[发明专利]真空雾化相变制冷设备

说明书

本发明公开了一种真空雾化相变制冷设备，包括：雾化器、雾化腔体、自适应压力控制阀、换热器和真空泵；所述雾化器用于对制冷剂进行雾化，雾化器安装在所述雾化腔体内；所述自适应压力控制阀包括阀门通道、封堵在阀门通道内的阀板以及分布在阀板上的至少一个压力控制阀，所述阀门通道的进口端与所述雾化腔体连通，阀门通道的出口端与所述换热器的冷源进口连通，所述压力控制阀可根据阀板两侧不同的压力差形成不同的开度，进而使气雾通过压力控制阀进入换热器的冷源进口；所述真空泵的吸气口与所述换热器的冷源出口连通。本发明提高了制冷效率，降低了运行成本，节能环保，且对制冷剂没有特别的要求。

技术领域

本发明涉及工业制冷技术领域，特别是涉及一种真空雾化相变制冷设备。

背景技术

现有大部分工业应用对热源工艺介质进行冷却方式，主要有几种方式：

1、通过换热器，利用冷却水来冷却热源介质，大部分的工业用冷源是循环冷却水，冷却水与热源换热温升后，再通过冷水塔蒸发散热来又重新获得常温水。冷却塔是利用非饱和空气与热水充分接触，进行蒸发降温，整个循环水的总水量是不断的损耗的，因此需要一直补充新鲜水。这种冷却工艺，设备简单，没有额外的污染，采用冷却塔获得的冷却水与四周环境有很大的关系，在夏天，空气湿度比较高，则冷却塔的冷却效果则会有明显的下降，在冬天，空气相对比较干燥，冷却塔的冷却效率比较高，但是会蒸发更多的冷却水，造成损耗变大，不能获得稳定的冷源温度，也无法得到低于常温的冷源。另外，冷却水塔的需要配备离心水泵进行冷却水循环输送，能耗相对比较高，实际运行成本相对较高。同时冷却塔布置有一定的限制，因为其排出的气体属于饱和湿空气，因此需要放置在室外对环境湿度没有要求的地方，若是放在室内则会造成环境湿度过高，对于设备、电气有较大的安全隐患。

2、通过制冷压缩机获得冷媒，再通过冷媒获得冷冻水(3-15°左右)或者冷冻液(乙二醇溶液或其他-25～0°左右)，冷冻水或冷冻液与热源换热温升后，再回流到与冷媒接触重新降温形成冷冻水或冷冻液，冷媒则在制冷压缩机内通过压缩变成液体释放热量再次用于气化制冷。这种冷却工艺，虽然可以得到较低温度的冷冻液，但设备复杂，而且冷媒比较昂贵，一旦有泄漏会造成环境的污染，而且所有的冷冻液的管道都需要进行保温绝热处理，但依然会有较大的热量损失(绝热保温层管道进行吸热，造成冷冻液温度损失)。尤其是集中制冷设备，冷媒热损失则更是很难避免和消除的。制冷压缩机系统需要配备压缩机和循环水泵，一整套工业传感器组成的系统，能耗非常高。

3、让热源介质通过散热面板，用风扇对散热面板进行通风散热，采用风冷方式属于辐射散热，散热速率很低，为了达到冷媒对流换热同等的换热量，需要很大的换热面积才能实现。以常用材料来说，导热系数最高的是铝和铜，钢、铁的导热系数是很差的，尤其是不锈钢，因此对于一些有腐蚀性，压力较高，空间有限，以及换热要求较高的等大部分工艺，都是很难采用风冷的方式。

现今的工业应用市场上，对于冷却温度要求不高的主要还是以循环冷却水通过换热器进行换热，一般采用列管式换热器，板式换热器等。对于需要冷冻的主要还是以制冷压缩机提供的直接冷媒或者间接冷源来进行换热。而对于电气元件，大部分采用风冷方式来冷却。

随着环保，节能的要求越来越高，尤其是对于环境保护、水资源、能源的消耗越来越严格，因此需要有一种更加节能有效的制冷技术提供冷却。尤其是需要一种可以提供冷冻(-25～-5°)的冷源，可以采用更节能运行成本和更廉价、更环保的制冷剂。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种真空雾化相变制冷设备，以提高制冷效率，降低运行成本，节能环保，且对制冷剂没有特别的要求。