[发明专利]一种适用于多种冷却介质的闭式喷雾冷却实验系统

权利要求书

1.一种适用于多种冷却介质的闭式喷雾冷却实验系统，其特征在于：由使用制冷剂类介质的实验系统和使用非制冷剂类的实验系统组成；

上述使用制冷剂的实验系统由气液分离器(1)、压缩机(2)、制冷剂储液罐(3)、第一截止阀(4)、预冷器(5)、制冷剂冷凝器(6)、干燥过滤器(7)、旁通调节阀(8)、第一流量调节阀(9)、第二截止阀(10)、流量计(11)、喷雾腔(12)、辅助电加热器(13)组成；其中气液分离器(1)的出口与压缩机(2)的入口相连，压缩机(2)的出口与预冷器(5)的第一端相连，预冷器(5)的第二端与制冷剂冷凝器(6)的入口相连，制冷剂冷凝器(6)的出口与干燥过滤器(7)相连，干燥过滤器(7)与第一流量调节阀(9)、第二截止阀(10)、流量计(11)的第一端相连，流量计(11)的第二端与喷雾腔(12)的第一端相连，喷雾腔(12)的第二端与辅助电加热器(13)相连，喷雾腔(12)的第三端与预冷器(5)的第三端相连，预冷器(5)的第四端与气液分离器(1)的入口相连；旁通调节阀(8)的第一端设置在干燥过滤器(7)与第一流量调节阀(9)之间，第二端设置在喷雾腔(12)的第三端与预冷器(5)的第三端之间。

上述使用非制冷剂的实验系统由流量计(11)、喷雾腔(12)、辅助电加热器(13)、第三截止阀(14)、第二流量调节阀(15)、过滤器(16)、泵(17)、非制冷剂储液罐(18)、第四截止阀(19)、非制冷剂冷凝器(20)组成；泵(17)的出口通过过滤器(16)、第二流量调节阀(15)、第三截止阀(14)与流量计(11)的第三端相连，流量计(11)的第二端与喷雾腔(12)的第一端相连，喷雾腔(12)的第二端与辅助电加热器(13)相连，喷雾腔(12)的第四端与非制冷剂冷凝器(20)的入口相连，非制冷剂冷凝器(20)的出口与泵(17)的入口相连；储液罐(18)与第四截止阀(19)相连，设置在非制冷剂冷凝器(20)和泵(17)之间。

2.根据权利要求1所述的一种适用于多种冷却介质的闭式喷雾冷却实验系统，其特征在于包括以下过程：

使用制冷剂作为冷却介质进行喷雾冷却实验时，关闭第三截止阀(14)，向制冷剂储液罐(3)中充注一定量的制冷剂，并打开第一截止阀(4)，压缩机(2)为制冷剂提供驱动，制冷剂经过压缩机(2)后进入预冷器(5)的第一端，与经预冷器(5)第三端进入的喷雾腔(12)流出的气体进行热交换，初步降低温度，随后流入冷凝器(6)降温，降温后的制冷剂经过干燥过滤器(7)过滤，再由第一流量调节阀(9)调节好流量送入喷雾腔(12)内进行喷雾，喷雾完成后的制冷剂进入预冷器(5)的第三端作为预冷的冷源，经预冷器(5)的第四端流出后进入气液分离器(1)分离出液态介质，气态介质进入压缩机(2)完成整个循环。当系统流量过大时，可打开旁通调节阀(8)，将一部分制冷剂直接旁通至预冷器(5)的第三端作为冷源。

使用非制冷剂作为冷却介质进行喷雾冷却实验时，关闭第二截止阀(10)，向储液罐(18)中充注一定量的冷却介质，打开第四截止阀(19)，泵(17)为介质提供驱动，介质经过泵(17)后流经过滤器(16)去除杂质，而后经过第二流量调节阀(15)调节喷雾流量，送入喷雾腔(12)内进行喷雾，喷雾完成后进入非制冷剂冷凝器(20)进行冷凝，降温后的介质流入泵(17)进行下一次循环。

3.根据权利要求1所述的一种适用于多种冷却介质的闭式喷雾冷却实验系统，其特征在于：使用制冷剂的实验系统制冷剂可选用但不仅限于R22、R134a、R404、R600、R744和液氨等；使用非制冷剂的实验系统可选用但不仅限于水、盐类溶液、醇类溶液等。

4.根据权利要求1所述的一种适用于多种冷却介质的闭式喷雾冷却实验系统，其特征在于：所述的制冷剂冷凝器(6)和非制冷剂冷凝器(20)可使用但不仅限于水、相变材料、低温介质作为冷源。

5.根据权利要求1所述的一种适用于多种冷却介质的闭式喷雾冷却实验系统，其特征在于：可在各个部件前后设置温度传感器和压力传感器，考察系统运行过程中部件的性能参数变化。