专利名称：混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统和运行调整方法
技术领域：
本发明涉及空气间接冷却及制冷系统技术领域，是一种混合升压式制冷复合循环 间接空气冷却系统和运行调整方法。
背景技术：
中国发明专利申请公开号CN101368767A，名称“采用并联正、逆制冷循环的工质的 间接空气冷却方法和系统”，中国发明专利申请公开号CN101504219A，名称“氨水吸收式复 合制冷循环的空气间接冷却方法和系统”及中国发明专利申请公开号CN101608848A “电动 喷射式复合制冷循环的空气间接冷却方法和系统”公开了三种间接冷却系统。采用并联正、 逆制冷循环的工质的间冷系统为压缩式间冷系统，压缩式间冷系统的压缩机消耗机械功量 随环境气温的升高而显著增大，虽然能使汽轮机夏季满负荷运行，但代价大；氨水吸收式复 合制冷循环间冷系统虽然耗功只有压缩式间冷系统的1/10左右，但系统复杂，体积庞大， 制冷系数低，大型化的技术障碍目前尚无法逾越；电动喷射式复合制冷循环的间冷系统以 喷射器使制冷剂升压，效率很低，升压空间有限。而且上述三种冷却系统的逆制冷循环目前 尚无经济可行的实施方案。
发明内容
本发明的目的是，提供一种结构简单、合理，性能价格比高，在高温时段可利用混 合升压式制冷复合循环使汽轮机满负荷运行，在低温时段则可通过适当的运行调整来实现 对环境低温资源的部分利用的混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统和运行调整方 法。实现本发明目的所采用的技术方案是一种混合升压式制冷复合循环间接空气冷 却系统，其特征在于它包括双相变换热器5高温侧的水蒸汽入口与汽轮机排气口 4相连 通，双相变换热器5的热水井出口端与蒸汽动力循环的凝结水泵6入口相连通；双相变换 热器5低温侧的制冷剂输出端通过第一截止阀8a与喷射混合器12的气态制冷剂吸入端连 通，双相变换热器5低温侧的制冷剂输出端通过第二截止阀8b与气液分离器14输入端连 通，喷射混合器12的输出端通过第一升压泵13与气液分离器14输入端连通，气液分离器 14的液态输出端经第四截止阀19与储液箱17输入端连通，气液分离器14的气态输出端与 空冷散热器15的输入端连通，空冷散热器15的输出端与储液箱17的输入端连通，储液箱 17的输出端通过三通阀18的第一输出端与并联的第二升压泵21和节流阀20的输入端连 通，并联的第二升压泵21和节流阀20的输出端与双相变换热器5低温侧的输入端连通；储 液箱17的输出端通过三通阀18的第二输出端与第三截止阀10的输入端连通，第三截止阀 10的输出端与并联的恒压泵9和旁通阀11的输入端连通，并联的恒压泵9和旁通阀11的 输出端与喷射混合器12的液态制冷剂喷射头输入端连通。所述的喷射混合器12的结构是，包括液态制冷剂喷射头23、混合室24、喉管25和
扩压段沈，液态制冷剂喷射头23置于混合室M内的前端，混合室M与喉管25、扩压段沈 在同一轴线上顺序固连。所述的喷射混合器的液态制冷剂喷射头23的结构是，包括与高压液态制冷剂管 道27的出口端固连的圆弧形面罩28，圆弧形面罩观上嵌有呈环形布置的若干个喷嘴，圆弧 形面罩观的核心区嵌有的若干个喷嘴均是缩放喷嘴29，圆弧形面罩观的核心区外围诸圈 嵌有的若干个喷嘴均是渐缩喷嘴22 ；缩放喷嘴四的轴线与喷射混合器轴向平行，渐缩喷嘴 22的轴线均与圆弧形面罩观外表面相垂直。所述的喉管25为圆柱形喉管，其长度为内径的16 35倍。一种混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统的运行调整方法，其特征在于 由工控机按照运行调整方法编制的调整软件自动实施环境高温时段实施正制冷循环运行，双相变换热器5低温侧出口的饱和气态制 冷剂经第一截止阀8a与喷射混合器12的气态制冷剂吸入口相连通，气态制冷剂被从液态 制冷剂喷射头射出的高压液态制冷剂吸入混合室14，进而混合在一起流进喉管15内进行 进一步混合、升压后进入第一升压泵13，气液相均勻混合的制冷剂被升压到空冷散热器的 冷凝压力后，进入气液分离器14分离，分离出的液态制冷剂经第四截止阀19进入储液箱 17，气态制冷剂则进入空冷散热器15冷凝放热，冷凝后的液态制冷剂通过储液箱17经三通 阀18分两路，一路冷凝后的液态制冷剂经三通阀18的第一输出端到节流阀20入口，按工 控机的指令指定的压力比经节流后进入双相变换热器5的低温侧入口，实施正制冷循环运 行；另一路冷凝后的液态制冷剂经三通阀18的第二输出端，经第三截止阀10到达并联的旁 通阀11和恒压泵9入口，同样按工控机的指令经旁通阀11或按指定的压力比经恒压泵9 升压后回到喷射混合器12的液态制冷剂管道27入口，实施抽吸气态制冷剂并与之混合；环境低温时段正制冷循环停止运行，由工控机自动操作第二升压泵21使汽轮机 排气温度跟随环境气温变化时而能维持双相变换热器5的低温侧制冷剂沸腾参数与空冷 散热器15制冷剂冷凝参数恒等，双相变换热器5的低温侧出口气态制冷剂经第二截止阀8b 直接进入气液分离器14，分离出的液态制冷剂经第四截止阀19进入储液箱17;分离出的气 态制冷剂经空冷散热器15的配气管而分别进入各冷却通道进行冷凝放热，凝结后的液态 制冷剂进入储液箱17，再经三通阀18第一输出端到达第二升压泵21的入口端，按工控机的 指令指定的压力比升压后进入双相变换热器5的低温侧入口，实施虚拟逆制冷循环运行。本发明的混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统的优点体现在一是系统在 高温时段，以喷射混合器串接升压泵组成制冷机与蒸汽动力循环相串联，其出口则通过气 液分离器与空冷散热器入口相连通，实施正制冷循环运行；低温时段则利用工控机按照专 门设计的运行调整方法而编制的计算控制软件自动实施虚拟逆制冷循环运行，既简化了系 统又节省了投资；二是本发明专门设计了一种不用逆制冷循环的主要设备一制冷剂过热 器和原动机，却仍能实现其部分功能的运行调整方法，运行中利用工控机按照运行调整方 法自动指使系统跟随环境气温变化而进行相应调整，以部分利用环境低温资源，即实施现 有技术中的逆制冷循环功能；三是长喉管多喷嘴的喷射混合器主要用于液态制冷剂和气态 制冷剂的充分混合，经过优选的喷射头流动结构可保证混合器具有最高引射系数，从而使 实施升压功能的后置升压泵耗功最少；四是系统结构简单、合理，造价低廉，实施可行性更 好，性能价格比高。
本发明的混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统和运行调整方法适用于火 电、核电、燃气-蒸汽联合循环、整体煤气化发电和太阳能热发电及中、低温余热利用的蒸 汽轮机的排汽冷却方法和系统，或钢铁、石油、化工、有色冶金、纺织、造纸、食品、制药等多 种行业的大中型冷却器的被冷却工质的间接空气冷却方法及其系统。
图1为本发明的混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统结构示意图。图2为喷射混合器12结构剖视图。图3为图2中A-A剖面图。图4为液态制冷剂喷射头23结构剖视图。图5为图4的右视图。图6为图4中I局部放大图。图7为图4中II局部放大图。图8为扩压段尺寸图。图9为收支差随环境气温的变化曲线图。图中1汽轮机进气，2汽轮机，3发电机，4汽轮机排气口，5双相变换热器，6凝结 水泵，7去回热系统，8a第一截止阀，8b第二截止阀，9恒压泵，10第三截止阀，11旁通阀，12 喷射混合器，13第一升压泵，14气液分离器，15空气散热器，16空冷风机，17储液箱，18三 通阀，19第四截止阀，20节流阀，21第二升压泵，22渐缩喷嘴，23液态制冷剂喷射头，24混 合室，25喉管，26扩压段，27高压液态制冷剂管道，28圆弧形面罩，29缩放喷嘴。
具体实施例方式下面利用附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。参照图1，本发明的混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统包括双相变换热 器5高温侧的水蒸汽入口与汽轮机排气口 4相连通，双相变换热器5的热水井出口端与蒸 汽动力循环的凝结水泵6入口相连通；双相变换热器5低温侧的制冷剂输出端通过第一截 止阀8a与喷射混合器12的气态制冷剂吸入端连通，双相变换热器5低温侧的气态制冷剂 输出端通过第二截止阀8b与气液分离器14输入端连通，喷射混合器12的输出端通过第一 升压泵13与气液分离器14输入端连通，气液分离器14的液态输出端经第四截止阀19与 储液箱17输入端连通，气液分离器14的气态输出端与空冷散热器15的输入端连通，空冷 散热器15的输出端与储液箱17的输入端连通，储液箱17的输出端通过三通阀18的第一 输出端与并联的第二升压泵21和节流阀20的输入端连通，并联的第二升压泵21和节流阀 20的输出端与双相变换热器5低温侧的输入端连通；储液箱17的输出端通过三通阀18的 第二输出端与第三截止阀10的输入端连通，第三截止阀10的输出端与并联的恒压泵9和 旁通阀11的输入端连通，并联的恒压泵9和旁通阀11的输出端与喷射混合器12的液态制 冷剂喷射头输入端连通。参照图1 7，所述的喷射混合器12的结构是，包括液态制冷剂喷射头23、混合室
24、喉管25和扩压段沈，液态制冷剂喷射头23置于混合室M内的前端，混合室M与喉管
25、扩压段沈在同一轴线上顺序固连。
所述的喷射混合器的液态制冷剂喷射头23的结构是，包括与高压液态制冷剂管 道27的出口端固连的圆弧形面罩28，圆弧形面罩观上嵌有呈环形布置的若干个喷嘴，圆弧 形面罩观的核心区嵌有的若干个喷嘴均是缩放喷嘴29，圆弧形面罩观的核心区外围诸圈 嵌有的若干个喷嘴均是渐缩喷嘴22 ；缩放喷嘴四的轴线与喷射混合器轴向平行，渐缩喷嘴 22的轴线均与圆弧形面罩观外表面相垂直。位于所述液态制冷剂喷射头23中心的缩放喷嘴四出口端面与混合室出口截面的 间距为高压液态制冷剂管道27内径的2 1.5倍。所述的喉管25为圆柱形喉管，其长度 为内径的16 35倍。环境高温时段实施正制冷循环运行，双相变换热器5低温侧出口的饱和气态制 冷剂经第一截止阀8a与喷射混合器12的气态制冷剂吸入口相连通，气态制冷剂被从液态 制冷剂喷射头射出的高压液态制冷剂吸入混合室14，进而混合在一起流进喉管15内进行 进一步混合、升压后进入第一升压泵13，气液相均勻混合的制冷剂被升压到空冷散热器15 的冷凝压力后，进入气液分离器14分离，分离出的液态制冷剂经第四截止阀19进入储液箱 17，气态制冷剂则进入空冷散热器15冷凝放热，冷凝后的液态制冷剂通过储液箱17经三通 阀18分两路，一路冷凝后的液态制冷剂经三通阀18的第一输出端到节流阀20入口，按工 控机的指令指定的压力比经节流后进入双相变换热器5的低温侧入口，实施正制冷循环运 行；另一路冷凝后的液态制冷剂经三通阀18的第二输出端，经第三截止阀10到达并联的旁 通阀11和恒压泵9入口，同样按工控机的指令经旁通阀11或按指定的压力比经恒压泵9 升压后回到喷射混合器12的液态制冷剂管道27入口，实施抽吸气态制冷剂并与之混合；环境低温时段正制冷循环停止运行，由工控机自动操作第二升压泵21使汽轮机 排气温度跟随环境气温变化时而能维持双相变换热器5的低温侧制冷剂沸腾参数与空冷 散热器制冷剂冷凝参数恒等，双相变换热器5的低温侧出口气态制冷剂经第二截止阀8b直 接进入气液分离器14，分离出的液态制冷剂经第四截止阀19进入储液箱17 ；分离出的气态 制冷剂经空冷散热器15的配气管而分别进入各冷却通道进行冷凝放热，凝结后的液态制 冷剂进入储液箱17，再经三通阀18第一输出端到达第二升压泵21的入口端，按工控机的 指令指定的压力比升压后进入双相变换热器5的低温侧入口，实施虚拟逆制冷循环运行。 上述运行方式及切换运行均由工控机通过优化运行调整软件自动控制实现的，工控机为市 售产品，其优化运行调整软件程序的编制依据自动控制对象特性和计算机测控技术要求编 制，为本领域技术人员所熟悉的技术。本发明的喷射混合器12的液态制冷剂喷射头23包括与高压液态制冷剂管道27 的出口端固连的圆弧形面罩28，圆弧形面罩观上嵌有呈环形布置的若干个喷嘴，圆弧形面 罩观的核心区嵌有的若干个喷嘴均是缩放喷嘴29，圆弧形面罩观的核心区外围诸圈嵌有 的若干个喷嘴均是渐缩喷嘴22 ；缩放喷嘴四的轴线与喷射混合器轴向平行，渐缩喷嘴22 的轴线均与圆弧形面罩观外表面相垂直。渐缩喷嘴22和缩放喷嘴四的入口压力相同，出 口直径和射流速度分布可基于实验数据优化确定；射流方向则如下述安排所有渐缩喷嘴 22的液态制冷剂射流呈细线状喷出，射流方向沿流动方向呈扩散状，射流速度由内圈向外 圈呈由大到小变化，因而流体静压则呈由低到高变化，而且由于渐缩喷嘴22的布置采用外 疏内密叉排，因而液态制冷剂射流的分布也呈外疏内密，这样总体的液态制冷剂射流场呈 现核心区形成略带扩散的柱状低压区，核心区以外各圈则呈压力外高内低、密度外疏内密分布的流场，从而可吸引气态制冷剂穿过多层细线状液态射流而进入核心区，大大增加了 气液相的接触面积，并且各射流直径又都远小于同样液态制冷剂流量下已有诸种喷射器， 因而气液两相的接触面积更要远大于已有喷射器，进而能明显提高喷射混合器12的引射 系数；另外，只要气态制冷剂吸入通道的中分锥面沿流动方向的锥度适中，则可利用混合室 M的内壁面对流体的反作用力，提高气液分子团碰撞概率，使气液两相能充分混合，且其碰 撞后的方向基本与射流核心区的射流方向一致，又可减小流动压降，上述各项设计所获得 的喷射头的流动结构便于吸引更多气态制冷剂进入核心区，与液态制冷剂射流进行有效碰 撞、混合，进行比较充分的动量交换，从而能尽可能多地夹带气态制冷剂以获得最大引射系 数，亦称喷射系数。混合段其混合段包括横置圆台状混合室M与圆柱形喉管25，液态制冷剂喷射头 23伸入横置圆台状混合室M时，液态制冷剂喷射头23外壁与混合室M内壁共同形成圆锥 形气态制冷剂的吸入通道，锥形通道的中分锥面的锥顶位于圆筒状喉管25与圆台状混合 室M界面的圆心处，而位于所述液态制冷剂喷射头23中心的缩放喷嘴四出口端面与混合 室出口截面的间距为高压液态制冷剂管道27内径的2 1. 5倍；喉管25为圆柱形喉管，其 长度通常为内径的16 35倍。扩压段本发明的喉管25出口端的轴向长度不大的扩压段沈可使部分速度能转 换为压力能，以提高其后第一升压泵13的入口压力，有利于第一升压泵13的工作和节能。 但在本发明中，通过上述结构使喷射器的功能由传统的使制冷剂升压转化为主要使制冷剂 的气液两相均勻混合为乳状液，扩散段的升压则退为次要功能。见图8，喷射混合器的扩压 段的长度L通常由下式确定L = (Cl0-Cli) / (2tan θ /2)(1)式(1)，屯_为扩压段入口直径，亦即喉管直径，mm;d。_扩压段出口直径，mm ；可根据设计需要选定；θ为扩散角，经验数值为6° 12° ；将上述结构的喷射混合器12的输出端和其液态制冷剂输入端各串接一台调频升 压泵第一升压泵13和恒压泵9，就组合成了一种不同于传统四种制冷循环，即空气压缩 制冷循环，蒸气压缩制冷循环，吸收式制冷循环和蒸汽喷射式制冷循环的喷射混合+电泵 升压，简称混合升压式制冷循环或制冷机。其中液态制冷剂和气态制冷剂经喷射混合器12 混合成乳状液，进而可用第一升压泵13将其压力从喷射混合器12出口压力提高到环境气 温所决定的空冷散热器15冷凝压力；将这种喷射混合器12与第一升压泵13串接组合应用 到复合循环间接空气冷却系统中，便构成了混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统。 以具有上述技术特征的混合升压式制冷机取代压缩式的压缩机、氨水吸收式的吸收器、发 生器以及电喷式的喷射器升压等制冷方式，既能保持前述三者的优势，又能消除它们的上 述缺陷。另一方面，为确保液态制冷剂有足够的压力以便能全部抽出汽轮机2最大排气 量，通常取厂址所在地最高环境气温下的储液箱17出口压力作为喷射混合器12的液态制 冷剂喷射头23的入口压力设计值。一旦环境气温低于设计值，即可启动喷射混合器12的前 置恒压泵9以维持液态制冷剂喷射头23的入口压力恒定为设计值。更为重要的是，这种以 液态制冷剂抽吸同一制冷剂的气态，既避免了传统射汽抽气器尺寸相对比较大的不足，又因混合过程属于单元系复相平衡，理论处理更易进行。于是，本技术方案就能以结构简单、 功能更多、造价低廉、维护方便、适用面广、易于推广的优势取代压缩式、氨水吸收式和电喷 式而成为复合循环间冷系统的第四种型式的制冷循环。其中“适用面广”主要是指采用本 发明的复合循环间接空冷系统不仅适用于高温时段短的北方地区，也可经济地用于高温时 段长的低纬度地区。 本发明的混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统的运行调整方法中实现逆 制冷循环功能是指在单一制冷循环与动力循环相串联的情况下，根据厂址的气象条件和机 组冷端特性设计相应的运行调整方式，以实现环境低温资源的动力利用。这种针对性很强 的运行调整方法是由系统热经济性各评价指标的关联分析可知，经济性转捩温度Tt与汽 轮机排气背压、双相变换热器与空冷散热器传热温差、环境气温、汽轮机低压缸效率及压缩 装置效率等有关。系统的收益-支出的差值(benefit-cost difference，BCD)为BCD1 =(HcJae-He.22.5)-^lPiVi式O)中右端第一项为复合循环间冷汽轮机在排汽背压4. 9Kpa下所发的理论功 率与环境气温Te下同容量、同厂址、同型号的直冷汽轮机所发理论功率之差，以下简称收 益，右端第二项为压缩设备在排汽背压为4. 9Kpa下所消耗的理论功率(以下简称支出)； 两者之差值称作理论收支差，记作BCDt。式⑵中Pa。为某一环境气温Te下空冷散热器的冷凝压力，Kpa;通常可由 Te+ Δ Tac所得空冷散热器冷凝温度Ta。查取；H。,32.5和H。,Ta。分别为T6下复合循环间冷机组为 4. 9Kpa的排汽焓和直冷机组的排汽焓，KJ/Kg ;P1 V1为同一工况下双相变换热器冷侧饱和
气态制冷剂的压力、温度。若计入耗能和产能设备的各项效率，则式( 可改写为下式
BCDa = (Hcjac -HC,1S)χlul x^e[(^c 丨Ρχ ηΛ)'η — 1]/x"腳)(3)式(3)中右端两项之差即为实际收支差，记作BOTa。分别令BCDt = 0和BOTa = 0， 可获得理论或实际转捩温度Tt, t和Tt, a,，即耗能和产能随环境气温变化曲线的交点所分别 对应的环境气温。制冷循环各部件的温度关联方程Texh = Te+ Δ Tac- Δ Tc+ Δ Tbpc(4)式⑷中Τ「机组所在地的环境气温，OJexh-汽轮机排气温度，°C;Prah-汽轮机 排气背压，Kpa ； Δ Tbp。-双相变换热器的对数平均温差(log-meantemperature difference, LMTD)，°C ;ATa。-空冷散热器的LMTD，°C ； Δ Τ。-压缩过程产生的制冷剂温升。为保持双 相变换热器高温侧凝结水不结冰，其最低排气参数至少应Texh彡1°C，Pexh彡0. 66Kpa。以环境气温为横轴，收支差为纵轴，以排汽背压为参变数，则有图9。由图9可见， 其他条件相同时，排汽背压与Tt一一对应排汽背压越低，Tt越小，收支差正值越大；当环境 气温低于o°c而不断下降时，收支差略有减小或基本不变；且温度越低，收支差正值越大。 这说明，虚拟逆制冷循环在低温环境下运行时，只要背压随环境气温降低而成比例下降，则 收支差正值愈大。当然，这个收支差值仅来源于汽轮机2的多发功减去压缩装置的耗功。鉴 于本发明没有逆制冷循环的过热器和原动机来实施利用双相变换热器5出口制冷剂的焓 与同一环境气温下空冷散热器15出口制冷剂冷凝液焓之差作功，因而只能说是部分利用
9了环境低温资源。基于上述，混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统在低温时段优化运行的调 整计算方法如下正制冷循环停运，这时温度关联方程(式)中的Δ T。= 0 :设环境气温Te下降，因Δ Tac和Δ Tbpc只要运行中换热面保持清洁状态不变，则两 者的数值恒为设计值。于是由式(4)即可确定汽轮机的排气温度及相应背压；进而由式(2) 和式⑶解得BOTt和BOTa。按虚拟计算例图9可见，只要排气背压在8Kpa-2. 3Kpa范围内， BOTt肯定为正值。换言之，即便停用正制冷循环，即Δ T。= 0，让排汽背压随环境气温下降 而按式(4)要求下调而不低于目前可实施的最低背压2. 3Kpa，则理论收支差BCDt肯定为正 值，实际收支差BOTa则视设备效率由式(3)计算确定，结果如图9所示。这种运行方式也 可称作虚拟逆制冷循环运行。本发明的混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统和运行调整方法，曾采用我 国内蒙古东部某地实际环境气温年小时分布数据，以亚临界600丽直冷机组为比较标准， 同环境、同容量、同型号但不同低压缸的虚拟复合循环间冷机组的性能进行了虚拟计算，结 果表明可降低标准供电煤耗平均14g/kW. h ；年减排(X)2量1130万吨；年节水量6462. 5万 吨；设备利用率大幅提高夏季能满负荷运行，冬季无冻害，倒(灌)风不跳间。全部实现了 本发明的目标和效果。
权利要求
1.一种混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统，其特征在于它包括双相变换热 器(5)高温侧的水蒸汽入口与汽轮机排气口(4)相连通，双相变换热器(5)的热水井出口 端与蒸汽动力循环的凝结水泵(6)入口相连通；双相变换热器( 低温侧的制冷剂输出 端通过第一截止阀(8a)与喷射混合器(1 的气态制冷剂吸入端连通，双相变换热器(5) 低温侧的制冷剂输出端通过第二截止阀(8b)与气液分离器(14)输入端连通，喷射混合器 (12)的输出端通过第一升压泵(1 与气液分离器(14)输入端连通，气液分离器(14)的液 态输出端经第四截止阀(19)与储液箱(17)输入端连通，气液分离器(14)的气态输出端与 空冷散热器(1 的输入端连通，空冷散热器(1 的输出端与储液箱(17)的输入端连通， 储液箱(17)的输出端通过三通阀(18)的第一输出端与并联的第二升压泵和节流阀 (20)的输入端连通，并联的第二升压泵和节流阀OO)的输出端与双相变换热器(5) 低温侧的输入端连通；储液箱(17)的输出端通过三通阀(18)的第二输出端与第三截止阀 (10)的输入端连通，第三截止阀(10)的输出端与并联的恒压泵(9)和旁通阀(11)的输入 端连通，并联的恒压泵(9)和旁通阀(11)的输出端与喷射混合器(12)的液态制冷剂喷射 头输入端连通。
2.根据权利要求1所述的混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统，其特征在于 所述的喷射混合器(1 的结构是，包括液态制冷剂喷射头(23)、混合室(M)、喉管05)和 扩压段( )，液态制冷剂喷射头置于混合室04)内的前端，混合室04)与喉管05)、 扩压段06)在同一轴线上顺序固连。
3.根据权利要求2所述的混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统，其特征在于 所述的喷射混合器(1 的液态制冷剂喷射头的结构是，包括与高压液态制冷剂管道 (27)的出口端固连的圆弧形面罩( )，圆弧形面罩08)上嵌有呈环形布置的若干个喷嘴， 圆弧形面罩08)的核心区嵌有的若干个喷嘴均是缩放喷嘴( )，圆弧形面罩08)的核心 区外围诸圈嵌有的若干个喷嘴均是渐缩喷嘴02)；缩放喷嘴09)的轴线与喷射混合器轴 向平行，渐缩喷嘴02)的轴线均与圆弧形面罩08)外表面相垂直。
4.根据权利要求2所述的混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统，其特征在于 所述的喉管05)为圆柱形喉管，其长度为内径的16 35倍。
5.一种混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统的运行调整方法，其特征在于由 工控机按照运行调整方法而编制的调整软件自动实施环境高温时段实施正制冷循环运行，双相变换热器(5)低温侧出口的饱和气态制冷 剂经第一截止阀(8a)与喷射混合器(1 的气态制冷剂吸入口相连通，气态制冷剂被从液 态制冷剂喷射头射出的高压液态制冷剂吸入混合室(14)，进而混合在一起流进喉管(15) 内进行进一步混合、升压后进入第一升压泵(13)，气液相均勻混合的制冷剂被升压到空冷 散热器的冷凝压力后，进入气液分离器(14)分离，分离出的液态制冷剂经第四截止阀(19) 进入储液箱(17)，气态制冷剂则进入空冷散热器(1 冷凝放热，冷凝后的液态制冷剂通过 储液箱(17)经三通阀(18)分两路，一路冷凝后的液态制冷剂经三通阀(18)的第一输出端 到节流阀00)入口，按工控机的指令指定的压力比经节流后进入双相变换热器( 的低温 侧入口，实施正制冷循环运行；另一路冷凝后的液态制冷剂经三通阀(18)的第二输出端， 经第三截止阀(10)到达并联的旁通阀(11)和恒压泵(9)入口，同样按工控机的指令经旁 通阀(11)或按指定的压力比经恒压泵(9)升压后回到喷射混合器(1 的液态制冷剂管道(27)入口，实施抽吸气态制冷剂并与之混合；环境低温时段正制冷循环停止运行，由工控机自动操作第二升压泵使汽轮机排 气温度跟随环境气温变化时而能维持双相变换热器(5)的低温侧制冷剂沸腾参数与空冷 散热器(1 制冷剂冷凝参数恒等，双相变换热器(5)的低温侧出口气态制冷剂经第二截 止阀(8b)直接进入气液分离器(14)，分离出的液态制冷剂经第四截止阀(19)进入储液 箱(17)；分离出的气态制冷剂经空冷散热器(1 的配气管而分别进入各冷却通道进行冷 凝放热，凝结后的液态制冷剂进入储液箱(17)，再经三通阀(18)第一输出端到达第二升压 泵的入口端，按工控机的指令指定的压力比升压后进入双相变换热器( 的低温侧入 口，实施虚拟逆制冷循环运行。
全文摘要
本发明的混合升压式制冷复合循环间接空气冷却系统，只以喷射混合器串联第一升压泵构成的制冷循环单独通过双相变换热器与汽轮机排气口相串接，第一升压泵出口则通过气液分离器与空冷散热器入口相连通而组成混合升压式制冷循环，它只运行于高温时段；低温时段，则只需运用本发明的运行调整方法对运行工况进行适当调整，仍可实施现有技术中的逆制冷循环部分功能，亦即部分利用环境低温资源；喷射混合器主要用于气态制冷剂和液态制冷剂的充分混合，故其喷射头的流动结构优选是以喷射系数最大为目标，制冷循环的升压功能则由后置的第一升压泵来实施；系统结构简单，设计合理，造价低廉，实施可行性好，性能价格比高。
文档编号F25B27/02GK102062494SQ20101057073
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者杨善让, 赵波 申请人:杨善让