[发明专利]一种与喷射器耦合的复叠式制冷循环系统

说明书

本发明公开了一种与喷射器耦合的复叠式制冷循环系统，该系统中高低温级压缩机排出的过热蒸汽将加热气化由增压泵升压至发生压力下的高温级过冷液体制冷剂，产生的饱和蒸汽用作喷射器引射高温级节流后经气液分离器分离的制冷剂闪蒸气体的工作蒸汽。由于低温级压缩机排出的过热气体的显热在三通道发生器中得到利用，有效地减少了冷凝蒸发器的负荷，即减少了高温级制冷循环的制冷量，因此在高低温级工况以及低温级制冷量相同的前提下，高温级循环的制冷负荷及压缩机的耗功将减少，整个复叠式制冷循环的COP将得到提高。对由NH3和CO2构成的该复叠式制冷系统进行初步估算可得：采用该系统较传统复叠式制冷系统制冷系数将提高10%左右。

技术领域

本发明属于制冷循环领域，涉及一种与喷射器耦合的复叠式制冷循环系统。

背景技术

传统复叠式制冷循环中具有较高过热度的低温级压缩机排气，直接进入冷凝蒸发器后要先经过冷却再冷凝成饱和液体或有一定过冷度的液体，低温级压缩机排气冷却和冷凝负荷的高低直接影响到高温级制冷循环制冷量的大小。以NH3和CO2构成的复叠式制冷系统为例，当低温级蒸发温度为-50℃、冷凝温度为-10℃时，低温级压缩机排气即CO2的温度约为60℃。考虑到冷凝蒸发器内的换热温差，高温级蒸发温度约为-15℃，因此高温级制冷循环的蒸发器与低温级压缩机排气之间存在着很大的温差，而这将在冷凝蒸发器换热过程中产生严重的不可逆损失及冷量的浪费。同时，高温级制冷循环中，液体制冷剂在节流后也会产生闪蒸气，这部分闪蒸气进入冷凝蒸发器后不仅不会在冷凝蒸发器中产生冷量，还将占据冷凝蒸发器换热面积影响液态制冷剂的蒸发，从而减小了冷凝蒸发器换热效率和降低了制冷量。不仅如此，这部分不产生冷量的闪蒸气通过冷凝蒸发器后还将被高温级压缩机吸入被压缩至冷凝压力，增加高温级压缩机的耗功。

发明内容

技术问题：本发明提供一种可以有效降低冷凝蒸发器换热负荷，提高高温级蒸发器的换热能力，减少高温级压缩机的耗功，从而提高整个系统的制冷系数的与喷射器耦合的复叠式制冷循环系统。

技术方案：本发明的与喷射器耦合的复叠式制冷循环系统，由相互连接的高温级和低温级组成，所述高温级包括沿制冷方向依次连接的高温级压缩机、三通道发生器、冷凝器、高温级节流阀、高温级气液分离器、冷凝蒸发器，所述冷凝蒸发器的冷侧出口端与高温级压缩机的吸气口连接，构成制冷循环回路，所述三通道发生器的工作蒸汽出口端和冷凝器的进口端之间还连接设置有喷射器，所述喷射器的引射气体进口端通过第二电磁阀与高温级气液分离器的气体出口端连接，所述高温级气液分离器的气体出口端还通过第三电磁阀与高温级压缩机的吸气口连接，三通道发生器的液体进口端和冷凝器的冷凝液出口端之间还连接设置有液体增压泵，所述冷凝蒸发器同时是低温级的组成部件。

低温级包括沿制冷方向依次连接的低温级压缩机、第五电磁阀、冷凝蒸发器、低温级节流阀、低温级气液分离器、蒸发器，所述蒸发器的出口端与低温级压缩机的吸气口连接，构成制冷循环回路，低温级气液分离器的气体出口端也与低温级压缩机的吸气口连接，低温级压缩机的排气口还通过与第四电磁阀与三通道发生器的低温进气口连接，三通道发生器的低温排气口与冷凝蒸发器的热测进气端连接。

进一步的，本发明制冷循环系统中，所述三通道发生器上还设置有液位控制器和第一压力传感器，所述三通道发生器的工作蒸汽出口端与喷射器的工作蒸汽进口端之间设置有第一电磁阀，所述冷凝器上设置有第二压力传感器，所述高温级压缩机的排气管路上设置有第一温度传感器，所述冷凝器的出口侧设置有第二温度传感器，所述低温级压缩机的排气管路上设置有第三温度传感器。