气相二氧化碳制冷剂可以有效降低高压级压缩机的吸气过热度，减少高压级压缩机的功耗，进一步提高系统的性能
。
此外，本专利技术中高温级蒸发器出口为气液两相状态，有利于提高制冷剂的传热效率和降低流动压降，对于制冷系统的效率和性能具有显著的改善作用
。
[0006]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种喷射器增效的跨临界二氧化碳制冷系统，该系统包括高压级压缩机
102
，高压级压缩机
102
出口与气体冷却器
103
入口相连，气体冷却器
103
出口与喷射器
104
一次流入口相连，喷射器
104
出口与第一
T
型管
105
入口相连，第一
T
型管
105
富含液相二氧化碳制冷剂出口经过第二回热器
112
后与第一膨胀阀
106
入口相连，第一膨胀阀
106
出口与高温级蒸发器
107
入口相连，高温级蒸发器
107
出口与第二
T
型管
108
入口相连，第二
T
型管
108
富含气相二
氧化碳制冷剂出口与喷射器
104
二次流入口相连；第二
T
型管
108
富含液相二氧化碳制冷剂出口经过第一回热器
111
后与第二膨胀阀
109
入口相连，第二膨胀阀
109
出口与低温级蒸发器
110
入口相连，低温级蒸发器
110
出口与依次与第一回热器
111、
第二回热器
112
相连后再与低压级压缩机
101
的入口相连，低压级压缩机
101
出口与第一
T
型管
105
富含气相二氧化碳制冷剂出口相连后，再与高压级压缩机
102
入口相连，形成整个循环系统
。
[0008]所述高温级蒸发器
107
出口为气液两相二氧化碳制冷剂，气液两相流有利于提高高温级蒸发器
107
内二氧化碳制冷剂的传热效率，对制冷系统的传热效率和性能具有显著的改善作用；所述低温级蒸发器
110
出口依次与第一回热器
111
和第二回热器
112
相连，利用低温级蒸发器
110
出口的饱和或两相二氧化碳制冷剂与第二
T
型管
108
和第一
T
型管
105
富含液相出口的二氧化碳制冷剂进行梯级回热，一方面分别将第二
T
型管
108
和第一
T
型管
105
中富含液相制冷剂冷凝成过冷液态二氧化碳制冷剂，有利于降低进入高温级蒸发器
107
和低温级蒸发器
110
前制冷剂的干度，提高系统的制冷性能；另一方面，梯级回热可以降低传热过程的不可逆损失，提高传热效率
。
[0009]所述的喷射器增效的跨临界二氧化碳制冷系统的工作方法，经过高压级压缩机
102
压缩后的高温跨临界高压过热气态二氧化碳制冷剂进入气体冷却器
103
，在气体冷却器
103
中降温冷却后的跨临界高压常温气态二氧化碳制冷剂作为喷射器
104
的工作流体进入第一喷射器
104
的喷嘴，在喷射器
104
的喷嘴中膨胀后变成低压高速流体，进而引射来自第二
T
型管
108
富含气相二氧化碳制冷剂出口的流体，两股流体在喷射器
104
的混合段中充分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种喷射器增效的跨临界二氧化碳制冷系统，其特征在于：喷射器增效的跨临界二氧化碳制冷系统包括高压级压缩机
(102)
，高压级压缩机
(102)
出口与气体冷却器
(103)
入口相连，气体冷却器
(103)
出口与喷射器
(104)
一次流入口相连，喷射器
(104)
出口与第一
T
型管
(105)
入口相连，第一
T
型管
(105)
富含液相二氧化碳制冷剂出口经过第二回热器
(112)
后与第一膨胀阀
(106)
入口相连，第一膨胀阀
(106)
出口与高温级蒸发器
(107)
入口相连，高温级蒸发器
(107)
出口与第二
T
型管
(108)
入口相连，第二
T
型管
(108)
富含气相二氧化碳制冷剂出口与喷射器
(104)
二次流入口相连；第二
T
型管
(108)
富含液相制冷剂出口经过第一回热器
(111)
后与第二膨胀阀
(109)
入口相连，第二膨胀阀
(109)
出口与低温级蒸发器
(110)
入口相连，低温级蒸发器
(110)
出口与依次与第一回热器
(111)、
第二回热器
(112)
相连后再与低压级压缩机
(101)
的入口相连，低压级压缩机
(101)
出口与第一
T
型管
(105)
富含气相制冷剂出口相连后，再与高压级压缩机
(102)
入口相连，形成整个循环系统
。2.
根据权利要求1所述的喷射器增效的跨临界二氧化碳制冷系统，其特征在于：所述高温级蒸发器
(107)
出口为气液两相二氧化碳制冷剂，气液两相流有利于提高高温级蒸发器
(107)
内二氧化碳制冷剂的传热效率，对制冷系统的传热效率和性能具有显著的改善作用；所述低温级蒸发器
(110)
出口依次与第一回热器
(111)
和第二回热器
(112)
相连，利用低温级蒸发器
(110)
出口的饱和或两相二氧化碳制冷剂与第二
T
型管
(108)
和第一
T
型管
(105)
富含液相出口的制冷剂进行梯级回热，一方面分别将第二
T
型管
...

【专利技术属性】
技术研发人员：鱼剑琳，邹霖庚，刘晔，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：