利用低温液态制冷工质的制冷方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用低温液态制冷工质的制冷方法。
【背景技术】
[0002]有一些特殊的液体在汽化时会生成大量的低温气体，这些液体在生成低温气体的同时也产生很大压力，例如，液氟、液氨、液二氧化碳、液氧、液氮、液氢等等。上述提到的这些液体(即低温液态制冷工质)在常温和常压下保存是不能完成的，要想在常压下保存就必须满足低温条件，这些液体一旦失去压力和低温，会马上汽化膨胀，在产生低温气体时同时又产生了压力。
[0003]传统制冷工艺都是使用气体压缩机来完成的，用气体压缩机制冷，需要用大功率电动机，能源消耗大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种利用低温液态制冷工质的制冷新方法，能够充分利用低温液态制冷工质的特性，实现制冷，有效节省能源。
[0005]实现本发明目的的技术方案:
[0006]一种利用低温液态制冷工质的制冷方法，其特征在于:通过液压泵，将存贮于低温保温贮液罐的低温液态制冷工质，加压输送至制冷蒸发换热器，低温液态制冷工质经过制冷蒸发换热器形成高压低温气体，制冷蒸发换热器输出的高压低温气体进入制冷室的制冷管路进行制冷。
[0007]根据工况，制冷蒸发换热器由多级制冷蒸发换热器单元串接构成，两级制冷蒸发换热器单元之间均设有单向阀，第一级制冷蒸发换热器单元的进口端接有单向阀。
[0008]制冷室制冷管路输出的气体进入循环回流管，循环回流管接低温保温贮存罐，循环回流管内的气体自末级制冷蒸发换热器单元开始逐级向第一级制冷蒸发换热器单元运行，通过多级制冷蒸发换热器单元进行冷却降温，形成低温液体回到低温保温贮液罐。
[0009]低温保温贮液罐可以是无压贮液罐或者有压贮液罐。
[0010]多级制冷蒸发换热器为塔形结构，末级制冷蒸发换热器单元在上，第一级制冷蒸发换热器单元在下。
[0011]低温液态制冷工质可以为液氟、液氨、液二氧化碳、液氧、液氮、液氢、液空气。
[0012]本发明具有的有益效果:
[0013]本发明充分利用低温液态制冷工质的特性，通过液压泵将液体增压，将液体从低温保温贮液罐压入到制冷蒸发换热器，由于液体失去了压力和低温条件，它们就会汽化形成低温气体并且能产生一定的压力，即液体在制冷蒸发换热器内形成低温高压气体，汽化过程中吸收热量，使得制冷蒸发换热器具有制冷效果，即改变了传统的使用大功率气体压缩机或者用多级气体压缩机提高气体压力的制冷方法，变气体压缩制冷为液体加压制冷。
[0014]本发明将制冷蒸发换热器的出口接制冷室制冷管路，利用制冷蒸发换热器输出的低温高压气体进行制冷。
[0015]本发明只需功率很小的液压泵，就能够实现大面积制冷，不需要大功率的电动机、空气压缩机，大幅节省了能源。制冷工质清洁卫生、易于取得，成本低廉。
[0016]本发明制冷闭环运行时，制冷室制冷管路的出口经循环回流管接低温保温贮液罐的进口，循环回流管通过制冷换蒸发热器对回流气体进行降温冷冻，继而形成液体。
[0017]本发明制冷蒸发换热器由多级制冷蒸发换热器单元串接构成，两级制冷蒸发换热器单元之间均设有单向阀，第一级制冷蒸发换热器单元的进口端接有单向阀，可以实现低温液态制冷工质在制冷蒸发换热器内的充分气化。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施的结构示意图；
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，低温保温贮液罐I内装有低温液态制冷工质，低温保温贮液罐的出口接液压泵2，液压泵的输出口接制冷蒸发换热器3，本实施例中，制冷蒸发换热器由四级制冷蒸发换热器单元串接构成，两级制冷蒸发换热器单元之间均设有单向阀4，第一级制冷蒸发换热器单元的进口端接有单向阀；换热器3的出口(即第四级制冷蒸发换热器的出口)接制冷室制冷管路5的进口，制冷室制冷管路5的出口经循环回流管6，循环回流管6逐级经过制冷蒸发换热器。实施时，低温液态制冷工质可以为液氟、液氨、液二氧化碳、液氧、液氮、液氢。低温保温贮液罐可以是无压贮液罐或者有压贮液罐。多级制冷蒸发换热器单元为塔形结构，末级制冷蒸发换热器单元在上，第一级制冷蒸发换热器单元在下。
[0020]在液压泵2的作用下，低温液体(即低温液态制冷工质)经第一级单向阀进入第一级制冷蒸发换热器单元，低温液体温度升高马上气化膨胀，这时气化的液体产生大量的冷气能量。当液体气化蒸发成气体时，体积会膨胀上百倍，产生很高的压力。第一级制冷蒸发换热器单元内的高压气体推开第二级单向阀，大量的低温气体夹带部分液体进入第二级制冷蒸发换热器单元，继续气化膨胀同时制冷。第二级制冷蒸发换热器单元内的高压气体继续推开第三级单向阀，低温气体进入第三级制冷蒸发换热器单元，继续吸收热量膨胀制冷，并将第四级单向阀推开，大量低温气体进入第四级制冷蒸发换热器单元。在第四级制冷蒸发换热器单元内，低温液体已经完全气化蒸发变成高压低温气体，制冷蒸发换热器输出的高压低温气体进入制冷室的制冷管路5，进行制冷做功。
[0021 ] 放冷后的气体逐步从制冷室的制冷管路5流出到循环回流管6，循环回流管6内的气体自末级制冷蒸发换热器单元开始逐级向第一级制冷蒸发换热器单元运行，通过多级制冷蒸发换热器单元进行冷却降温，形成低温液体回到低温保温贮液罐1，完成循环。也可以开环运行，不形成循环，使用液压泵不断将低温液体压入低温保温贮液罐。
【主权项】
1.一种利用低温液态制冷工质的制冷方法，其特征在于:通过液压泵，将存贮于低温保温贮液罐的低温液态制冷工质，加压输送至制冷蒸发换热器，低温液态制冷工质经过制冷蒸发换热器形成高压低温气体，制冷蒸发换热器输出的高压低温气体进入制冷室的制冷管路进行制冷。2.根据权利要求1所述的利用低温液态制冷工质的制冷方法，其特征在于:根据工况，制冷蒸发换热器由多级制冷蒸发换热器单元串接构成，两级制冷蒸发换热器单元之间均设有单向阀，第一级制冷蒸发换热器单元的进口端接有单向阀。3.根据权利要求2所述的利用低温液态制冷工质的制冷方法，其特征在于:制冷室制冷管路输出的气体进入循环回流管，循环回流管接低温保温贮存罐，循环回流管内的气体自末级制冷蒸发换热器单元开始逐级向第一级制冷蒸发换热器单元运行，通过多级制冷蒸发换热器单元进行冷却降温，形成低温液体回到低温保温贮液罐。4.根据权利要求3所述的利用低温液态制冷工质的制冷方法，其特征在于:低温保温贮液罐可以是无压贮液罐或者有压贮液罐。5.根据权利要求4所述的利用低温液态制冷工质的制冷方法，其特征在于:多级制冷蒸发换热器为塔形结构，末级制冷蒸发换热器单元在上，第一级制冷蒸发换热器单元在下。6.根据权利要求1-5任何一项所述的低温液态制冷工质的制冷方法，其特征在于:低温液态制冷工质可以为液氟、液氨、液二氧化碳、液氧、液氮、液氢、液空气。
【专利摘要】本发明涉及一种利用低温液态制冷工质的制冷方法，其特征在于：通过液压泵，将存贮于低温保温贮液罐的低温液态制冷工质，加压输送至制冷蒸发换热器，低温液态制冷工质经过制冷蒸发换热器形成高压低温气体，制冷蒸发换热器输出的高压低温气体进入制冷室的制冷管路进行制冷。
【IPC分类】F25B41/04
【公开号】CN104976833
【申请号】CN201410161701
【发明人】杨双来
【申请人】杨双来
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月11日