[发明专利]具有过冷器的新型压缩辅助喷射制冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其是一种压缩辅助喷射制冷系统。

背景技术

工业化的不断加深使得人类生活水平得到不断提高，但也带来了一系列严重的副作用，例如全球变暖、能源耗竭、环境污染等。这些问题已经严重影响到人类的安全。其中制冷技术是现代工业的重要组成部分，也是能源消耗的重要领域，发展节能的制冷技术已经成为一种共识。

喷射式制冷系统是一种节能的制冷方法，因为其可以利用工业余热、废热，太阳能热，地热等低品位热驱动产生制冷量。此外喷射系统流程简单，运动部件少，运行维护方便，投资少。当然喷射制冷系统也有诸如系统效率不够高，受热源温度影响大等弱点。因此，通过一个压缩机来辅助提高蒸发器出口的制冷剂压力，以降低喷射器出口制冷剂与被引射的制冷剂的压比。最终的效果是消耗部分电能而提高喷射器的效率，并最终提高系统的整体效率。因此该种系统不仅具有显著的节能效果，还有着良好的应用前景。但是该系统流程还不够完善，效率还需进一步提升。

发明内容

为了克服已有压缩辅助喷射制冷系统的效率较低、能耗较大的不足，本发明提供一种效率较高、能耗较小的具有过冷器的新型压缩辅助喷射制冷系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有过冷器的新型压缩辅助喷射制冷系统，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、发生器和喷射器，所述蒸发器的出口与所述压缩机的进口连接，所述压缩机的出口与所述喷射器的引射流体进口连接，所述喷射器的出口与冷凝器的进口连接，所述冷凝器的出口分为三路，第一路出口经过泵与发生器的进口连接，所述发生器的出口与所述喷射器的工作流体进口连接，所述压缩辅助喷射制冷系统还包括第一节流装置、第二节流装置和过冷器，所述冷凝器的第二路出口经过第一节流装置与所述过冷器的第一进口连接，所述过冷器的第一出口与所述喷射器的引射流体进口连接，所述冷凝器的第三路出口与过冷器的第二进口连接，过冷器的第二出口经过第二节流装置与蒸发器的进口连接。

进一步，所述第一节流装置和第二节流装置为节流阀、膨胀阀或毛细管。

所述过冷器是管壳式换热器、板式换热器、喷淋式换热器、沉浸式换热器或套管换热器。

本发明的技术构思为：在冷凝器后，除了被泵吸入的第一路制冷剂外，又另外分出两路制冷剂。其中第二路仅需节流到中间压力，产生温度相对较高的制冷量用于过冷第三路制冷剂。节流到中间压力的制冷剂在过冷器中蒸发吸热后直接被喷射器吸入，由于其压力较高，无需压缩机加压即可减小喷射器的压比，减少了通过压缩机的制冷剂流量，最终减少了压缩机耗功。而之前所说的温度较高的制冷量传递给了第三路制冷剂，使第三路制冷剂单位制冷量增加，节流后达到蒸发温度，也就是说系统最终的制冷量并没有减少。此系统还可以有效降低喷射器引射流体被吸入时的温度，提高喷射器的效率。上述结果可以归纳为：本发明与常规增强喷射制冷系统产出同样多的制冷量时，只需消耗更少的电能。并且由于减少了流经压缩机的制冷量的流量，可以使用较小的压缩机，减少初始投资。另外还可降低喷射器引射流体的温度以提高其效率。

本发明的有益效果主要表现在：比现有的压缩辅助喷射制冷系统有更高的效率，大幅减少能量消耗。

附图说明

图1是具有过冷器的新型压缩辅助喷射制冷系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1，一种具有过冷器的新型压缩辅助喷射制冷系统，包括压缩机1、冷凝器3、蒸发器7、发生器9和喷射器2，所述蒸发器7的出口与所述压缩机1的进口连接，所述压缩机1的出口与所述喷射器2的引射流体进口连接，所述喷射器2的出口与冷凝器3的进口连接，所述冷凝器3的出口分为三路，第一路出口经过泵8与发生器9的进口连接，所述发生器9的出口与所述喷射器2的工作流体进口连接，所述压缩辅助喷射制冷系统还包括第一节流装置4、第二节流装置6和和过冷器5，所述冷凝器3的第二路出口经过第一节流装置4与所述过冷器5的第一进口连接，所述过冷器5的第一出口与所述喷射器2的引射流体进口连接，所述冷凝器3的第三路出口与过冷器5的第二进口连接，过冷器5的第二出口经过第二节流装置6与蒸发器7的进口连接。

本实施例中，第一节流装置4和第二节流装置6可以是各种节流阀、膨胀阀、毛细管。过冷器5可以是各种管壳式换热器、板式换热器、喷淋式换热器、沉浸式换热器、套管换热器等；并且各换热器内流体的布置可以采用逆流、顺流等；采用的工质可以是卤代烃，烷烃，二氧化碳，氨等等；给发生器加热的低品位热源，可以是余热，废热，太阳能热，地热等。

本实施例的工作过程为：具有中间压力的制冷剂从压缩机1的出口流出进入喷射器2的引射流体入口，喷射器2出口的制冷剂在冷凝器3中冷凝放热后变为液态，并在冷凝器出口分为三路。第一路经过泵8加压后又经过发生器9加热成为高温高压的制冷剂蒸气，然后进入喷射器2的工作流体入口引射来自引射流体入口的制冷剂。第二路经过第一节流装置4后变为具有中间压力的气液两相制冷剂，并进入过冷器5第一进口，在过冷器5中蒸发吸热对第三路制冷剂实现过冷，然后出过冷器5第一出口流出再被喷射器2从引射流体入口吸入。第三路制冷从过冷器5的第二进口进入，在过冷器5中被过冷后具有更多的单位制冷量，又经过第二节流装置6后达到蒸发压力，进入蒸发器7蒸发放热，然后进入压缩机1入口完成循环。