一种改进的双级喷射式制冷系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种改进的双级喷射式制冷系统。
【背景技术】
[0002]喷射式制冷是由热能驱动的一种制冷技术，可以充分利用工业余热、太阳能热和其他低品位热源。其消耗的机械能很少，设备简单，运行可靠，成本低廉。其工作介质可以为二氧化碳、水、碳氢化合物等绿色环保天然物质。
[0003]但是其存在的缺点是喷射器压缩比较小，制冷温度较高；且其运行受到背压的影响，引射比较小，系统能效不高。
[0004]申请号201210116545.X专利提出了 “一种自复叠喷射式制冷机”，其采用混合工质和两个喷射器来实现较大压比的目的，但是结构复杂，目的是获得较低的制冷温度；申请号201210166460.2提出了“一种气液喷射器增效的双喷射式制冷装置”，该方法利用气液喷射器代替膨胀阀的动作，回收在节流过程中所浪费的部分膨胀功。
[0005]申请号201310497335.4，专利名称:“一种带中间换热部件的喷射式制冷机”，其通过采用经济器或者过冷器等中间换热部件，使经济器或者过冷器中的气相工质直接进入第二喷射器，而不需通过第一喷射器的再次压缩，从而减少第一喷射器的负荷，以此提高系统在较高冷凝温度下的制冷系数。但是采用经济器或过冷器仍然使得系统复杂。且其两级喷射器均为气体喷射器，对引射比的影响较小，对喷射器运行工况的改善有限。
【实用新型内容】
[0006]为解决现有技术存在的不足，本实用新型公开了一种改进的双级喷射式制冷系统，利用冷凝器节流后的气液两相流体对一级喷射器增压升温后的气体进行冷却降温，两者混合后一起被吸入到二级喷射器中。一方面改善喷射器运行状况，另一方面可提高引射比。同时由于部分流体直接从节流后压力压缩到冷凝压力，节省了一级喷射器所需工作气体量，提高了能效。
[0007]为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下:
[0008]一种改进的双级喷射式制冷系统，包括冷凝器，冷凝器输出端分三路，一路与第一节流阀相连，另一路与泵相连，第三路依次与第二节流阀、蒸发器及第一喷射器相连，所述发生器的输出分两路，一路与第一喷射器相连，另一路与第二喷射器相连，所述第一喷射器及第一节流阀均与第二喷射器相连。
[0009]所述第二喷射器为气液两相喷射器。所述第二喷射器输出端安装有温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器及第一节流阀均与控制器相连。
[0010]所述控制器根据温度传感器和压力传感器检测的温度信号和压力信号与设定值进行比较，然后控制器根据需要发出指令，控制第一节流阀的开度，从而控制喷液量的大小，保持第二喷射器出口温度和压力在设定范围内。
[0011]从冷凝器出口引出一支管路连接到第一节流阀，冷凝液体经过第一节流阀节流后压力和温度均降低，变成气液两相流体，该流体与自第一喷射器增压后的气体相混合，对气体进行冷却，两者混合后仍为气液两相流。
[0012]混合后形成的气液两相流体再被第二喷射器在b处抽吸，来自发生器的气体对该气液两相流进行增压，同时自身温度和压力也降低，两者混合后自第二喷射器的出口 c处流出进入到冷凝器中。
[0013]本实用新型的有益效果:
[0014]本实用新型具有节能效果，由于部分流体从节能后的压力直接压缩到冷凝压力，能节省一级喷射器所需工作气体量，提高系统能效；另外相以往的形式，本实用新型的第二喷射器为气液两相喷射器，其二次流为气液两相流，比以往所采用的气体喷射器的引射比大为增加；其综合作用可使得系统COP增加10%左右。相比较以往采用过冷器或经济器进行中间冷却的形式，采用节流阀结构简单，体积较小，相比过冷器或经济器等体积可减小50%，使得空间布置更加紧凑，且成本可降低10%。过冷器或经济器管路系统复杂，可靠性差，而采用节流阀仅有两个管路，系统可靠性提高。
【附图说明】
[0015]图1本实用新型的第一种改进的双级喷射式制冷系统结构框图；
[0016]图中，1-发生器；2_喷射器；3_喷射器；4_冷凝器；5_控制器；6_节流阀；7-蒸发器；8_节流阀，9-泵
【具体实施方式】
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[0017]下面结合附图对本实用新型进行详细说明:
[0018]如图1所示，本实用新型旨在解决已有双级喷射式制冷系统存在的引射比小，能效低，喷射器中间二次流进口温度高的问题，以提高引射比和系统能效。
[0019]一种改进的双级喷射式制冷系统，包括冷凝器4，冷凝器4输出端分三路，一路与节流阀6相连，另一路与泵9相连，第三路依次与节流阀8、蒸发器7及喷射器2相连，所述发生器I的输出分两路，一路与喷射器2相连，另一路与喷射器3相连，所述喷射器2及节流阀6均与喷射器3相连。
[0020]工作原理:本实用新型从冷凝器4出口引出一支管路连接到节流阀6，冷凝液体经过节流阀6节流后压力和温度均降低，变成气液两相流体，该流体与自喷射器2增压后的气体相混合，对气体进行冷却，两者混合后仍为气液两相流。该混合后形成的气液两相流体再被喷射器3在b处抽吸，来自发生器I的工作气体对该气液两相流进行增压，同时自身温度和压力也降低，两者混合后自喷射器3的出口 c处流出进入到冷凝器中。采用节流阀6的有效作用是:可以降低经喷射器2之后的气体的温度，形成气液两相流，从而可以增加喷射器3的引射比，改善喷射器3的运行条件；同时由于部分流体从节流后压力直接压缩到中间压力，节省了一级喷射器所需工作气体量，从而减少了发生器需要的热量，提高了整个系统的能效。
[0021]控制时，其中节流阀6为电子膨胀阀，其连接到控制器5，喷射器3出口 c处有温度传感器和压力传感器，分别接入控制器5，控制器5根据温度信号和压力信号与设定值进行比较，然后根据需要发出指令，控制节流阀6的开度，从而控制喷液量的大小，保持喷射器3出口温度和压力在设定范围内。利用该种控制模式可以避免喷射器3出现工作失常的状况，且能使得系统在接近设计工况下运行，提高系统运行稳定性和能效。
[0022]其中，二级喷射器3为气液两相喷射器，相对于气相喷射器，能够显著增加喷射比。
[0023]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种改进的双级喷射式制冷系统，其特征是，包括冷凝器，冷凝器输出端分三路，一路与第一节流阀相连，另一路与泵相连，第三路依次与第二节流阀、蒸发器及第一喷射器相连，所述发生器的输出分两路，一路与第一喷射器相连，另一路与第二喷射器相连，所述第一喷射器及第一节流阀均与第二喷射器相连。
2.如权利要求1所述的一种改进的双级喷射式制冷系统，其特征是，所述第二喷射器为气液两相喷射器。
3.如权利要求1所述的一种改进的双级喷射式制冷系统，其特征是，所述第二喷射器输出端安装有温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器及第一节流阀均与控制器相连。
4.如权利要求3所述的一种改进的双级喷射式制冷系统，其特征是，所述控制器根据温度传感器和压力传感器检测的温度信号和压力信号与设定值进行比较，然后控制器根据需要发出指令，控制第一节流阀的开度，从而控制喷液量的大小，保持第二喷射器出口温度和压力在设定范围内。
5.如权利要求1所述的一种改进的双级喷射式制冷系统，其特征是，从冷凝器出口引出一支管路连接到第一节流阀，冷凝液体经过第一节流阀节流后压力和温度均降低，变成气液两相流体，该流体与自第一喷射器增压后的气体相混合，对气体进行冷却，两者混合后仍为气液两相流。
6.如权利要求5所述的一种改进的双级喷射式制冷系统，其特征是，混合后形成的气液两相流体再被第二喷射器在入口 b处抽吸，来自发生器的气体对该气液两相流进行增压，同时自身温度和压力也降低，两者混合后自第二喷射器的出口 c处流出进入到冷凝器中。
【专利摘要】本实用新型公开了一种改进的双级喷射式制冷系统，包括冷凝器，冷凝器输出端分三路，一路与第一节流阀相连，另一路与泵相连，第三路依次与第二节流阀、蒸发器及第一喷射器相连，所述发生器的输出分两路，一路与第一喷射器相连，另一路与第二喷射器相连，所述第一喷射器及第一节流阀均与第二喷射器相连。本实用新型具有节能效果，有效降低所需来自发生器的工作气体量，增大引射比，能效可提升10％左右，系统构造简单，造价低廉，结构紧凑。
【IPC分类】F25B49-00, F25B19-04
【公开号】CN204460827
【申请号】CN201420797557
【发明人】赵红霞, 张科, 王雷
【申请人】山东大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年12月16日