專利名稱：深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置，尤其涉及一種冷凝噴射器實(shí)現(xiàn)增壓的深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置，屬于低溫制冷技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
噴射式制冷是一種利用低品位能源驅(qū)動(dòng)的制冷方式，可有效利用太陽能、地?zé)岬瓤稍偕茉醇肮I(yè)余熱、廢熱；噴射式制冷所使用制冷工質(zhì)主要為水、碳?xì)浠衔镒匀还べ|(zhì)或氫氟烴類制冷工質(zhì)，可避免使用破壞臭氧層的CFCs或HCFCs類制冷工質(zhì)。傳統(tǒng)噴射制冷在20世紀(jì)30年代早期曾被廣泛用于大型建筑空調(diào)系統(tǒng)中，之后逐漸被機(jī)械壓縮制冷方式所取代，目前在可再生能源或工廠余熱廢熱較為豐富場所，并且是制冷溫度較高的空調(diào)或冷卻領(lǐng)域仍在廣泛應(yīng)用。噴射制冷可利用較低熱源溫度來獲得制冷效果，但制冷溫度較高，尤其以水為工質(zhì)制冷溫度在5TTl(TC左右，以沸點(diǎn)較低氟利昂類(如R134a、 R152a等)為工質(zhì)制冷溫度也僅能到達(dá)一1(TC 。由于傳統(tǒng)噴射制冷循環(huán)的噴射器壓縮比較小，難以達(dá)到冷凝器的冷卻介質(zhì)在冷卻溫度較高時(shí)所需冷凝壓力要求，因此制冷溫度較高。
申請?zhí)枮?00910064001. 1的中國專利說明書公開了一種噴射式低溫制冷機(jī)，包括發(fā)生器、低沸點(diǎn)工質(zhì)氣體噴射器、第一回?zé)崞?、第二冷凝器、工質(zhì)泵、第三節(jié)流閥和精餾部件，該系統(tǒng)應(yīng)用自動(dòng)復(fù)疊制冷循環(huán)原理，能有效利用低品位低溫?zé)嵩矗缣柲?、地?zé)岬瓤稍偕茉矗色@得低溫制冷溫度，但是，由于該系統(tǒng)中的低沸點(diǎn)工質(zhì)氣體噴射器限制第二冷凝器的工作壓力，從而在低溫制冷溫度時(shí)造成制冷機(jī)效率下降，使得噴射式制冷機(jī)的實(shí)際應(yīng)用受到了一定的限制。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置，以解決冷凝器工作壓力低的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 一種深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置，包括發(fā)生器、氣體噴射器、工質(zhì)泵、冷凝器、氣液分離器以及蒸發(fā)器單元，所述的深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置還設(shè)置有冷凝噴射器，冷凝器的進(jìn)口與冷凝噴射器的出口相連，冷凝器的出口與氣液分離器的進(jìn)口相連，氣液分離器設(shè)置有兩個(gè)出液口，其中一個(gè)與工質(zhì)泵的進(jìn)口相連，工質(zhì)泵的出口為兩路， 一路與冷凝噴射器的進(jìn)口相連，另一路與發(fā)生器的進(jìn)口相連，發(fā)生冷凝噴射器的引射進(jìn)口相連，氣液分離器的另一出液口與蒸發(fā)器單元的進(jìn)口相連，蒸發(fā)器單元的回流口與氣體噴射器的引射進(jìn)口相連，氣液分離器的出氣口與蒸發(fā)器單元的另一進(jìn)口相連。
所述深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置中的高沸點(diǎn)工質(zhì)為R245fa、 R600a、 R142b或RC318中的一種或幾種的混合，低沸點(diǎn)工質(zhì)為R290、 R1270、 R32、 R143a、 R125或R22中的一種或幾種的混合。
所述的工質(zhì)泵出口與發(fā)生器進(jìn)口之間設(shè)置有第一流量調(diào)節(jié)閥。所述的工質(zhì)泵出口與冷凝噴射器進(jìn)口之間設(shè)置有第二流量調(diào)節(jié)閥。
所述的深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置還包括一個(gè)第一回?zé)崞鳎べ|(zhì)泵出口和發(fā)生器進(jìn)口之間的工質(zhì)與氣體噴射器出口和冷凝噴射器的引射口之間的工質(zhì)通過第一回?zé)崞鬟M(jìn)行換熱。
所述的深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置還包括一個(gè)第二回?zé)崞?，冷凝器出口和氣液分離器進(jìn)口之間的工質(zhì)與蒸發(fā)器單元回流口和氣體噴射器的引射口之間的工質(zhì)通過第二回?zé)崞鬟M(jìn)行換熱。
所述的蒸發(fā)器單元包括冷凝蒸發(fā)器、第三回?zé)崞骱驼舭l(fā)器，所述氣液分離器的與蒸發(fā)器單元進(jìn)口相連的出液口通過第一節(jié)流部件與冷凝蒸發(fā)器的一個(gè)進(jìn)口相連，冷凝蒸發(fā)器對應(yīng)此進(jìn)口的出口通過第二節(jié)流部件與蒸發(fā)器的進(jìn)口相連，蒸發(fā)器的回流口與氣體噴射器的引射進(jìn)口相連，氣液分離器的出氣口與冷凝蒸發(fā)器的另一進(jìn)口相連，冷凝蒸發(fā)器對應(yīng)此進(jìn)口的出口與蒸發(fā)器的回流口相連，冷凝蒸發(fā)器出口和蒸發(fā)器進(jìn)口之間的工質(zhì)與蒸發(fā)器回流口和氣體噴射器的引射口之間的工質(zhì)通過第三回?zé)崞鬟M(jìn)行換熱。
本實(shí)用新型是利用低品位低溫?zé)嵩打?qū)動(dòng)的，如太陽能、地?zé)岬瓤稍偕茉?，而且工質(zhì)循環(huán)泵機(jī)械功消耗少，采用冷凝噴射器提高冷凝器的工作壓力，為高沸點(diǎn)組分在較高冷卻介質(zhì)溫度下冷凝創(chuàng)造條件，可有效降低傳統(tǒng)噴射制冷循環(huán)所無法實(shí)現(xiàn)的制冷溫度，可實(shí)現(xiàn)-3(TC以下低溫深度制冷溫度。
該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)能效果好的優(yōu)點(diǎn)，較適用于低溫?zé)嵩摧^為豐富且又需要低溫深度制冷的場合，應(yīng)用前景廣闊。


圖l是本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖2是本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l:在圖1中， 一種深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置，包括有發(fā)生器l、氣體噴射器2、工質(zhì)泵5、冷凝器4、氣液分離器6、冷凝蒸發(fā)器8、第三回?zé)崞?和蒸發(fā)器11，發(fā)生器l中液態(tài)混合制冷劑加熱汽化為高壓過熱狀態(tài)制冷劑蒸汽，作為工作氣體進(jìn)入氣體噴射器2去引射冷凝蒸發(fā)器8的低壓側(cè)出口和第三回?zé)崞?的低壓側(cè)出口的低壓混合制冷劑蒸汽，被引射的低壓混合制冷劑蒸汽經(jīng)氣體噴射器2混合增壓作用，在氣體噴射器2出口氣體為中間壓力狀態(tài)過熱制冷劑混合蒸汽，工質(zhì)泵5出口的過冷液體通過冷凝噴射器3引射從氣體噴射器2出口來的中間壓力狀態(tài)過熱制冷劑混合蒸汽，從冷凝噴射器3出口出來的較高壓力狀態(tài)氣液兩相混合物進(jìn)入冷凝器4中經(jīng)熱交換后氣液兩相混合制冷劑部分氣體被冷凝，再進(jìn)入汽液分離器6實(shí)現(xiàn)氣相和液相分離，分離后氣相部分主要為低沸點(diǎn)制冷劑和少量高沸點(diǎn)制冷劑，液相部分主要為高沸點(diǎn)制冷劑和少量低沸點(diǎn)制冷劑，其中汽液分離器6中一部分液態(tài)制冷劑經(jīng)工質(zhì)泵5加壓后分成兩路， 一路經(jīng)第二流量調(diào)節(jié)閥13后作為冷凝噴射器3的工作流體，另一路則經(jīng)第一流量調(diào)節(jié)閥12后進(jìn)入發(fā)生器1被加熱汽化為氣體噴射器2的工作氣體；汽液分離器6中另一部分液態(tài)制冷劑則經(jīng)第一節(jié)流部件7節(jié)流后進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器8與來自汽液分離器6的氣態(tài)制冷劑進(jìn)行熱交換，低壓液態(tài)制冷劑蒸發(fā)，高壓氣態(tài)制冷劑冷凝，冷凝后高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)入第三回?zé)崞?換熱后成為過冷液體，然后流入第二節(jié)流部件10節(jié)流成為低壓低溫的制冷劑后進(jìn)入蒸發(fā)器11蒸發(fā)吸熱制冷，流出蒸發(fā)器11的低壓制冷劑蒸汽經(jīng)第三回?zé)崞?換熱后與冷凝蒸發(fā)器8中流出的低壓制冷劑蒸汽混合，之后，蒸汽混合物被來自發(fā)生器l的高壓制冷劑蒸汽引射進(jìn)入氣體引射器2。經(jīng)過上述循環(huán)過程，在蒸發(fā)器ll中獲得低溫制冷溫度。
實(shí)施例2:
在圖2中，發(fā)生器l中液態(tài)混合制冷劑被加熱汽化為高壓過熱狀態(tài)制冷劑蒸汽，作為工作氣體進(jìn)入氣體噴射器2去引射來自第二回?zé)崞?5的低壓制冷劑，經(jīng)氣體噴射器2混合增壓作用，氣體噴射器2出口出來的中間壓力狀態(tài)過熱制冷劑混合蒸汽進(jìn)入第一回?zé)崞?4換熱后，被來自工質(zhì)泵5所增壓的過冷液體引射到冷凝噴射器3內(nèi)冷凝并進(jìn)一步增壓，冷凝噴射器3出口出來的壓力狀態(tài)較高的氣液兩相混合物制冷劑進(jìn)入冷凝器4中，氣液兩相混合制冷劑部分氣體被冷凝，經(jīng)第二回?zé)崞?5換熱后氣液兩相混合制冷劑進(jìn)入汽液分離器6實(shí)現(xiàn)氣相和液相分離，分離后氣相部分主要為低沸點(diǎn)制冷劑和少量高沸點(diǎn)制冷劑，液相部分主要為高沸點(diǎn)制冷劑和少量低沸點(diǎn)制冷劑，其中汽液分離器6中一部分液態(tài)制冷劑經(jīng)工質(zhì)泵5加壓后分成兩路，一路經(jīng)第二流量調(diào)節(jié)閥13后作為冷凝噴射器3的工作流體，另一路則經(jīng)第一流量調(diào)節(jié)閥12后進(jìn)入第一回?zé)崞?4與氣體噴射器2出口氣態(tài)混合制冷劑換熱，然后進(jìn)入發(fā)生器l被加熱汽化為氣體噴射器2的工作氣體；汽液分離器6中另一部分液態(tài)制冷劑則經(jīng)第一節(jié)流部件7節(jié)流后進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器8與來自汽液分離器6的氣態(tài)制冷劑進(jìn)行熱交換，低壓液態(tài)制冷劑蒸發(fā)，高壓氣態(tài)制冷劑冷凝，冷凝后高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)入第三回?zé)崞?換熱后成為過冷液體，然后流入第二節(jié)流部件10節(jié)流成為低壓低溫的制冷劑后進(jìn)入蒸發(fā)器11蒸發(fā)吸熱制冷，流出蒸發(fā)器ll的低壓制冷劑蒸汽經(jīng)第三回?zé)崞?換熱后與冷凝蒸發(fā)器8中流出的低壓制冷劑蒸汽混合，之后，蒸汽混合物進(jìn)入第二回?zé)崞?5與流出冷凝器4的氣液兩相混合制冷劑換熱后，被來自發(fā)生器l的高壓制冷劑蒸汽引射進(jìn)入氣體噴射器2。經(jīng)過上述循環(huán)過程，在蒸發(fā)器ll中獲得低溫制冷溫度。
權(quán)利要求1.一種深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置，包括發(fā)生器(1)、氣體噴射器(2)、工質(zhì)泵(5)、冷凝器(4)、氣液分離器(6)以及蒸發(fā)器單元，其特征在于所述的深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置還設(shè)置有冷凝噴射器(3)，冷凝器(4)的進(jìn)口與冷凝噴射器(3)的出口相連，冷凝器(4)的出口與氣液分離器(6)的進(jìn)口相連，氣液分離器(6)設(shè)置有兩個(gè)出液口，其中一個(gè)與工質(zhì)泵(5)的進(jìn)口相連，工質(zhì)泵(5)的出口為兩路，一路與冷凝噴射器(3)的工作流體的進(jìn)口相連，另一路與發(fā)生器(1)的進(jìn)口相連，發(fā)生器(1)的出口與氣體噴射器(2)的工作流體的進(jìn)口相連，氣體噴射器(2)的出口與冷凝噴射器(3)的引射流體的進(jìn)口相連，氣液分離器(6)的另一出液口與蒸發(fā)器單元的一個(gè)進(jìn)口相連，蒸發(fā)器單元的回流口與氣體噴射器(2)的引射進(jìn)口相連，氣液分離器(6)的出氣口與蒸發(fā)器單元的另一進(jìn)口相連。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述的深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置，其特征在于所述深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置中的高沸點(diǎn)工質(zhì)為R245fa、 R600a、 R142b或RC318中的一種或幾種的混合，低沸點(diǎn)工質(zhì)為R290、 R1270、 R32、 R143a、 R125或R22中的一種或幾種的混合
3 根據(jù)權(quán)利要求l所述的深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置，其特征在于所述的工質(zhì)泵(5)出口與發(fā)生器(1)進(jìn)口之間設(shè)置有第一流量調(diào)節(jié)閥(12)。
4 根據(jù)權(quán)利要求3所述的深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置，其特征在于所述的工質(zhì)泵(5)出口與冷凝噴射器(3)進(jìn)口之間設(shè)置有第二流量調(diào)節(jié)閥(13)。
5 根據(jù)權(quán)利要求l所述的深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置，其特征在于所述的深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置還包括一個(gè)第一回?zé)崞?14)，工質(zhì)泵(5)出口和發(fā)生器(1)進(jìn)口之間的工質(zhì)與氣體噴射器(2)出口和冷凝噴射器(3)的引射口之間的工質(zhì)通過第一回?zé)崞?14)進(jìn)行換熱。
6 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一條所述的深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置，其特征在于所述的深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置還包括一個(gè)第二回?zé)崞?15)，冷凝器(4)出口和氣液分離器(6)進(jìn)口之間的工質(zhì)與蒸發(fā)器單元回流口和氣體噴射器(2)的引射口之間的工質(zhì)通過第二回?zé)崞?15)進(jìn)行換熱。
7 根據(jù)權(quán)利要求6所述的深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置，其特征在于所述的蒸發(fā)器單元包括冷凝蒸發(fā)器(8)、第三回?zé)崞?9)和蒸發(fā)器(11)，所述氣液分離器(6)的與蒸發(fā)器單元進(jìn)口相連的出液口通過第一節(jié)流部件(7)與冷凝蒸發(fā)器(8)的一個(gè)進(jìn)口相連，冷凝蒸發(fā)器(8)對應(yīng)此進(jìn)口的出口通過第二節(jié)流部件(10)與蒸發(fā)器(11)的進(jìn)口相連，蒸發(fā)器(11)的回流口與氣體噴射器(2)的引射進(jìn)口相連，氣液分離器(6)的出氣口與冷凝蒸發(fā)器(8)的另一進(jìn)口相連，冷凝蒸發(fā)器(8)對應(yīng)此進(jìn)口的出口與蒸發(fā)器(11)的回流口相連，冷凝蒸發(fā)器(8)出口和蒸發(fā)器(11)進(jìn)口之間的工質(zhì)與蒸發(fā)器(11)回流口和氣體噴射器(2)的引射口之間的工質(zhì)通過第三回?zé)崞?9)進(jìn)行換熱。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種深度冷凍噴射制冷循環(huán)裝置，包括發(fā)生器、氣體噴射器、工質(zhì)泵、冷凝器、氣液分離器、蒸發(fā)器單元和冷凝噴射器，冷凝器進(jìn)口與冷凝噴射器出口相連，冷凝器出口與氣液分離器進(jìn)口相連，氣液分離器設(shè)置有兩個(gè)出液口，一個(gè)與工質(zhì)泵進(jìn)口相連，工質(zhì)泵出口為兩路，一路與冷凝噴射器進(jìn)口相連，另一路與發(fā)生器進(jìn)口相連，發(fā)生器出口與氣體噴射器進(jìn)口相連，氣體噴射器出口與冷凝噴射器引射進(jìn)口相連，氣液分離器的另一出液口與蒸發(fā)器單元的進(jìn)口相連，蒸發(fā)器單元的回流口與氣體噴射器引射進(jìn)口相連，氣液分離器的出氣口與蒸發(fā)器單元的另一進(jìn)口相連。本實(shí)用新型采用冷凝噴射器提高冷凝器工作壓力，可實(shí)現(xiàn)-30℃以下低溫深度制冷溫度。
文檔編號C09K5/04GK201434540SQ20092030579
公開日2010年3月31日 申請日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者任秀宏, 周西文, 崔曉龍, 林 王, 雨 王, 談瑩瑩, 馬愛華 申請人:河南科技大學(xué)