一种自复叠喷射式制冷机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自复叠喷射式制冷机，包括第一节流元件、蒸发器、第一喷射器、第一冷凝器、第一循环泵、第一发生器、第一气液分离器、第二节流元件和冷凝蒸发器；第一喷射器依次与第一冷凝器、第一气液分离器、第一循环泵、第一发生器串联构成回路；第一气液分离器气相出口与第一喷射器间依次串联冷凝蒸发器、第一节流元件、蒸发器；第一气液分离器液相出口与第一喷射器之间依次串联第二节流元件、冷凝蒸发器。本实用新型专利技术突破传统思路的束缚，采用自复叠的方法，减少制冷系统所需要达到的压缩比，以解决当喷射器背压与引射压力之差超过一定数值之后，喷射系数将急剧下降的难题，本实用新型专利技术装置能利用喷射式制冷技术实现较低的制冷温度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于制冷
，尤其是涉及一种自复叠喷射式制冷机。
技术介绍
喷射式制冷技术是一种热能驱动的制冷技术，和机械压缩式制冷技术相比其主要优点是只需要消耗很少的机械能，能够直接利用热能作为驱动能源，具有设备结构简单、体积小、成本低、运行可靠、使用寿命长等优点。喷射式制冷是一种利用低品位能源驱动的制冷方式，可有效利用太阳能、地热等可再生能源及工业余热、废热；喷射式制冷所使用的制冷工质主要是水、碳氢化合物或氢氟烃类制冷剂，可避免使用破坏臭氧层的CFCs或HCFCs类制冷工质。由于传统喷射制冷机中喷射器压缩比较小，难以达到冷凝器的冷却介质在冷却温 度较高时，所需冷凝压力的要求，因此制冷温度较高，这一弱点曾经一度导致喷射式制冷几乎被吸收式制冷完全取代；此外，研究表明当喷射器背压与引射压力之差超过一定数值之后，喷射系数将急剧下降，这意味着传统喷射式制冷难以实现较低的制冷温度。为解决上述技术问题，公开号为CN102155815A的专利文献公开了一种基于双流体的蒸汽喷射制冷系统，包括精馏塔、过热器、气体喷射器、蒸发器、节流阀、过冷器、冷凝器、液体泵和回热器，所述的蒸汽发生器包括精馏塔和过热器；所述的蒸汽发生器与液体泵之间设有回热器，蒸汽发生器与节流阀之间设有过冷器。该装置实现了喷射制冷循环中喷射器工作流体和引射流体为两种不同种类的流体，并通过余热的回收利用、双级喷射制冷、过热器以及回热器等构件，提高了系统的效率，从而实现节能，本装置简单、安全可靠，具有显著的经济和社会效益。但是上述制冷系统采用精馏塔为分离装置，结构复杂，运行成本闻。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足和缺陷，提出了一种自复叠喷射式制冷机，利用自复叠的方法，减少制冷系统所需要达到的压缩比，提高喷射器效率，使系统可以实现较低的制冷温度。一种自复叠喷射式制冷机，包括第一节流元件、蒸发器、第一喷射器、第一冷凝器、第一循环泵、第一发生器、第一气液分离器、第二节流元件和冷凝蒸发器；所述的第一喷射器的工作流体入口与第一发生器的工质出口连通，引射流体入口与蒸发器的工质出口以及冷凝蒸发器的冷工质管道出口连通，喷射出口与第一冷凝器的工质入口连通；所述的第一气液分离器的工质入口与第一冷凝器的工质出口连通，气态工质出口与冷凝蒸发器的热工质管道入口连通，液态工质出口分别与第一循环泵和第二节流元件的工质入口连通，第一循环泵的工质出口与第一发生器的工质入口连通，第二节流元件的工质出口与冷凝蒸发器的冷工质管道入口连通；所述的蒸发器的工质入口与第一节流元件的工质出口连通，第一节流元件的工质入口与冷凝蒸发器的热工质管道出口连通。上述自复叠喷射式制冷机中填充的流体工质为含有两种或两种以上纯工质混合而成的非共沸混合物，其中富含高沸点工质在蒸发压力下的饱和温度低于富含低沸点工质在冷凝压力下的饱和温度。优选情况下，还可以采用含有三种或三种以上纯工质混合而成的非共沸混合物。选用的流体纯工质可为各种纯制冷剂。上述自复叠喷射式制冷机的工作流程为富含高沸点的工质在第一发生器中被外部热源加热后成为高压气体，第一发生器的工质出口的富含高沸点的工质气体作为工作流体进入第一喷射器，引射来自蒸发器的富含低沸点的工质以及来自冷凝蒸发器的富含高沸 点的工质，混合气体被引射升压达到冷凝压力，并进入第一冷凝器放热；流体混合物被部分液化后，气液混合物进入第一气液分离器，其中富含高沸点工质的液相流体的一部分通过第一循环泵加压后回到第一发生器；另一部分富含高沸点的工质液相流体经过第二节流元件后进入冷凝蒸发器蒸发吸热，然后回到第一喷射器；第一气液分离器中剩余的富含低沸点工质的气相流体在冷凝蒸发器中被冷却成为液体，并经过第一节流元件后进入蒸发器蒸发吸热获得制冷效果，然后回到第一喷射器，系统完成一次工作过程。由于采用自复叠的方法，减少了喷射器所需要达到的压比，可以提高系统的性能系数，并使系统可以获得更低的制冷温度。为进一步增加系统的制冷性能。一种优选的技术方案为所述的第一喷射器与第一冷凝器之间的管路上设有第二喷射器；所述的第二喷射器的工作流体入口与第一发生器的工质出口连通，引射流体入口与第一喷射器的喷射出口连通，喷射出口与第一冷凝器的工质入口连通。此时，第一发生器出口的富含高沸点的工质气体作为工作流体分别进入第一喷射器与第二喷射器；来自蒸发器的富含低沸点的工质以及来自冷凝蒸发器的富含高沸点的工质，在第一喷射器中被引射升压达到中间压力，并进入第二喷射器继续被引射升压达到冷凝压力进入第一冷凝器。由于采用两级压缩，增加了系统可达到的压缩比，使制冷系统可以获得更低的制冷温度。为实现多热源的同时利用，作为优选的技术方案，还包括第三节流元件，所述的第一喷射器与第一冷凝器之间的管路上设有第三喷射器；所述的第三喷射器的工作流体入口与第一循环泵工质出口之间设有连通的管路，该管路上设有第二发生器；所述的第三喷射器的工作流体入口与第二发生器的工质出口连通，引射流体入口与第一喷射器的喷射出口连通，喷射出口与第一冷凝器的工质入口连通；第三节流元件设于第一循环泵的工质出口与第一发生器的工质入口之间的管路或第一循环泵的工质出口与第二发生器的工质入口之间的管路上。上述优选方案中，系统可以同时利用两种温度位不同的热源加热，实现不同品位热源的分级利用，并通过循环耦合，实现多热源的同时利用。第三节流元件引入，使得采用这种结构可仅利用一个循环泵同时为两个压力位的发生器提供液体，减少设备的初投资。为提高系统的整体性能，另一种优选的技术方案为所述的蒸发器的工质出口与第一喷射器的引射流体入口之间的管路上设有第四喷射器、第二冷凝器、第二气液分离器、第二循环泵和第三发生器；所述的第四喷射器的工作流体入口与第三发生器的工质出口连通，引射流体入口分别与蒸发器的工质出口和冷凝蒸发器的冷工质管道出口连通，喷射出口与第二冷凝器的工质入口连通；所述的第二气液分离器的工质入口与第二冷凝器的工质出口连通，气态工质出口与第一喷射器的引射流体入口连通，液态工质出口与第二循环泵工 质入口连通，第二循环泵的工质出口与第三发生器的工质入口连通。该优选的技术方案中，自复叠喷射式制冷机中填充的流体工质为三种或三种以上工质混合而成的非共沸混合物，其中富含中沸点工质在蒸发压力下的饱和温度低于富含低沸点工质在冷凝压力下的饱和温度，富含中沸点工质在第一冷凝器冷凝温度下的饱和压力大于富含高沸点工质在第二冷凝器冷凝温度下的饱和压力，富含高沸点工质在第二冷凝器冷凝温度下的饱和压力大于富含低沸点工质在蒸发温度下的饱和压力。选用的流体纯工质可为各种纯制冷剂。上述选用三种或三种以上工质混合物为流体工质的自复叠喷射式制冷机的工作流程为富含高沸点的工质在第三发生器中被外部热源加热后成为高压气体，第三发生器出口的富含高沸点的工质气体作为工作流体进入第四喷射器，引射来自蒸发器的富含低沸点的工质以及来自冷凝蒸发器的富含中沸点的工质，混合气体被引射升压达到中间压力，并进入第二冷凝器放热；流体混合物被部分液化后，气液混合物进入第二气液分离器，其中富含高沸点工质的液相流体的通过第二循环泵加压后回到第三发生器；第二气液分离器中剩余的富含低沸点工质与中沸点工质的气相流体进入第一喷射器继续被引射升压，达到冷凝压力后进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自复叠喷射式制冷机，包括第一节流元件(1)、蒸发器(2)、第一喷射器(3)、第一冷凝器(4)、第一循环泵(8)、第一发生器(9)，其特征在于，还包括第一气液分离器(5)、第二节流元件(6)和冷凝蒸发器(7)；所述的第一喷射器(3)的工作流体入口与第一发生器(9)的工质出口连通，引射流体入口与蒸发器(2)的工质出口以及冷凝蒸发器(7)的冷工质管道出口连通，喷射出口与第一冷凝器(4)的工质入口连通；所述的第一气液分离器(5)的工质入口与第一冷凝器(4)的工质出口连通，气态工质出口与冷凝蒸发器(7)的热工质管道入口连通，液态工质出口分别与第一循环泵(8)和第二节流元件(6)的工质入口连通，第一循环泵(8)的工质出口与第一发生器(9)的工质入口连通，第二节流元件(6)的工质出口与冷凝蒸发器(7)的冷工质管道入口连通；所述的蒸发器(2)的工质入口与第一节流元件(1)的工质出口连通，第一节流元件(1)的工质入口与冷凝蒸发器(7)的热工质管道出口连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光明，陈少杰，杨申音，李建新，王永川，郑皎，徐飞，
申请(专利权)人：浙江大学宁波理工学院，
类型：实用新型
国别省市：