二氧化碳蒸氣噴射製冷系統的製作方法
2024-02-03 19:34:15
專利名稱：二氧化碳蒸氣噴射製冷系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及製冷技術領域，特別是涉及一種噴射器取代製冷壓縮機的二氧化碳蒸氣噴射製冷系統。
背景技術：
常規的二氧化碳製冷循環系統中都含有製冷壓縮機，從蒸發器出來的低溫低壓的氣體進入製冷壓縮機，經製冷壓縮機壓縮成為高溫高壓的氣體，排向氣體冷卻器或冷凝器。製冷壓縮機的初投資較高，直接造成製冷系統的投資成本加大。同時，製冷壓縮機在運行過程中需消耗功，系統的運行成本大。而且，製冷壓縮機的可靠性和運行性能直接影響製冷系 統的可靠性，系統複雜，控制系統要求高。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種初投資少，系統運行費用低，結構簡單，可靠性高的二氧化碳蒸氣噴射製冷系統。為實現本發明的目的所採用的技術方案是—種二氧化碳蒸氣噴射製冷系統，其特徵是，包括氣體冷卻器、第一閥門、第一噴射器、工質泵、第二閥門、蒸發器、第一膨脹閥、第三閥門；所述氣體冷卻器的出口分別與第一噴射器的進口接管和第一膨脹閥進口連接，所述第一噴射器的出口接管通過第一閥門與所述氣體冷卻器的入口連接，所述第一膨脹閥的出口與所述蒸發器的入口連接，所述蒸發器的出口分為兩路，一路通過第三閥門與第一噴射器的引射入口接管連接，另一路通過第二閥門與所述工質泵的入口連接；所述工質泵的出口與氣體冷卻器的入口連接。還包括第二噴射器，所述第二噴射器的入口接管與所述氣體冷卻器的出口連接，所述第二噴射器的引射接管與所述第三閥門的出口連接，所述第二噴射器的出口接管與所述第一噴射器的引射接管連接。還包括氣液分離器，所述氣液分離器的氣液兩相流體進口通過第二膨脹閥與所述氣體冷卻器的出口連接，所述氣液分離器的氣體出口與所述第一噴射器的入口接管連接，所述氣體分離器的液體出口通過所述第一膨脹閥與所述蒸發器的入口連接。還包括自動控制器，所述第一閥門、第二閥門和第三閥門為電磁閥，所述氣體冷卻器的入口和蒸發器的入口分別安裝有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第一閥門、第二閥門、第三閥門和工質泵分別與所述自動控制器連接。所述氣體冷卻器的入口和蒸發器的入口分別安裝有壓力表。與現有技術相比，本發明的有益效果是I、本發明的二氧化碳蒸氣噴射製冷系統採用噴射器取代製冷壓縮機，減少了製冷壓縮機的投資成本，系統的初投資少。2、本發明的二氧化碳蒸氣噴射製冷系統採用噴射器取代製冷壓縮機，只需開啟工質泵使氣體冷卻器和蒸發器間建立壓カ差，隨後關閉エ質泵即能運行，系統的結構簡單，由於不直接消耗機械能，減少了製冷壓縮機在運行過程中消耗的功，運行費用低。3、本發明的ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統採用噴射器取代製冷壓縮機，製冷系統的可靠性不再受到製冷壓縮機的可靠性和運行性能的影響，可靠性高，操作方便，控制簡単。4、本發明的ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統採用噴射器取代製冷壓縮機，節約能源，能夠滿足環保要求。5、本發明的ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統採用噴射器取代製冷壓縮機，無轉動部件，無磨損，無需潤滑油，運行可靠，使用壽命長
圖I所示為本發明單級噴射的ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統的示意圖；圖2所示為本發明雙級噴射的ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統的示意圖；圖3所示為本發明的ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統第一噴射器的接管圖；圖4所示為本發明的ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統第二噴射器的接管圖；圖5所示為本發明雙級節流的ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統的示意圖。圖中1.氣體冷卻器,2.第一閥門，3.第一噴射器,4.エ質泵,5.第二閥門,6.蒸發器，7.第一膨脹閥，8.第三閥門，9.第二噴射器，10.第一噴射器的混合室，11.第一噴射器的擴壓器，12.第一噴射器的出口接管，13.第一噴射器的引射接管，14.第一噴射器的入ロ接管，15、第一噴射器的噴嘴，16.第二噴射器的擴壓器，17.第二噴射器的噴嘴，18.第二噴射器的混合室，19、第二噴射器的出口接管，20.第二噴射器的引射接管，21.第二噴射器的入口接管，22、氣液分離器，23.第二膨脹閥。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明作進ー步詳細說明。本發明的單級噴射的ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統的示意圖如圖I、圖3所示，包括氣體冷卻器I、第一閥門2、第一噴射器3、エ質泵4、第二閥門5、蒸發器6、第一膨脹閥7、第三閥門8。所述氣體冷卻器I的出ロ分別與第一噴射器3的進ロ接管14和第一膨脹閥7的進ロ連接，所述第一噴射器3的出口接管12通過第一閥門2與所述氣體冷卻器I的入口連接，所述第一膨脹閥7的出口與所述蒸發器6的入口連接，所述蒸發器6的出口分為兩路，一路通過第三閥門8與第一噴射器的引射入口接管13連接，另一路通過第二閥門5與所述エ質泵4的入口連接，所述エ質泵4的出口與氣體冷卻器I的入口連接。系統工作時，先關閉第一閥門2和第三閥門8，打開第二閥門5。蒸發器6中的ニ氧化碳氣體在エ質泵4的作用下壓カ升高後進入氣體冷卻器1，在氣體冷卻器I和蒸發器6間形成壓カ差後關閉第二閥門5和エ質泵4，打開第一閥門2和第三閥門8。在氣體冷卻器I中與冷卻介質進行熱交換溫度降低的高壓ニ氧化碳氣體分成兩路，第一路通過第一噴射器3中的噴嘴15膨脹並以高速流動，在噴嘴出ロ處造成很低的壓力，因流出速度高、壓カ低，吸引蒸發器6出ロ的ニ氧化碳流體進入第一噴射器的混合室10，在第一噴射器的混合室10中，兩股ニ氧化碳流體混合後一起進入第一噴射器的擴壓器11，在第一噴射器的擴壓器中流速降低、壓カ升高後進入氣體冷卻器I。第二路通過第一膨脹閥7節流降壓後進入蒸發器6，吸收被冷卻空間的熱量，為用冷空間提供冷源。當蒸發溫度較低時，為了滿足氣體冷卻器和蒸發器間壓力比的要求，提高噴射器的效率，保證噴射器的可靠性，可採用雙級噴射，本發明雙級噴射的二氧化碳蒸氣噴射製冷系統的示意圖如圖2、圖3和圖4所示，還包括第二噴射器9，所述第二噴射器9的入口接管21與所述氣體冷卻器I的出口連接，所述第二噴射器9的引射接管20與所述第三閥門8的出口連接，所述第二噴射器的出口接管19與所述第一噴射器的引射接管13連接。系統工作時，先關閉第一閥門2和第三閥門8，打開第二閥門5。蒸發器6中二氧化碳氣體經過工質泵4的作用壓力升高後進入氣體冷卻器I，在氣體冷卻器I和蒸發器6間形成壓力差後關閉第二閥門5和工質泵4，打開第一閥門2和第三閥門8。在氣體冷卻器I中與冷卻介質進行熱交換溫度降低的高壓二氧化碳氣體分成三路，第一路通過第一噴射器3中的噴嘴15膨脹並以高速流動，在噴嘴出口處造成很低的壓力，因流出速度高、壓力低，吸引第二噴射器9出口的二氧化碳流體，進入第一噴射器的混合室10，在第一噴射器的混合室10中兩股二氧化碳流體混合後一起進入第一噴射器的擴壓器11，在第一噴射器的擴壓器中流速降低、壓力升高後進入氣體冷卻器I。第二路通過第二噴射器9中的噴嘴17膨脹並以高速流動，在噴嘴出口處造成很低的壓力，因流出速度高、壓力低，吸引蒸發器出口的二氧化碳流體，進 入第二噴射器的混合室18，在第二噴射器的混合室18中，兩股二氧化碳流體混合後一起進入第二噴射器的擴壓器16，在第二噴射器的擴壓器中流速降低、壓力升高後被引射入第一噴射器的混合室10。第三路通過第一膨脹閥7節流降壓後進入蒸發器6，吸收被冷卻空間的熱量，為用冷空間提供冷源。當蒸發溫度較低時，為了滿足氣體冷卻器和蒸發器間壓力比的要求，提高噴射器的效率，保證噴射器的可靠性，可採用雙級節流，本發明雙級節流的二氧化碳蒸氣噴射製冷系統的示意圖如圖3和圖5所示，還包括氣液分離器22，所述氣液分離器22的氣液兩相流體進口通過第二膨脹閥23與所述氣體冷卻器I的出口連接，所述氣液分離器22的氣體出口與所述第一噴射器3的入口接管14連接，所述氣體分離器22的液體出口通過所述第一膨脹閥7與所述蒸發器6的入口連接。系統工作時，先關閉第一閥門2和第三閥門8，打開第二閥門5。蒸發器6中的二氧化碳氣體在工質泵4的作用下壓力升高後進入氣體冷卻器1，在氣體冷卻器I和蒸發器6間形成壓力差後關閉第二閥門5和工質泵4，打開第一閥門3和第三閥門8。在氣體冷卻器I中與冷卻介質進行熱交換溫度降低的高壓二氧化碳氣體經第二膨脹閥23節流降壓後氣液兩相流體進入氣液分離器22，在氣液分離器22中分離出的氣體進入第一噴射器的噴嘴15膨脹並以高速流動，在噴嘴出口處造成很低的壓力，因流出速度高、壓力低，吸引蒸發器出口的二氧化碳流體，進入第一噴射器的混合室10，在第一噴射器的混合室中，兩股二氧化碳流體混合後一起進入第一噴射器的擴壓器11，在第一噴射器的擴壓器中流速降低、壓力升高後進入氣體冷卻器I。氣液分離器22中分離出的液體經過第一膨脹閥7節流降壓後進入蒸發器6吸收被冷卻空間的熱量，為用冷空間提供冷源。設置氣液分離器22是為了保證進入第一噴射器3為飽和氣體，進入第一膨脹閥7為飽和液體，以保證第一噴射器的引射效果和第一膨脹閥的節流降壓效果。為了實現自動控制，還包括自動控制器，所述第一閥門、第二閥門和第三閥門為電磁閥，所述氣體冷卻器的入口和蒸發器的入口分別安裝有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第一閥門、第二閥門、第三閥門和工質泵分別與所述自動控制器連接。第一壓力傳感器和第二壓力傳感器感知氣體冷卻器和蒸發器入口的壓力，當氣體冷卻器與蒸發器形成壓力差後自動關閉第二閥門5和工質泵4，打開第一閥門3和第三閥門8。為了便於觀察系統壓力情況，所述氣體冷卻器I的入口和蒸發器6的入口分別安裝有壓力表。 以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾 也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統,其特徵在於，包括氣體冷卻器、第一閥門、第一噴射器、エ質泵、第二閥門、蒸發器、第一膨脹閥、第三閥門；所述氣體冷卻器的出口分別與第一噴射器的進ロ接管和第一膨脹閥進ロ連接，所述第一噴射器的出口接管通過第一閥門與所述氣體冷卻器的入口連接，所述第一膨脹閥的出口與所述蒸發器的入口連接，所述蒸發器的出口分為兩路，一路通過第三閥門與所述第一噴射器的引射入口接管連接，另一路通過第二閥門與所述エ質泵的入口連接；所述エ質泵的出口與所述氣體冷卻器的入口連接。
2.根據權利要求I所述的ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統，其特徵在於，還包括第二噴射器，所述第二噴射器的入口接管與所述氣體冷卻器的出口連接，所述第二噴射器的引射接管與所述第三閥門的出口連接，所述第二噴射器的出口接管與所述第一噴射器的引射接管連接。
3.根據權利要求I所述的ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統，其特徵在於，還包括氣液分離器，所述氣液分離器的氣液兩相流體進ロ通過第二膨脹閥與所述氣體冷卻器的出口連接，所述氣液分離器的氣體出口與所述第一噴射器的入口接管連接，所述氣體分離器的液體出ロ通過所述第一膨脹閥與所述蒸發器的入口連接。
4.根據權利要求I或2或3所述的ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統，其特徵在於，還包括自動控制器，所述第一閥門、第二閥門和第三閥門為電磁閥，所述氣體冷卻器的入口和蒸發器的入口分別安裝有第一壓カ傳感器和第二壓カ傳感器，所述第一壓カ傳感器、第二壓カ傳感器、第一閥門、第二閥門、第三閥門和エ質泵分別與所述自動控制器連接。
5.根據權利要求I或2或3所述的ニ氧化碳蒸氣噴射製冷系統，其特徵在於，所述氣體冷卻器的入口和蒸發器的入口分別安裝有壓カ表。
全文摘要
本發明公開了一種二氧化碳蒸氣噴射製冷系統，旨在提供一種初投資少，系統運行費用低，結構簡單，可靠性高的製冷系統。氣體冷卻器的出口分別與第一噴射器的進口接管和第一膨脹閥進口連接，第一噴射器的出口接管通過第一閥門與氣體冷卻器的入口連接，第一膨脹閥的出口與蒸發器的入口連接，蒸發器的出口分為兩路，一路通過第三閥門與第一噴射器的引射入口接管連接，另一路通過第二閥門與工質泵的入口連接；工質泵的出口與氣體冷卻器的入口連接。該製冷系統採用噴射器取代製冷壓縮機，系統的初投資少；只需開啟工質泵使氣體冷卻器和蒸發器間建立壓力差，結構簡單，運行費用低。系統的可靠性不受製冷壓縮機的影響，可靠性高，操作方便，控制簡單。
文檔編號F25B19/02GK102645052SQ20121014100
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月9日 優先權日2012年5月9日
發明者嚴雷, 劉聖春, 寧靜紅, 郭憲民 申請人:天津商業大學