专利名称：一种流体冷却复合净化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种流体冷却净化装置，特别适用于难以直接利用外界环境冷却 介质将高温流体(通常高于5(TC)进行预冷却的场合，属于制冷设备技术领域。
背景技术：
对高温流体(通常高于5(TC)进行冷却、净化处理己成为当前诸多生产、科研中 的常见工艺流程。采用附图1所示的蒸气压縮式制冷设备是实现冷却过程的基本方式。 常规制冷设备由压縮机l、冷凝器4、节流装置5和蒸发器6及其连接管路构成，其 工作过程为"压縮一冷凝一节流一蒸发一压縮"，待冷却流体经流体冷却通道8进入 流体冷却通道IO，由蒸发器6吸收热量。当流体还需要经过净化时，由于温度过高可 能会导致净化材料失效，故需要将过滤净化器7安放在流体冷却通道10内的蒸发器6 出口处。
上述方式虽然能实现对流体的进行冷却目的，但存在三方面的不足l)高温流体 的热量均需由蒸发器带走，故制冷设备的装机容量大、需要配置的制冷系统各部件的 容量、体积大；2)制冷设备的耗电量大；3)对冷凝侧环境变化时的调节性能差、制 冷设备的运行稳定性差，例如采用室外环境空气作为制冷设备的放热环境时， 一年四 季室外空气温度差别较大，导致制冷装置的运行稳定性差，严重时将导致制冷系统不 能运行。
实用新型内容
为解决高温流体冷却复合净化装置现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种 利用冷凝后制冷剂作为预冷介质的具有节能，并提高全年运行稳定性的流体冷却复合 净化装置技术方案。
本实用新型的技术方案如下
一种流体冷却复合净化装置，含有压縮机、冷凝器、节流装置、蒸发器、过滤净 化器以及流体冷却净化通道，所述的蒸发器和过滤净化器设置在流体冷却通道内，其 特征在于所述的流体冷却复合净化装置还包括辅助冷凝器和设置在流体冷却通道内 的辅助蒸发器；压縮机的制冷剂出口管与辅助冷凝器的制冷剂入口管相连，辅助冷凝 器的制冷剂出口管与辅助蒸发器的制冷剂入口管相连，辅助蒸发器的制冷剂出口管与 冷凝器的制冷剂入口管相连，使压縮机、辅助冷凝器、辅助蒸发器、冷凝器、节流装 置、蒸发器和压縮机顺序连接构成"压縮一冷凝_蒸发_冷凝一节流一蒸发一压縮" 的制冷循环；待冷却流体由流体冷却通道入口进入流体冷却通道，先后流经辅助蒸发 器、蒸发器和过滤净化器，再由流体冷却通道出口流出。
3在上述的一种流体冷却复合净化装置中，其特征在于所述的蒸发器为翅片管式 换热器、板式换热器或壳管式换热器；所述的辅助蒸发器为翅片管式换热器、板式换 热器或壳管式换热器。
在上述的一种流体冷却复合净化装置中，其特征在于所述的冷凝器为风冷式、 水冷式或蒸发冷却式换热器；所述的辅助冷凝器为风冷式、水冷式或蒸发冷却式换热 器。
在上述的一种流体冷却复合净化装置中，其特征在于所述的过滤净化器为空气 过滤器、静电过滤器、化学过滤器或是各类过滤器的组合。
釆用上述技术方案后，流体冷却复合净化装置具有如下优点①制冷装置提供的 冷量由辅助蒸发器和蒸发器两部分输出，即冷却高温流体的一部分冷量由辅助蒸发器 提供，使得制冷装置的容量减小，所配置的压縮机容量减小，耗电量降低，具有节能 效果；②在外温较高时，冷凝器和辅助冷凝器正常工作，当外温降低时，通过分别调 节流过冷凝器和辅助冷凝器的冷却介质的流量(如空气、水的流速)，可以提高冷却 装置的运行稳定性，改善其调节性能，拓宽了本装置正常使用时的外界温度条件。
图1为现有技术"压缩一冷凝一节流一蒸发一压縮"的制冷净化装置结构原理图。 图2为本实用新型公开的"一种流体冷却复合净化装置"的结构原理图。
图1至图2的各部件名称为
1—压縮机，2—辅助冷凝器，3—辅助蒸发器，4一冷凝器，5—节流装置，6—蒸 发器，7—过滤净化器，8—流体冷却通道入口， 9一流体冷却通道出口， IO—流体冷 却通道。
具体实施方式
图2给出了本实用新型提供的"一种流体冷却复合净化装置"的结构原理图。该 装置含有压縮机l、冷凝器4、节流装置5、蒸发器6以及流体冷却通道10，所述的 蒸发器6设置在流体冷却通道内，其特征在于所述的流体冷却复合净化装置还包括 辅助冷凝器2和设置在流体冷却通道内的辅助蒸发器3;压縮机1的制冷剂出口管与 辅助冷凝器2的制冷剂入口管相连，辅助冷凝器2的制冷剂出口管与辅助蒸发器3的 制冷剂入口管相连，辅助蒸发器3的制冷剂出口管与冷凝器4的制冷剂入口管相连， 使压缩机l、辅助冷凝器2、辅助蒸发器3、冷凝器4、节流装置5、蒸发器6和压缩 机1顺序连接构成"压縮一冷凝一蒸发_冷凝一节流一蒸发一压縮"的制冷循环；待 冷却流体由流体冷却通道入口 8进入流体冷却通道10，先后流经辅助蒸发器3和蒸发 器6，再由流体冷却通道出口 9流出。
上述流体冷却复合净化装置的制冷部件工作原理如下压縮机1排出的高压高温制冷剂蒸气在辅助冷凝器2中冷凝成高压液体或气液混合物后进入辅助蒸发器3中， 吸收高温流体的热量而蒸发成高压气态制冷剂或气液混合物，使高温流体得到预冷、 温度降低；高压气态制冷剂或气液混合物再进入冷凝器4中冷凝成液态制冷剂，并经 节流装置5节流降压成低压、低温气液混合制冷剂，进入蒸发器6蒸发冷却经过辅助 蒸发器3预冷后的高温流体，蒸发后返回压縮机l。高温流体先经过辅助蒸发器3将 一部分热量释放给高压液态制冷剂得到预冷，然后进入蒸发器6中，将热量进一步释 放给低压液态制冷剂而得到冷却。冷却后的流体经过过滤净化器7进行净化。
在上述流体冷却复合净化装置中，当高温流体为高温气体时，蒸发器6和辅助蒸 发器3为制冷剂一气体换热器，如翅片管式换热器；当高温流体为高温液体时，蒸发 器6和辅助蒸发器3为制冷剂一液体换热器，如板式或壳管式换热器。
在上述流体冷却复合净化装置中，所述的冷凝器4为风冷式、水冷式或蒸发冷却 式换热器；所述的辅助冷凝器2为风冷式、水冷式或蒸发冷却式换热器。可通过分别 调节流过冷凝器和辅助冷凝器的冷却介质的流量(如空气、水的流速)，实现该流体 冷却复合净化装置在全年各种气候条件下的稳定可靠运行。
在上述流体冷却复合净化装置中，所述的过滤净化器7为空气过滤器、静电过滤 器、化学过滤器或是上述各类过滤器的组合。
权利要求1.一种流体冷却复合净化装置，含有压缩机(1)、冷凝器(4)、节流装置(5)、蒸发器(6)、过滤净化器(7)以及流体冷却净化通道(10)，所述的蒸发器(6)和过滤净化器(7)设置在流体冷却通道内，其特征在于所述的流体冷却复合净化装置还包括辅助冷凝器(2)和设置在流体冷却通道内的辅助蒸发器(3)；压缩机(1)的制冷剂出口管与辅助冷凝器(2)的制冷剂入口管相连，辅助冷凝器(2)的制冷剂出口管与辅助蒸发器(3)的制冷剂入口管相连，辅助蒸发器(3)的制冷剂出口管与冷凝器(4)的制冷剂入口管相连，使压缩机(1)、辅助冷凝器(2)、辅助蒸发器(3)、冷凝器(4)、节流装置(5)、蒸发器(6)和压缩机(1)顺序连接构成“压缩-冷凝-蒸发-冷凝-节流-蒸发-压缩”的制冷循环；待冷却流体由流体冷却通道入口(8)进入流体冷却通道(10)，先后流经辅助蒸发器(3)、蒸发器(6)和过滤净化器(7)，再由流体冷却通道出口(9)流出。
2. 根据权利要求1所述的一种流体冷却复合净化装置，其特征在于所述的蒸 发器(6)为翅片管式换热器、板式换热器或壳管式换热器；所述的辅助蒸发器(3) 为翅片管式换热器、板式换热器或壳管式换热器。
3. 根据权利要求1所述的一种流体冷却复合净化装置，其特征在于所述的冷凝 器(4)为风冷式、水冷式或蒸发冷却式换热器；所述的辅助冷凝器(2)为风冷式、 水冷式或蒸发冷却式换热器。
4. 根据权利要求1所述的一种流体冷却复合净化装置，其特征在于所述的过滤 净化器(7)为空气过滤器、静电过滤器或化学过滤器。
专利摘要一种流体冷却复合净化装置，主要由压缩机、辅助冷凝器、辅助蒸发器、冷凝器、节流装置、蒸发器、过滤净化器构成；所述的流体冷却复合净化装置还包括辅助冷凝器(2)和设置在流体冷却通道内的辅助蒸发器(3)；压缩机(1)的制冷剂出口管与辅助冷凝器(2)的制冷剂入口管相连，辅助冷凝器(2)的制冷剂出口管与辅助蒸发器(3)的制冷剂入口管相连，辅助蒸发器(3)的制冷剂出口管与冷凝器(4)的制冷剂入口管相连，制冷部件构成“压缩—冷凝—蒸发—冷凝—节流—蒸发—压缩”的制冷循环；本实用新型减少了制冷装置的装机容量、体积与压缩机功耗，具有节能、提高冷却装置运行可靠性和调控性能的优点。
文档编号F25B39/02GK201434538SQ20092010796
公开日2010年3月31日 申请日期2009年5月8日 优先权日2009年5月8日
发明者张春杰, 戴兴泉, 李先庭, 嘉 王, 王宝龙, 石文星, 邵双全, 邵晓亮 申请人:清华大学;山西新华人工环境设备有限责任公司