CN105402959A - 回收节流损失驱动的强制对流循环满液式蒸发器制冷系统 - Google Patents
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Abstract
一种回收节流损失驱动的强制对流循环满液式蒸发器制冷系统，属于能源技术和制冷技术领域。其特征是从冷凝器出来的制冷剂在喷射器中引射来自气液分离器中的制冷剂液体和满液式蒸发器中的部分制冷剂液体。本发明的效果和益处是在提高蒸发器入口质量流率的基础上，提高蒸发器换热效率，增大单位时间制冷量并减少压缩机耗功，同时使机组更加紧凑。
Description
技术领域
本发明属于能源技术和制冷技术领域，尤其是极大地提高了满液式蒸发器换热效率的回收节流损失驱动的强制对流循环满液式蒸发器制冷系统。
背景技术
目前，公知的制冷系统主要有溴化锂吸收式制冷、空气制冷、蒸汽压缩式制冷以及单级喷射制冷等制冷系统。这些系统在日常生产生活中已经得到广泛的应用，然而都存在着一定的弊端与不足。溴化锂吸收式制冷系统可以应用于余热回收，实现节能目的；但溴化锂溶液在有空气存在时对管路存在腐蚀作用，需要定期对系统进行真空维护，并且适时清洗冷却水和冷冻水管路，以防管路阻塞。空气制冷在较低温度下制冷系数较高；但涡轮膨胀机对空气干燥度要求较高，涡轮机组的噪音较大。蒸汽压缩式制冷在高于-50℃的范围内，单位耗电量的制冷量较大且设备紧凑，占用空间小；但在较低温度时单位耗电量产生的制冷量较小，且运行和维护费用较高。
在喷射制冷系统中，喷射器起到了驱动蒸发器内压力降低，进而使制冷剂蒸发的作用，即工作蒸汽经由喷射器中的喷嘴形成高速流体，卷吸并带走喷嘴旁边的流体，在喷射器的引射口处形成真空，继而引射蒸发器中的制冷剂蒸汽与之混合，造成蒸发器的低压环境。蒸发器中的制冷剂在低压条件下不断沸腾蒸发,吸收冷冻水热量,从而实现制冷效果。而混合蒸汽进入冷凝器中放热，冷凝为液体。液态流体一部分经过膨胀阀减压后进人蒸发器；另一部分流体在通过液泵增压后，进入发生器换热制取工作蒸汽，从而进入下一次循环。
今天，能源紧缺与环境污染已经成为全世界必须面对和解决的重大问题。节约能源，提高能源利用率，以及保护环境，实现可持续发展成为当今时代的一个主题。喷射制冷系统结构紧凑，占用空间小，能够利用太阳能或工厂的生产余热等低温热源；但制冷系数偏低和经济性较差的缺陷限制了其进一步推广和发展。
发明内容
本发明提供了一种回收节流损失驱动的强制对流循环满液式蒸发器制冷系统，该系统通过额外引射满液式蒸发器中部分未沸腾制冷剂液体，提高了满液式蒸发器换热效率，增大单位时间制冷量的同时减少了压缩机耗功，节约电能。
本发明的技术方案：
回收节流损失驱动的强制对流循环满液式蒸发器制冷系统包含气液分离器1、满液式蒸发器2、压缩机3、冷凝器4、喷射器5、第一电磁阀6、第二电磁阀7。本发明中满液式蒸发器2的主出口通过管路与气液分离器1的入口相连，气液分离器1的气体出口通过管路与压缩机3相连，压缩机3的出口通过管路与冷凝器4相连，冷凝器4的出口通过管路与喷射器5的主工作流体入口相连，喷射器5的出口通过管路与满液式蒸发器2的入口相连，满液式蒸发器2的次出口与第一电磁阀6相连，气液分离器1的液体出口与第二电磁阀7相连，第一电磁阀6与第二电磁阀7通过管路汇合与喷射器5的引射流体入口相连。
系统运行时，从冷凝器4出来的高压制冷剂液体在喷射器5中引射来自气液分离器1中的制冷剂液体或满液式蒸发器2中的部分未沸腾制冷剂液体。本发明中气液分离器1中分离出的制冷剂气体进入压缩机3中进行压缩，然后从压缩机3中出来的高压制冷剂气体进入冷凝器4中冷凝为饱和高压制冷剂液体，随后从冷凝器4中出来的饱和高压制冷剂液体进入喷射器5中作为主工作流体引射来自气液分离器1或者满液式蒸发器2中的低压近饱和制冷剂液体，并在喷射器5中进行混合，随后从喷射器5中出来的制冷剂液体进入满液式蒸发器2中，从满液式蒸发器2主出口出来的制冷剂气液混合物进入气液分离器1中进行气液分离，完成循环。在本发明涉及的系统管路上设有电磁阀等控制阀门。
本发明的效果和益处是在增加蒸发器进口质量流率，提高沸腾换热系数的同时，使蒸发器内近饱和工质循环加热，降低蒸发温差。并且采用喷射器输送工质，可以避免采用循环泵产生的气蚀问题，增强了机组的稳定性。
附图说明
附图1是本发明回收节流损失驱动的强制对流循环满液式蒸发器制冷系统的整体结构示意图。
图中：1气液分离器；2满液式蒸发器；3压缩机；4冷凝器；5喷射器；6第一电磁阀；7第二电磁阀。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。
当气液分离器1中的液位高于50％时，打开第二电磁阀7，同时关闭第一电磁阀6，使气液分离器1中的制冷剂液体被引射流入喷射器5中；当气液分离器1中的液位低于10％时，关闭第二电磁阀7，同时打开第一电磁阀6，使满液式蒸发器2中的部分未沸腾制冷剂液体经次出口被引射流入喷射器5中。
本发明中工作过程如下：
首先关闭第二电磁阀7，打开第一电磁阀6，来自满液式蒸发器2中的制冷剂气液混合物进入气液分离器1中进行气液分离，分离出的制冷剂气体经气液分离器1的气体出口排出进入到压缩机3中，经压缩机3加压压缩后成为高压制冷剂气体，随后高压制冷剂气体进入冷凝器4中进行冷凝，冷凝后的饱和高压制冷剂液体经冷凝器4排出进入喷射器5中作为主工作流体，随后主工作流体在喷射器5中引射来自气液分离器1或者满液式蒸发器2中的低压近饱和制冷剂液体，并在喷射器5中进行混合，混合后的制冷剂液体进入满液式蒸发器2中进行沸腾换热变为制冷剂气液混合物，随后制冷剂气液混合物进入气液分离器1中进行气液分离，完成循环。
Claims (3)
1.一种回收节流损失驱动的强制对流循环满液式蒸发器制冷系统，包含冷冻水管路、冷却水管路、气液分离器(1)、满液式蒸发器(2)、压缩机(3)、冷凝器(4)、喷射器(5)、第一电磁阀(6)和第二电磁阀(7)；其特征是满液式蒸发器(2)的主出口通过管路与气液分离器(1)的入口相连，气液分离器(1)的气体出口通过管路与压缩机(3)相连，压缩机(3)的出口通过管路与冷凝器(4)相连，冷凝器(4)的出口通过管路与喷射器(5)的主工作流体入口相连，喷射器(5)的出口通过管路与满液式蒸发器(2)的入口相连，满液式蒸发器(2)的次出口与第一电磁阀(6)相连，气液分离器(1)的液体出口与第二电磁阀(7)相连，第一电磁阀(6)与第二电磁阀(7)通过管路汇合与喷射器(5)的引射流体入口相连。
2.根据权利要求1所述的一种回收节流损失驱动的强制对流循环满液式蒸发器制冷系统，其特征是满液式蒸发器(2)引出液体回流旁路进入喷射器(5)中。
3.根据权利要求1或2所述的一种回收节流损失驱动的强制对流循环满液式蒸发器制冷系统，其特征是喷射器(5)替代节流阀，产生节流降压的同时引射满液式蒸发器(2)中的制冷剂液体。
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