CN201425385Y - 一种流体冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种流体冷却装置，主要由压缩机、辅助冷凝器、辅助蒸发器、冷凝器、节流装置、蒸发器构成，并由制冷剂管路依次连接，构成“压缩-冷凝-蒸发-冷凝-节流-蒸发-压缩”的制冷循环。本实用新型适用于难以直接利用外界环境冷却介质将高温流体进行预冷却的场合。与常规的蒸气压缩式制冷装置相比，本实用新型利用了外界环境冷却介质为高温流体进行预冷，减少了制冷装置的装机容量、体积与压缩机功耗，具有节能、提高冷却装置运行可靠性和调控性能的优点。

Description

一种流体冷却装置

技术领域

本实用新型提供一种流体冷却装置，特别适用于难以直接利用外界环境冷却介质将高温流体(通常高于50℃)进行预冷却的场合，属于制冷设备技术领域。

背景技术

对高温流体(通常高于50℃)进行冷却处理已成为当前诸多生产、科研中的常见工艺流程。采用附图1所示的蒸气压缩式制冷设备是实现冷却过程的基本方式。常规制冷设备由压缩机1、冷凝器4、节流装置5和蒸发器6及其连接管路构成，其工作过程为“压缩-冷凝-节流-蒸发-压缩”，待冷却流体经流体冷却通道7进入流体冷却通道9，由蒸发器6吸收热量，再由流体冷却通道出口8流出。

上述方式虽然能实现对流体进行冷却的目的，但存在三方面的不足：1)高温流体的热量均需由蒸发器带走，故制冷设备的装机容量大、需要配置的制冷系统各部件的容量、体积大；2)制冷设备的耗电量大；3)对冷凝侧环境变化时的调节性能差、制冷设备的运行稳定性差，例如采用室外环境空气作为制冷设备的放热环境时，一年四季室外空气温度差别较大，导致制冷装置的运行稳定性差，严重时将导致制冷系统不能运行。

实用新型内容

为解决高温流体冷却装置现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种利用冷凝后制冷剂作为预冷介质的具有节能性，并提高全年运行稳定性的流体冷却装置技术方案。

本实用新型的技术方案如下：

一种流体冷却装置，含有压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器以及流体冷却通道，所述的蒸发器设置在流体冷却通道内，其特征在于：所述的流体冷却装置还包括辅助冷凝器和设置在流体冷却通道内的辅助蒸发器；压缩机的制冷剂出口管与辅助冷凝器的制冷剂入口管相连，辅助冷凝器的制冷剂出口管与辅助蒸发器的制冷剂入口管相连，辅助蒸发器的制冷剂出口管与冷凝器的制冷剂入口管相连，使压缩机、辅助冷凝器、辅助蒸发器、冷凝器、节流装置、蒸发器和压缩机顺序连接构成“压缩-冷凝-蒸发-冷凝-节流-蒸发-压缩”的制冷循环；待冷却流体由流体冷却通道入口进入流体冷却通道，先后流经辅助蒸发器和蒸发器，再由流体冷却通道出口流出。

在上述的一种流体冷却装置中，其特征在于：所述的蒸发器为翅片管式换热器、板式换热器或壳管式换热器；所述的辅助蒸发器为翅片管式换热器、板式换热器或壳管式换热器。

在上述的一种流体冷却装置中，其特征在于：所述的冷凝器为风冷式、水冷式或蒸发冷却式换热器；所述的辅助冷凝器为风冷式、水冷式或蒸发冷却式换热器。

采用上述技术方案后的流体冷却装置具有如下优点：①制冷装置提供的冷量由辅助蒸发器和蒸发器两部分输出，即冷却高温流体的一部分冷量由辅助蒸发器提供，使得制冷装置的容量减小，所配置的压缩机容量减小，耗电量降低，具有节能效果；②在外温较高时，冷凝器和辅助冷凝器正常工作，当外温降低时，通过分别调节流过冷凝器和辅助冷凝器的外界环境冷却介质的流量(如空气、水的流速)，可以提高冷却装置的运行稳定性，改善其调节性能，拓宽了本装置正常使用时的外界温度条件。

附图说明

图1为现有技术“压缩-冷凝-节流-蒸发-压缩”的制冷装置结构原理图。

图2为本实用新型公开的“一种流体冷却装置”的结构原理图。

图1至图2的各部件名称为：

1-压缩机，2-辅助冷凝器，3-辅助蒸发器，4-冷凝器，5-节流装置，6-蒸发器，7-流体冷却通道入口，8-流体冷却通道出口，9-流体冷却通道。

具体实施方式

图2给出了本实用新型提供的“一种流体冷却装置”的结构原理图。该装置含有压缩机1、冷凝器4、节流装置5、蒸发器6以及流体冷却通道9，所述的蒸发器6设置在流体冷却通道内；该流体冷却装置还包括辅助冷凝器2和设置在流体冷却通道内的辅助蒸发器3；压缩机1的制冷剂出口管与辅助冷凝器2的制冷剂入口管相连，辅助冷凝器2的制冷剂出口管与辅助蒸发器3的制冷剂入口管相连，辅助蒸发器3的制冷剂出口管与冷凝器4的制冷剂入口管相连，使压缩机1、辅助冷凝器2、辅助蒸发器3、冷凝器4、节流装置5、蒸发器6和压缩机1顺序连接构成“压缩-冷凝-蒸发-冷凝-节流-蒸发-压缩”的制冷循环；待冷却流体由流体冷却通道入口7进入流体冷却通道9，先后流经辅助蒸发器3和蒸发器6，再由流体冷却通道出口8流出。

上述流体冷却装置的制冷部件工作原理如下：压缩机1排出的高压高温制冷剂蒸气在辅助冷凝器2中冷凝成高压液体或气液混合物后进入辅助蒸发器3中，吸收高温流体的热量而蒸发成高压气态制冷剂或气液混合物，使高温流体得到预冷、温度降低；高压气态制冷剂或气液混合物再进入冷凝器4中冷凝成液态制冷剂，并经节流装置5节流降压成低压、低温气液混合制冷剂，进入蒸发器6蒸发冷却经过辅助蒸发器3预冷后的高温流体，蒸发后返回压缩机1。高温流体先经过辅助蒸发器3将一部分热量释放给高压液态制冷剂得到预冷，然后进入蒸发器6中，将热量进一步释放给低压液态制冷剂而得到冷却。

在上述流体冷却装置中，当高温流体为高温气体时，蒸发器6和辅助蒸发器3为制冷剂-气体换热器，如翅片管式换热器；当高温流体为高温液体时，蒸发器6和辅助蒸发器3为制冷剂-液体换热器，如板式或壳管式换热器。

在上述流体冷却装置中，所述的冷凝器4为风冷式、水冷式或蒸发冷却式换热器；所述的辅助冷凝器2为风冷式、水冷式或蒸发冷却式换热器。可通过分别调节流过冷凝器和辅助冷凝器的冷却介质的流量(如空气、水的流速)，实现该流体冷却装置在全年各种气候条件下的稳定可靠运行。

Claims (3)

1.一种流体冷却装置，含有压缩机(1)、冷凝器(4)、节流装置(5)、蒸发器(6)以及流体冷却通道(9)，所述的蒸发器(6)设置在流体冷却通道内，其特征在于：所述的流体冷却装置还包括辅助冷凝器(2)和设置在流体冷却通道内的辅助蒸发器(3)；压缩机(1)的制冷剂出口管与辅助冷凝器(2)的制冷剂入口管相连，辅助冷凝器(2)的制冷剂出口管与辅助蒸发器(3)的制冷剂入口管相连，辅助蒸发器(3)的制冷剂出口管与冷凝器(4)的制冷剂入口管相连，使压缩机(1)、辅助冷凝器(2)、辅助蒸发器(3)、冷凝器(4)、节流装置(5)、蒸发器(6)和压缩机(1)顺序连接构成“压缩-冷凝-蒸发-冷凝-节流-蒸发-压缩”的制冷循环；待冷却流体由流体冷却通道入口(7)进入流体冷却通道(9)，先后流经辅助蒸发器(3)和蒸发器(6)，再由流体冷却通道出口(8)流出。

2.根据权利要求1所述的一种流体冷却装置，其特征在于：所述的蒸发器(6)为翅片管式换热器、板式换热器或壳管式换热器；所述的辅助蒸发器(3)为翅片管式换热器、板式换热器或壳管式换热器。

3.根据权利要求1所述的一种流体冷却装置，其特征在于：所述的冷凝器(4)为风冷式、水冷式或蒸发冷却式换热器；所述的辅助冷凝器(2)为风冷式、水冷式或蒸发冷却式换热器。

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