专利名称：双级蒸汽喷射制冷系统的制作方法
技术领域：
本发明属于能源技术和制冷技术领域，尤其是能够充分利用太阳能或工厂的生产余热的双级蒸汽喷射制冷系统。
背景技术：
目前，公知的制冷系统主要有溴化锂吸收式制冷、空气制冷、蒸汽压缩式制冷以及 传统的单级喷射制冷等制冷系统。这些系统在日常生产生活中已经得到广泛的应用，然而 都存在着一定的弊端与不足。溴化锂吸收式制冷系统可以应用于余热回收，实现节能目的； 但溴化锂溶液在有空气存在时对管路存在腐蚀作用，需要定期对系统进行真空维护，并且 适时清洗冷却水和冷冻水管路，以防管路阻塞。空气制冷在较低温度下制冷系数较高；但涡 轮膨胀机对空气干燥度要求较高，且涡轮机组的噪音较大。蒸汽压缩式制冷在高于_50°C的 范围内，单位耗电量的制冷量较大且设备紧凑，占用空间小；但在较低温度时单位耗电量产 生的制冷量较小，且运行和维护费用较高。在传统的单级喷射制冷系统中，喷射器起到了驱动蒸发器内压力降低，进而使制 冷剂蒸发的作用，即工作蒸汽经由喷射器中的喷嘴形成高速流体，卷吸并带走喷嘴旁边的 流体，在喷射器的引射口处形成真空，继而引射蒸发器中的制冷剂蒸汽与之混合，造成蒸发 器的低压环境。蒸发器中的制冷剂在低压条件下不断沸腾蒸发，吸收冷冻水热量，从而实现 制冷效果。而混合后的蒸汽进入冷凝器中放热，冷凝为液体。液态流体一部分经过节流阀 减压后进人蒸发器；另一部分在进入储液器后，通过液泵的作用再进入发生器换热进入下 一次循环。1901年出现了最早的蒸汽喷射制冷系统，由于其具有结构简单，操作方便，运行可 靠等优势，这种制冷系统在工业领域得到较为广泛的应用；但是由于这种系统的制冷效率 低，体积庞大而逐渐被后来的压缩制冷机所取代。20世纪80-90年代，许多学者对蒸汽喷射 式制冷系统进行了研究，并将其与传统的压缩式制冷相比较，指出蒸汽喷射式制冷具有可 靠性高，没有移动部件，安装维修费用低等优势，并预测了利用余热驱动蒸汽喷射制冷的发 展前景。21世纪蒸汽喷射制冷的理论研究取得进一步发展，蒸汽喷射制冷系统得到不断改 进。今天，能源紧缺与环境污染已经成为全世界必须面对和解决的重大问题。节约能 源，提高能源利用率，以及保护环境，实现可持续发展成为当今时代的一个主题。传统的单 级蒸汽喷射制冷系统结构紧凑，占用空间小，能够利用太阳能或工厂的生产余热等低温热 源；但制冷系数偏低和经济性较差的缺陷限制了其进一步推广和发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种双级蒸汽喷射制冷系统，该系统在传统的单级蒸汽喷射 制冷系统中增设一个喷射器，解决了喷射制冷系统效率偏低的问题。本发明的技术方案是蒸汽喷射制冷系统是由热水制备装置、第一发生器1、第二发生器2、第三发生器3、蒸发器4、低压喷射器5、高压喷射器6、冷凝器7、膨胀阀10、液泵 9、冷冻水管路、冷却水管路、热水管路、储液器8等组成。其特征是热水制备装置的出口通 过管路依次与离心水泵、第二发生器2、第一发生器1、第三发生器3连接，其中第二发生器2 的热水出口与第一发生器1的热水进口连接，第一发生器1的热水出口与第三发生器3的 热水进口连接。本发明中制冷剂液体储存在储液器8中，启动液泵9，制冷剂液体流动到电 磁阀14后分两路进入发生器换热，一路进入第一发生器1、第二发生器2，一路进入第三发 生器3。在制冷剂液体进入第一发生器1、第二发生器2和第三发生器3的主管路上依次设 有阀门12、单向阀13和电磁阀14。进入第一发生器1的制冷剂液体与流经第一发生器1 的热水逆流换热，接着进入第二发生器2继续与热水逆流换热，最终产生制冷剂高温蒸汽。 第二发生器2的蒸汽出口通过管路与高压喷射器6的主蒸汽进口连接。进入第三发生器3 的制冷剂液体与流经第三发生器3的热水逆流换热制取制冷剂蒸汽。第三发生器3的蒸汽 出口通过管路与低压喷射器5的主蒸汽口连接。此外，储液器8通过管路与蒸发器4的制 冷剂入口连接，从储液器8开始管路上依次设有阀门12和膨胀阀10。制冷剂液体进入蒸发 器4后可与流经蒸发器4的冷冻水进行逆流换热，实现制冷效果。蒸发器4的制冷剂蒸汽 出口与低压喷射器5的引射口连接。低压喷射器5的出口端通过管路分别与高压喷射器6 的引射口连接。高压喷射器6的出口通过管路与冷凝器7的蒸汽入口连接，冷凝器7的制 冷剂液体出口通过管路与储液器8连接。本发明的效果和益处是在继承传统单级蒸汽喷射制冷系统的优势的同时，能够有 效提高制冷系数，进一步增强系统运行的可靠性，具有很好的推广前景。这种双级蒸汽喷射 制冷系统通过太阳能或生产余热制取驱动制冷循环的高温蒸汽，并且能够充分发挥喷射器 对制冷剂蒸汽的增压作用。本发明利用低品位能源，不仅运行成本较低，而且能够有效缓解 当前的能源压力。
附图是本发明双级蒸汽喷射制冷系统的整体结构示意图。图中1第一发生器；2第二发生器；3第三发生器；4蒸发器；5低压喷射器；6高压 喷射器；7冷凝器；8储液器；9液泵；10膨胀阀；11压力表(真空计)；12阀门；13单向阀； 14电磁阀。
具体实施例方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式
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在传统的单级蒸汽喷射制冷系统中增设一个喷射器，使低压喷射器5、喷射器6作 串联连接，分别作为双级喷射制冷系统的低压喷射器和高压喷射器。第一发生器1、第二发 生器2串联后与第三发生器3并联使用，为制冷系统提供工作蒸汽。本发明的驱动热源来源 于利用太阳能或工厂的生产余热通过热水制备装置制取的热水或低温蒸汽。本发明专利中 循环过程如下，其一制冷循环储液器8-膨胀阀10-蒸发器4-低压喷射器5-高压喷射器 6-冷凝器7-储液器8 ；其二工作流体循环又分为两部分①低压喷射器部分储液器8-液 泵9-第三发生器3-低压喷射器5-高压喷射器6-冷凝器7-储液器8，②高压喷射器部分 储液器8-液泵9-第一发生器1-第二发生器2-高压喷射器6-冷凝器7-储液器8 ；其三热水循环热水制备装置-第二发生器2-第一发生器1-第三 发生器3-热水制备装置；其 四冷冻水循环室内空调回水_蒸发器4-室内空调用水；其五冷却水循环冷却塔-冷凝 器7-冷却塔。
权利要求
一种双级蒸汽喷射制冷系统，是由第一发生器(1)、第二发生器(2)、第三发生器(3)、低压喷射器(5)、高压喷射器(6)、冷凝器(7)、储液器(8)、膨胀阀(10)和蒸发器(4)组成，其特征是低压喷射器(5)和高压喷射器(6)串联，分别作为低压喷射器和高压喷射器，低压喷射器(5)的出口流体作为高压喷射器(6)的引射流体；第一发生器(1)、第二发生器(2)串联，第二发生器(2)的出口与高压喷射器(6)的主蒸汽口连接，第三发生器(3)的出口和低压喷射器(5)的主蒸汽口连接；蒸发器(4)的出口端与低压喷射器(5)的引射口连接；高压喷射器(6)的出口端与冷凝器(7)连接。
全文摘要
一种双级蒸汽喷射制冷系统，属于能源技术和制冷技术领域。其特征是在传统的单级喷射制冷系统的基础上新增设一个喷射器，低压喷射器5的出口通过管路与高压喷射器6的引射口连接，低压喷射器5、高压喷射器6分别作为本发明的低压喷射器和高压喷射器，第三发生器3为低压喷射器5提供工作蒸汽，第一发生器1和第二发生器2为高压喷射器6提供工作蒸汽。本发明的效果和益处是在继承传统单级蒸汽喷射制冷系统的优势的同时，充分发挥喷射器对制冷剂蒸汽的增压作用，有效提高制冷系数，进一步增强系统运行的可靠性，具有很好的推广前景。
文档编号F25B23/00GK101832680SQ20101016128
公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者张博, 梁家鼎, 沈胜强 申请人:大连理工大学;中能东讯新能源科技(大连)有限公司