[发明专利]一种CO2双节流引射制冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，更具体的说，是涉及一种CO₂双节流引射制冷系统。

背景技术

在一些跨临界CO₂制冷系统中，为了能部分回收制冷工质从高压到低压过程中的膨胀功，提高系统能效比，增强CO₂工质循环系统的循环特性，常会采用结构简单、成本低和易于加工的引射器作为节流元件。但目前的研究领域一部分是研究引射器结构本身对系统的影响，另一部分是研究改变引射器后工质状态对系统产生的影响。如文献1：[李倩等《跨临界CO₂两相流引射制冷系统性能实验研究》，制冷学报第33卷第5期]研究了引射器几何尺寸对系统性能的影响；文献2：[邓建强《跨临界co₂引射制冷循环运行稳定性研究》工程热物理学报第32卷第11期]讨论了在引射器后设置汽液分离器，通过调节汽液分离器中汽、液比例来提高系统稳定性；文献3：[张振迎等《跨临界co₂蒸汽压缩-引射制冷循环的性能分析》制冷技术第42卷第9期]论述了引射器出口与蒸发器间压差对系统性能的影响。目前对于改善引射器进口工质状态并改善co₂蒸发器内换热状况还缺乏相应研究。

事实上，当常规co₂系统运行时，由于进入引射器的工质为两相流状态，流体汽、液相密度相差很大，喷嘴内工质液滴直径大，造成引射器内工质分相十分严重，汽、液相间较大的速度差使制冷剂流动变得不稳定，影响了喷嘴实际引射效率，从而影响制冷装备整机性能。

另外，在通常系统中，从节流阀出来的大量工质蒸汽进入蒸发器，降低了系统单位工质制冷量和蒸发器换热效率。也影响了整机性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种CO₂双节流引射制冷系统，能够减少引射器内的工质液体，使引射器内制冷剂接近于单相流，提高引射效率。同时，避免蒸汽进入蒸发器，使进入蒸发器的工质为CO₂饱和液体，提高了系统单位工质制冷量和蒸发器的换热效率，从而提高整机制冷量。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种CO₂双节流引射制冷系统，包括压缩机、气体冷却器、回热器、一级膨胀阀、一级汽液分离器、引射器、蒸发器、二级膨胀阀、二级汽液分离器和辅助蒸发器，所述压缩机的出口与所述气体冷却器的进口连接，所述气体冷却器的出口与所述回热器的第一回路制冷剂进口连接，所述回热器的第一回路制冷剂出口通过所述一级膨胀阀与所述一级汽液分离器的进口连接，所述一级汽液分离器的气体出口与所述引射器的喷嘴入口连接，所述一级汽液分离器的液体出口通过所述二级膨胀阀与所述二级汽液分离器的第一进口连接，所述二级汽液分离器的汽液混合出口与所述辅助蒸发器的进口连接，所述二级汽液分离器的液体出口通过所述蒸发器与所述引射器的被引射接口连接，所述引射器的出口与所述二级汽液分离器的第二进口连接，所述辅助蒸发器的出口与所述回热器的第二回路制冷剂进口连接，所述回热器的第二回路制冷剂出口与所述压缩机的进口连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的CO₂双节流引射制冷系统通过在引射器前设置汽液分离器，改善了引射器内工质分相的问题，在工质加速和扩压过程中，工质更接近于均质流，从而提高了引射器的引射效率。

2、本发明的CO₂双节流引射制冷系统通过在引射器前设置汽液分离器，能够减少进入蒸发器的蒸汽量，使单位工质制冷量和机组性能系数均得到明显提高。

3、本发明的CO₂双节流引射制冷系统所选用的元器件结构简单，成本低，无运动部件，可靠性高，易于加工。

附图说明

图1所示为本发明的CO₂双节流引射制冷系统的示意图；

图2所示为本发明的CO₂双节流引射制冷系统中引射器进出口示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。