一种涡流管制冷的工作方法与流程

技术领域：本发明涉及温度调控技术，特别是涡流管制冷技术范畴，并包括空调传热技术。

背景技术：
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涡流管制冷，只输入通用压力的压缩空气，通过涡流管转换，一端产生冷空气(在干燥空气的前提下最低温度可达-46℃)，一端产生热空气(最高温度可达127℃)。涡流管可以通过调节热气端的阀来调节气体的流量和冷气端温度的高低，得到你满意的冷气参数——输入的压缩空气和产出的冷气比，现有涡流管制冷技术需要通入压缩气体才能制冷。

一种涡流管制冷的空调工作方法，申请号：201510766963.7，不需要压缩空气，由工质在不同温度状态的饱和蒸汽压性质产生压差驱动蒸汽流动、通过涡流管转换达到制冷目的。

在实施过程中发现，发现运行的循环方法可进一步精简，使设备结构零部件数量降低，制造成本降低，设备运行可靠性增强。

因此，

提出本发明的一种涡流管制冷的工作方法。

技术实现要素：
：一种涡流管制冷的工作方法目的是，吸收物质内能，使之降温，通过涡流管分离能量的原理，把热量传输给另外的物质系统中去。

本发明的一种涡流管制冷的工作方法的具体工作过程分2个独立循环体系，涡流管吸能循环系统与散热系统；

涡流管吸能循环系统由涡流管、涡流管热端的端口一侧涡流管热端换热套、涡流管热端的另一涡流管热端换热套、涡流管吸能循环系统的工质、与散热系统加热换热的初级热交换器、末级热交换器、涡流管吸能循环系统的储液、及吸能热交换器组成；

散热系统由散热系统中的工质、涡流管热端的端口一侧涡流管热端换热套、涡流管热端的另一涡流管热端换热套、散热系统的加热热交换器，散热系统的对外散热热交换器组成；

2个独立循环体系的工质之间经过散热系统的加热热交换器与散热系统的冷却热交换器采取逆流方式热交换进行各自的加热与冷却；

涡流管吸能循环系统的工作方法：

储液罐中出来的低温工质与热端出来的高温工质在初级热交换器初步冷却后，在末级热交换器中进行进一步换热后，

1)涡流管吸能循环系统的储液罐中出来的低温工质被加热，再通过吸能热交换器加热，最终进入涡流管进口进行驱动涡流管工作；

2)热端出来的高温工质在初级热交换器初步冷却后，在末级热交换器中进行进一步换热后，进入储液罐，与涡流管冷端出来的工作汇合，使工质参数回到初始低温状态，进入下一轮循环工作；

3)外界环境能量介质经过吸能热交换器吸收外界环境能量介质的能量热后，外界环境能量介质被冷却后排出，排出后的外界环境能量介质温度将低于环境温度。

散热系统的工作方法：

散热系统中的工质经过散热系统的加热热交换器加热，流经涡流管热端的端口一侧涡流管热端换热套，再流经涡流管热端的另一涡流管热端换热套加热后，工质再进入散热系统的冷却热交换器冷却回流到加热热交换器加热，完成散热系统的循环工作。

本发明的具体实施例。

附图说明：

图1：是一种涡流管制冷的工作方法管路说明图，由储液罐一1，控制阀一2，控制阀二3，控制阀三4，储液罐二5，控制阀四6，储液罐三7，热交换器一8，涡流管冷端出口9，进入涡流管进口10，涡流管热端换热套一11，涡流管热端换热套二12，涡流管热端出口13，热交换器二14，热交换器三19，热交换器三19进口20，热交换器三19出口21，热交换器四22，热交换器22进口23，热交换器22出口24组成；

图2：是储液罐二5、储液罐三7内部的隔热液层y1的放大图；

图3：是热交换器说明图，a1热交换器a回路的接口一，a2热交换器a回路的接口二，b1热交换器b回路的接口一，b2热交换器b回路的接口二，如果热交换器竖立，则a1和b1在上端；

图4：c1涡流管热端换热套一11回路的接口一，c2涡流管热端换热套一11回路的接口二，d1涡流管热端换热套二12回路的接口一，d2涡流管热端换热套二12回路的接口二；

图5：与图1对比，指示出的阀门属于打开状态，缺失的阀门属于关闭状态的工作示意图；

图6：与图1对比，指示出的阀门属于打开状态，缺失的阀门属于关闭状态的工作示意图；

具体实施方法：

下面根据说明书附图1具体介绍涡流管制冷的工作方法：

一.一种涡流管制冷的工作方法的系统管路连接方法：

【1】把涡流管热端出口13用管子与热交换器二14a回路的接口一按图1连接，热交换器二14a回路的接口二用管子与热交换器一8b回路的接口一按图1连接，热交换器一8b回路的接口二用管子与储液罐一1按图1连接；储液罐一1用管子分别与控制阀一2、控制阀二3、涡流管冷端出口9按图1连接；

【2】储液罐二5用管子分别与控制阀一2、控制阀二3、控制阀三4、控制阀四6按图1连接；

【3】储液罐三7用管子分别与控制阀三4、涡流管进口10、热交换器三19a回路接口一、控制阀四6、热交换器一8a回路的接口一按图1连接；

【4】热交换器三19a回路接口二用管子与热交换器一8a回路的接口二按图1连接；

【5】热交换器四22a回路的接口二用管子与涡流管热端换热套一11回路的接口一按图1连接；

【6】热交换器四22a回路的接口一用管子与热交换器二14b回路的接口二按图1连接

【7】热交换器二14b回路的接口一用管子与涡流管热端换热套二12回路的接口二按图1连接；

【8】涡流管热端换热套二12回路的接口一用管子与涡流管热端换热套一11回路的接口二按图1连接；

【9】储液罐二5的空间位置比储液罐三7的空间位置高，确保储液罐二5内的工质在重力作用下自流至储液罐三7内；

【10】热交换器二14b回路、涡流管热端换热套一11、涡流管热端换热套二12、热交换器22出口24、热交换器22进口23、热交换器四22b回路组成独立的散热系统；

【11】由于实际设计需要，工质在重力作用下自流设计可以取消，可采取泵送方式传输工质；

二.一种涡流管制冷的工作方法的具体工作过程分2个独立循环体系：涡流管吸能循环系统与散热系统；

(一)涡流管吸能循环系统

【1】初始状态工作时，储液罐二5是满罐状态，而储液罐三7是空罐状态见图5，图5与图1对比，未画出的控制阀表示是断开

a.下面的控制阀处于关闭状态

控制阀一2，控制阀二3；

b.下面的控制阀处于开启状态

控制阀三4，控制阀四6；

c.储液罐二5内工质液面处于下降阶段；储液罐三7内工质液面处于上升阶段；

d.储液罐二5和储液罐三7内的工质在重力作用下自流至热交换器一8被初步预热，流经热交换器三19进一步被外界环境能量介质加热，进入涡流管进口10工作；

e.外界环境能量介质经过热交换器三19进口20进入热交换器三19，由热交换器三19出口21排出，介质被冷却，温度低于环境温度；

f.涡流管冷端9出来的低温工质在压力作用下自流至储液罐一1；

g.涡流管热端出口13出来的高温工质进入热交换器二14进行冷却，再经过热交换器一8再次冷却后，汇入储液罐一1；

当储液罐二5内的工质下降到一定程度，工作流程进入【2】状态；

【2】见图6，图6与图1对比，未画出的控制阀表示是断开

a.下面的控制阀处于关闭状态

控制阀三4和控制阀四6关闭；

b.下面的控制阀处于开启状态

控制阀一2和控制阀二3开启；

c.储液罐二5是空罐状态，而储液罐三7是满罐状态

d.储液罐一1内工质通过控制阀一2流入储液罐二5；

h.储液罐三7内的工质在重力作用下自流至热交换器一8被初步预热，流经热交换器三19进一步被外界环境能量介质加热，进入涡流管进口10工作；

i.外界环境能量介质经过热交换器三19进口20进入热交换器三19，由热交换器三19出口21排出，介质被冷却，温度低于环境温度；

j.涡流管冷端9出来的低温工质在压力作用下自流至储液罐一1；

k.涡流管热端出口13出来的高温工质进入热交换器二14进行冷却，再经过热交换器一8再次冷却后，汇入储液罐一1；

当储液罐三7内的工质下降到一定程度，工作流程进入【1】状态，如此周而复始的连续运转；

(二)散热系统

【1】初始状态工作时

当热交换器22内的工质在重力作用下自流至热交换器二14被初步预热，经过涡流管热端换热套二12加热，再经过涡流管热端换热套一11加热，然后工质进入热交换器四22被冷却；

工作流程进入【2】状态；

【2】

工质经热交换器四22冷却后，在重力作用下自流至热交换器二14被初步预热，工作流程进入【1】状态，如此周而复始的连续运转；

外界环境能量介质经过热交换器22进口23进入热交换器四22，由热交换器22出口24排出，介质被加热，温度高于环境温度。

一种涡流管制冷的工作方法而制造的涡流管制冷装置，由由储液罐一1，控制阀一2，控制阀二3，控制阀三4，储液罐二5，控制阀四6，储液罐三7，热交换器一8，涡流管冷端出口9，进入涡流管进口10，涡流管热端换热套一11，涡流管热端换热套二12，涡流管热端出口13，热交换器二14，热交换器三19，热交换器三19进口20，热交换器三19出口21，热交换器四22，热交换器22进口23，热交换器22出口24组成；

系统连接方式如下：

【1】把涡流管热端出口13用管子与热交换器二14a回路的接口一按图1连接，热交换器二14a回路的接口二用管子与热交换器一8b回路的接口二按图1连接，热交换器一8b回路的接口一用管子与储液罐一1按图1连接；储液罐一1用管子分别与控制阀一2、控制阀二3、涡流管冷端出口9按图1连接；

【2】储液罐二5用管子分别与控制阀一2、控制阀二3、控制阀三4、控制阀四6按图1连接；

【3】储液罐三7用管子分别与控制阀三4、涡流管进口10、热交换器三19a回路接口一、控制阀四6、热交换器一8a回路的接口一按图1连接；

【4】热交换器三19a回路接口二用管子与热交换器一8a回路的接口二按图1连接；

【5】热交换器四22a回路的接口二用管子与涡流管热端换热套一11回路的接口一按图1连接；

【6】热交换器四22a回路的接口一用管子与热交换器二14b回路的接口二按图1连接

【7】热交换器二14b回路的接口一用管子与涡流管热端换热套二12回路的接口二按图1连接；

【8】涡流管热端换热套二12回路的接口一用管子与涡流管热端换热套一11回路的接口二按图1连接；

【9】储液罐二5的空间位置比储液罐三7的空间位置高，确保储液罐二5内的工质在重力作用下自流至储液罐三7内；

【10】热交换器二14b回路、涡流管热端换热套一11、涡流管热端换热套二12、热交换器22出口24、热交换器22进口23、热交换器四22b回路组成独立的散热系统；

【11】由于实际设计需要，工质在重力作用下自流设计可以取消，可采取泵送方式传输工质。

上述储液罐二(5)、储液罐三(7)内都含有隔热液层(y1)，隔热液层y1采用与工质不相容的低挥发性有机油剂，且有机油剂的密度比工质液化状态时的密度低，比工质汽化状态时的密度高；

上面所述的工质可以是含卤素的液态有机化合物、二氧化碳及其他低沸点液态有机化合物等；

上面所述外界环境能量介质可以是水、空气及其他热载体；

上面所述的可以是透平机或者是活塞式蒸汽机；

说明书附图中各元件的空间位置不代表实际的位置，每一个换热器可以由多个换热器组成；每个储液罐，可以由多个储液罐组成；涡流管可以根据需要由多支涡流管组成。