基于涡流管调节工质组分与流量的自复叠制冷系统及控制方法技术方案

技术编号:40006422 阅读:55 留言:0更新日期:2024-01-09 05:12
一种基于涡流管调节工质组分与流量的自复叠制冷系统及控制方法,自复叠制冷系统包括压缩机、冷凝器、涡流管、电子膨胀阀、电磁阀、复叠换热器、蒸发器、控制装置以及温度传感器、压力传感器;控制装置采集压缩机出口压力传感器和温度传感器、冷凝器出口温度传感器、涡流管液相出口压力传感器、涡流管热端出口温度传感器、冷凝器出口温度传感器的信号,通过调节涡流管热端出口调节阀和电子膨胀阀以及控制电磁阀;在自复叠制冷系统运行期间,涡流管的调节阀调节蒸发器内的制冷剂流量,调节涡流管出口压力改变了蒸发器内混合工质组分浓度,运行期间通过改变制冷剂流量和混合工质组分浓度保障制冷系统的安全高效运行,显著提升系统的热力性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低温,具体涉及一种基于涡流管调节工质组分与流量的自复叠制冷系统及控制方法


技术介绍

1、目前,在生物医疗、超低温技术等领域的发展增加了-40℃以下制冷温度的需求。传统的蒸气压缩制冷系统或者传统的吸收式制冷系统在实现-40℃以下制冷温区时,系统的热力学效率明显下降。此后出现了复叠式制冷系统,复叠式制冷系统采用两套制冷系统串联。但面临着系统较为复杂,系统的小型化变得困难,在控制策略上较为复杂,系统的投资成本较高。自复叠则采用单台压缩机,采用混合工质之间的复叠换热效应,达到制冷温区的需求。另外在系统的投资成本上有优势。

2、自复叠系统的主要流程是在冷凝器出口设置气液分离器,利用相之间的组分偏移行为,分为富含高沸点的液相工质和富含低沸点的气相工质。在气液两相分离过程中没有发生能量之间的交换,因此在复叠换热器内流体之间的热传递损失较多,在节流装置内的损失也较多。因此,为了减少这些损失,则需要复叠换热器进口的气相工质的。


技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的缺陷和不足,本专利技术提出一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于涡流管调节工质组分与流量的自复叠制冷系统,其特征在于,包括压缩机(1),压缩机(1)出口管路与第一冷凝器(2)进口相连;第一冷凝器(2)出口与涡流管(3)进口喷嘴(301)相连;涡流管(3)的主体管(302)的冷端出口与复叠换热器(5)的热端进口相连;复叠换热器(5)的热端出口与第一电子膨胀阀阀(7)进口相连;第一电子膨胀阀(7)出口与蒸发器(6)进口相连;涡流管(3)的液相出口(303)与第二电子膨胀阀(8)进口相连;第二电子膨胀阀(8)出口与蒸发器(6)出口合并后与复叠换热器(5)的冷端进口相连;涡流管(3)的主体管(302)的热端出口与第二冷凝器(4)的进口相连;第二冷...

【技术特征摘要】

1.一种基于涡流管调节工质组分与流量的自复叠制冷系统,其特征在于,包括压缩机(1),压缩机(1)出口管路与第一冷凝器(2)进口相连;第一冷凝器(2)出口与涡流管(3)进口喷嘴(301)相连;涡流管(3)的主体管(302)的冷端出口与复叠换热器(5)的热端进口相连;复叠换热器(5)的热端出口与第一电子膨胀阀阀(7)进口相连;第一电子膨胀阀(7)出口与蒸发器(6)进口相连;涡流管(3)的液相出口(303)与第二电子膨胀阀(8)进口相连;第二电子膨胀阀(8)出口与蒸发器(6)出口合并后与复叠换热器(5)的冷端进口相连;涡流管(3)的主体管(302)的热端出口与第二冷凝器(4)的进口相连;第二冷凝器(4)的出口与第三电子膨胀阀(9)的进口相连,第三电子膨胀阀(9)的出口与复叠换热器(5)的冷端出口合并与压缩机进口相连;控制装置(11)的输入端与压缩机出口第一压力传感器(101)和第一温度传感器(102)相连;控制装置(11)的输入端与冷凝器(2)出口第二温度传感器(103)相连;控制装置(11)的输入端与涡流管(3)的主体管(302)热端出口的第三温度传感器(104)相连;控制装置(11)的输入端与涡流管(3)的液相出口(303)出口的第二压力传感器(105)相连;控制装置(11)的输入端与蒸发器(6)出口的第四温度传感器(106)相连;控制装置(11)的输出端与压缩机(1)的控制机构相连;控制装置(11)的输出端与涡流管(3)的主体管(302)热端出口的调节阀(304)相连;控制装置(11)的输出端与第一电子膨胀阀(7)、第二电子膨胀阀(8)和第三电子膨胀阀(9)的调节机构相连;控制装置(11)的输出端与设置在第一冷凝器(2)出口与复叠换热器(5)热端进口间的电磁阀(10)的控制机构相连;制冷系统在运行期间通过调节涡流管(3)的主体管(302)热端出口的调节阀(304)控制进入蒸发器(6)的制冷剂流量,通过调节涡流管(3)出口的第一电子膨胀阀(7)、第二电子膨胀阀(8)和第三电子膨胀阀(9)控制涡流管(3)出口压力,调节蒸发器(6)内的混合工质组分浓度,维持制冷系统的高效运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于涡流管调节工质组分与流量的自复叠制冷系统,其特征在于,自复叠制冷系统采用二元非共沸混合工质,经压缩机(1)压缩后的高温高压气体进入冷凝器(2)后进入涡流管(3)的喷嘴(301),在喷嘴(301)内降温降...

【专利技术属性】
技术研发人员:晏刚李银龙董佩文刘国强杨语晴赵天阳何桂香
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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