一种利用冷凝热驱动喷射式的过冷方法及其制冷装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用冷凝热驱动喷射式的过冷方法及其制冷装置，包括蒸汽压缩式冷循环系统和喷射式冷循环系统。蒸汽压缩式冷循环系统包括蒸发器、压缩机、冷凝热回收器、风冷冷凝器、风机、蒸发过冷器、节流阀；喷射式过冷循环系统包括冷凝热回收器、蒸发过冷器、喷管、冷凝器、泵和节流阀；所述喷管包含喷嘴、吸入室和扩压器。本发明将冷凝热作为喷射式制冷循环中发生器的热源，并提高喷射式制冷循环中的蒸发温度，并将其产生的高温冷量用于对传统蒸汽压缩式制冷系统中冷凝器后的液体制冷剂进行过冷，解决了现有技术的不足。
【专利说明】
一种利用冷凝热驱动喷射式的过冷方法及其制冷装置
技术领域
[0001]本发明涉及制冷技术，具体涉及一种利用冷凝热驱动喷射式的过冷方法及其制冷
目.0
【背景技术】
[0002]目前，冷凝热主要用于制备生活、生产工艺热水，这一利用方式需要满足冷热需求同时存在的要求，其应用具有一定的局限性。其次，冷凝热可作为一些由热能驱动的制冷循环的驱动热源，如吸收式制冷循环、喷射式制冷循环等，但由于冷凝热温度的限制，在获得满足营造的室内环境温度要求下的冷量时，直接利用冷凝热驱动吸收式制冷或喷射式制冷系统的制冷系数及热利用系数十分低下。
[0003]利用低品位热能驱动的喷射式制冷技术日趋成熟，喷射式制冷可充分利用60?90°(:的废热水、太阳能热能、150°(:以上的排气废热等作为驱动热源，1?11、1?12、1?123、1?134&等多种制冷剂可作为其工质。当喷射式制冷系统的发生温度或蒸发温度提高时，其系统的制冷系数将会提尚。
[0004]传统蒸汽压缩式制冷系统耗费了大量的电能，大量的冷凝热因没有有效的利用方法而排放至大气环境中。因此，探究冷凝热的合理利用对提高制冷效率和能源利用率具有重要的意义。
【发明内容】
[0005]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种利用冷凝热驱动喷射式的过冷方法及其制冷装置，将冷凝热作为喷射式制冷循环中发生器的热源，并提高喷射式制冷循环中的蒸发温度，并将其产生的高温冷量用于对传统蒸汽压缩式制冷系统中冷凝器后的液体制冷剂进行过冷，解决了现有技术的不足。
[0006]技术方案:为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种利用冷凝热驱动喷射式的制冷装置，其特征在于，包括蒸汽压缩式冷循环系统和喷射式冷循环系统。
[0007]进一步的，所述蒸汽压缩式冷循环系统包括蒸发器、压缩机、冷凝热回收器、风冷冷凝器、风机、蒸发过冷器、节流阀；
[0008]所述蒸汽压缩式冷循环系统中，蒸发器右侧出口端与压缩机下端吸气口连接;压缩机上端排气口与冷凝热回收器右侧输入端连接;冷凝热回收器左侧输出端与风冷冷凝器右侧输入端连接，风冷冷凝器左侧输出端与蒸发过冷器右侧输入端连接;蒸发过冷器的左侧输出端通过节流阀与蒸发器左侧输入端相连接；
[0009]进一步的，所述喷射式过冷循环系统包括冷凝热回收器、蒸发过冷器、喷管、冷凝器、栗和节流阀；所述喷管包含喷嘴、吸入室和扩压器；
[0010]所述喷射式过冷循环系统中，冷凝热回收器右侧输出端与喷射器中的喷嘴进口连接;喷射器中的扩张器出口与冷凝器的右侧输入端连接;冷凝器左侧输入端通过节流阀和栗分别与蒸发过冷器左侧输入端和冷凝热回收器左侧输入端连接;蒸发过冷器的右侧输出端与喷射器中的吸入室入口连接。
[0011]进一步的，蒸汽压缩式冷循环系统和喷射式冷循环系统包括共用的冷凝热回收设备和蒸发过冷器。
[0012]一种利用冷凝热驱动喷射式的过冷方法，其特征在于该方法包括以下步骤:
[0013]蒸汽压缩式制冷循环系统作为系统输出要求冷量的主系统，该循环中的制冷剂通过蒸发器吸收冷冻水中的热量而汽化，通过压缩机压缩成为过热制冷剂蒸汽，通过冷凝热回收器将热量传递到喷射式过冷循环中，为喷射式过冷循环的发生过程提供热能，此后制冷剂液体在风冷冷凝器中进一步冷凝，冷凝后的制冷剂液体流入蒸发过冷器中，与喷射式过冷循环中的制冷剂进行换热并过冷，再经节流阀流入蒸发器中，完成制冷循环；
[0014]喷射式制冷循环系统中的制冷剂在冷凝热回收器中吸收蒸汽压缩式制冷循环系统中的冷凝热，成为高温高压的蒸汽进入到喷射器中的喷嘴;所述高温高压的蒸汽在喷嘴出口造成压力，将蒸发过冷器中产生的制冷剂蒸汽吸入到喷射器中的吸入室;所述高温高压的蒸汽和所述蒸发过冷器中产生的制冷剂蒸汽这两股蒸汽相互混合，形成混合蒸汽后一起进入扩压器，在扩压器中升高压力，升压后的混合蒸汽进入冷凝器中，与外部冷源交换热量，并冷凝成液体;制冷剂出冷凝器后分为两路，一路经过节流阀降压送回蒸发过冷器中补充蒸发掉的制冷剂，另一路利用栗升压送回冷凝热回收器中，重新被加热产生制冷剂蒸汽，从而形成喷射式过冷循环。
[0015]有益效果:本发明提供的一种利用冷凝热驱动喷射式的过冷方法及其制冷装置，具有以下优势:
[0016]1、利用冷凝热驱动喷射式过冷循环，并利用喷射式过冷循环产生的高温冷量为蒸汽压缩式循环中冷凝器后的液体制冷剂过冷，可实现该制冷装置中制冷量和系统性能系数的大幅度提高，具有较大的节能潜力；
[0017]2、通过提高喷射式过冷循环的蒸发温度(高于蒸汽压缩式制冷循环的蒸发温度，低于蒸汽压缩式制冷循环的冷凝温度)，可提高其循环的制冷量(即蒸汽压缩式制冷循环中的过冷量)及热能利用系数，从而提高冷凝热的利用效率；
[0018]3、该高效制冷装置将喷射式制冷循环与传统蒸汽压缩式制冷循环复合，增加的运动部件少(只有一个栗)，运行可靠。此外，冷凝热直接用于提高复合系统的制冷量及系统性能系数，与制备热水等其他用途相比，应用更为灵活。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的结构示意图
[0020]图中有蒸发器1、压缩机2、冷凝热回收器3、风冷冷凝器4、风机5、蒸发过冷器6、第一节流阀7、喷射器8、冷凝器9、栗10、第二节流阀11、喷嘴a、吸入室b和扩压器c
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0022]如图1所示为一种利用冷凝热驱动喷射式的制冷装置，其特征在于，包括蒸汽压缩式冷循环系统和喷射式冷循环系统。
[0023]所述蒸汽压缩式冷循环系统包括蒸发器1、压缩机2、冷凝热回收器3、风冷冷凝器4、风机5、蒸发过冷器6、节流阀7;
[0024]所述蒸汽压缩式冷循环系统中，蒸发器I右侧出口端与压缩机2下端吸气口连接；压缩机2上端排气口与冷凝热回收器3右侧输入端连接;冷凝热回收器3左侧输出端与风冷冷凝器4右侧输入端连接，风冷冷凝器左侧输出端与蒸发过冷器6右侧输入端连接;蒸发过冷器6的左侧输出端通过节流阀7与蒸发器I左侧输入端相连接；
[0025]蒸汽压缩式制冷循环系统作为系统输出要求冷量的主系统，该循环中的制冷剂通过蒸发器吸收冷冻水中的热量而汽化，通过压缩机2压缩成为过热制冷剂蒸汽，通过冷凝热回收器3将热量传递到喷射式过冷循环中，为喷射式过冷循环的发生过程提供热能，此后制冷剂液体在风冷冷凝器4中进一步冷凝，冷凝后的制冷剂液体流入蒸发过冷器6中，与喷射式过冷循环中的制冷剂进行换热并过冷，再经节流阀7流入蒸发器I中，完成制冷循环。
[0026]所述喷射式过冷循环系统包括冷凝热回收器3、蒸发过冷器6、喷管8、冷凝器9、栗10和节流阀11 ；所述喷管8包含喷嘴a、吸入室b和扩压器c ；
[0027]所述喷射式过冷循环系统中，冷凝热回收器3右侧输出端与喷射器8中的喷嘴a进口连接;喷射器8中的扩张器c出口与冷凝器9的右侧输入端连接;冷凝器9左侧输入端通过节流阀11和栗10分别与蒸发过冷器6左侧输入端和冷凝热回收器3左侧输入端连接;蒸发过冷器6的右侧输出端与喷射器8中的吸入室b入口连接。
[0028]所述的喷射式过冷循环系统中所采用的工质与蒸汽压缩式制冷循环系统中的工质不同，其蒸发温度高于常规喷射式制冷系统的蒸发温度，低于蒸汽压缩式制冷循环中的冷凝温度;喷射式过冷循环中的冷凝器9采用当地自然冷源冷却。具体的，喷射式制冷循环系统中的制冷剂在冷凝热回收器3中吸收蒸汽压缩式制冷循环系统中的冷凝热，成为高温高压的蒸汽进入到喷射器8中的喷嘴a;所述高温高压的蒸汽在喷嘴a出口造成很低的压力，将蒸发过冷器中产生的制冷剂蒸汽吸入到喷射器8中的吸入室b;所述高温高压的蒸汽和所述蒸发过冷器中产生的制冷剂蒸汽这两股蒸汽相互混合，形成混合蒸汽后一起进入扩压器c，在扩压器c中升高压力，升压后的混合蒸汽进入冷凝器9中，与外部冷源交换热量，并冷凝成液体;制冷剂出冷凝器9后分为两路，一路经过节流阀11降压送回蒸发过冷器6中补充蒸发掉的制冷剂，另一路利用栗10升压送回冷凝热回收器中，重新被加热产生制冷剂蒸汽，从而形成喷射式过冷循环。
[0029]本发明利用热驱动的喷射式来提升蒸汽压缩式制冷系统的能效。喷射式制冷只是技术手段，利用蒸汽压缩式制冷部分才是这个系统产生冷量的主要模块。合理利用冷凝热并驱动喷射式制冷产生高温冷量，用于蒸汽压缩式制冷系统过冷，是一种新的过冷方法。喷射式制冷产生的高温冷量对用户是没有意义的(因为温度太高，比如25C冷水)，但对蒸汽压缩式制冷冷凝器后的过冷很有意义。
[0030]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种利用冷凝热驱动喷射式的制冷装置，其特征在于，包括蒸汽压缩式冷循环系统和喷射式冷循环系统。2.如权利要求1所述的一种利用冷凝热驱动喷射式的制冷装置，其特征在于，所述蒸汽压缩式冷循环系统包括蒸发器(I)、压缩机(2)、冷凝热回收器(3)、风冷冷凝器(4)、风机(5)、蒸发过冷器(6)、节流阀(7); 所述蒸汽压缩式冷循环系统中，蒸发器(I)右侧出口端与压缩机(2)下端吸气口连接；压缩机(2)上端排气口与冷凝热回收器(3)右侧输入端连接;冷凝热回收器(3)左侧输出端与风冷冷凝器(4)右侧输入端连接，风冷冷凝器左侧输出端与蒸发过冷器(6)右侧输入端连接;蒸发过冷器(6)的左侧输出端通过节流阀(7)与蒸发器(I)左侧输入端相连接。3.如权利要求1所述的一种利用冷凝热驱动喷射式的制冷装置，其特征在于，所述喷射式过冷循环系统包括冷凝热回收器(3)、蒸发过冷器(6)、喷管(8)、冷凝器(9)、栗(10)和节流阀(11);所述喷管(8)包含喷嘴(a)、吸入室(b)和扩压器(c); 所述喷射式过冷循环系统中，冷凝热回收器(3)右侧输出端与喷射器(8)中的喷嘴(a)进口连接;喷射器(8)中的扩张器(c)出口与冷凝器(9)的右侧输入端连接;冷凝器(9)左侧输入端通过节流阀(11)和栗(10)分别与蒸发过冷器(6)左侧输入端和冷凝热回收器(3)左侧输入端连接;蒸发过冷器(6)的右侧输出端与喷射器(8)中的吸入室(b)入口连接。4.如权利要求1所述的一种利用冷凝热驱动喷射式的制冷装置，其特征在于，所述蒸汽压缩式冷循环系统和喷射式冷循环系统包括共用的冷凝热回收设备和蒸发过冷器。5.—种利用冷凝热驱动喷射式的过冷方法，其特征在于包括蒸汽压缩式冷循环系统和喷射式冷循环系统，该方法包括以下步骤: 蒸汽压缩式制冷循环系统中，蒸汽压缩式制冷循环系统作为系统输出要求冷量的主系统，该循环中的制冷剂通过蒸发器吸收冷冻水中的热量而汽化，通过压缩机(2)压缩成为过热制冷剂蒸汽，通过冷凝热回收器(3)将热量传递到喷射式过冷循环系统中中，为喷射式过冷循环的发生过程提供热能，此后制冷剂液体在风冷冷凝器(4)中进一步冷凝，冷凝后的制冷剂液体流入蒸发过冷器(6)中，与喷射式过冷循环中的制冷剂进行换热并过冷，再经节流阀(7)流入蒸发器(I)中，完成制冷循环； 喷射式制冷循环系统中，制冷剂在冷凝热回收器(3)中吸收蒸汽压缩式制冷循环系统中的冷凝热，成为高温高压的蒸汽进入到喷射器(8)中的喷嘴(a);所述高温高压的蒸汽在喷嘴(a)出口造成压力，将蒸发过冷器中产生的制冷剂蒸汽吸入到喷射器(8)中的吸入室(b);所述高温高压的蒸汽和所述蒸发过冷器中产生的制冷剂蒸汽这两股蒸汽相互混合，形成混合蒸汽后一起进入扩压器(C)，在扩压器(C)中升高压力，升压后的混合蒸汽进入冷凝器(9)中，与外部冷源交换热量，并冷凝成液体;制冷剂出冷凝器(9)后分为两路，一路经过节流阀(11)降压送回蒸发过冷器(6)中补充蒸发掉的制冷剂，另一路利用栗(10)升压送回冷凝热回收器中，重新被加热产生制冷剂蒸汽，完成喷射式过冷循环。
【文档编号】F25B1/00GK105910325SQ201610239828
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】殷勇高, 单楠楠, 张小松
【申请人】东南大学