混合工质制冷循环系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供的混合工质制冷循环系统包括压缩机、发生器、第一冷凝器、第一换热器、节流阀、蒸发器、引射器、第二冷凝器、气液分离器和驱动泵，混合工质经压缩机后进入发生器、冷凝器、换热器，节流阀后产生低温，再进入换热器复温后被引射器引射；与引射制冷剂混合后进入冷凝器，后成为汽液两相，经汽液分离器分离后气相制冷剂进入压缩机；液相制冷剂经驱动泵、发生器后再进入引射器后引射经换热器复温的气相制冷剂，最终在引射器混合，再进入冷凝器，完成循环。本发明提供的混合工质制冷循环系统，利用压缩机排热，产生高温高压蒸汽，驱动引射器引射节流后的制冷剂，提升压缩机的吸气压力，提高背压，实现了高效低温制冷。
【专利说明】混合工质制冷循环系统
【技术领域】
[0001]本发明属于低温与制冷【技术领域】，涉及一种制冷循环系统，特别是涉及一种混合工质制冷循环系统。
【背景技术】
[0002]混合工质节流制冷技术最早提出于20世纪30年代，由于其在80K至230K的温区中有优良的性能，逐渐发展为这一广泛温区的主要制冷方式。尤其是20世纪70年代以来，深冷混合工质节流技术被越来越多的应用于天然气液化中，使得该技术得到了飞速发展。除此之外，混合工质节流制冷技术还可以应用于某些特殊的领域，如大型氢、氦制冷(液化)系统的预冷，或为其他大型系统提供低温预冷等领域。
[0003]但是，在制冷循环系统中，随着制冷蒸发温度的降低，压缩机的吸气压力下降，压比将升高，从而制冷系数会显著降低。这主要是由于在系统中存在较大的节流损失和热量不可逆损失。因此，改善混合工质节流制冷循环系统的制冷系能是目前这一领域的主要研究方向。
[0004]常规的制冷循环系统一般主要有压缩机、冷却器、回热器、节流阀和蒸发器等。其中，制冷循环系统的制冷系能在很大程度上取决于压缩机的排气压力、吸气压力和吸气比容。在确定的制冷温度要求下，当环境温度一定时，提高排气压力可以提高循环系统的性能；但是，压缩机的压比也越高，从而降低压缩机的效率增加系统的不可逆损失。因此，在制冷循环系统中，单纯的依靠提高压缩机的排气压力，是无法实现高效低温制冷。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是:提供一种混合工质制冷循环系统，该混合工质制冷循环系统利用压缩机排热驱动引射器引射，提升压缩机的入口压力，降低节流压力压，从而实现了高效低温制冷。
[0006]本发明的技术方案是:
[0007]—种混合工质制冷循环系统，包括压缩机、发生器、第一冷凝器、第一换热器、节流阀、蒸发器、引射器、第二冷凝器、气液分离器和驱动泵；
[0008]所述压缩机的高压出口与所述发生器的换热入口连接，所述发生器的换热出口连接所述第一冷凝器入口，所述第一冷凝器出口连接所述第一换热器的高压入口，所述第一换热器的高压出口与所述节流阀入口连接，所述节流阀出口连接所述蒸发器入口，所述蒸发器出口连接所述第一换热器的低压入口，所述第一换热器的低压出口与所述引射器低压入口连接，所述引射器出口连接所述第二冷凝器入口，所述第二冷凝器出口与所述气液分离器入口连接，所述气液分离器气体出口连接所述压缩机的低压入口以形成压缩制冷循环回路；
[0009]所述气液分离器液体出口连接所述驱动泵入口，所述驱动泵出口与所述发生器入口连接，所述发生器出口连接所述引射器高压入口以形成引射制冷循环回路。[0010]下面对上述技术方案进一步解释:
[0011]还包括辅助发生器，所述辅助发生器设置于所述发生器和所述引射器高压入口之间的管道上；所述辅助发生器可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
[0012]所述混合工质为普通制冷工质或低温混合制冷工质；所述普通制冷工质包括HCFCs, HFCs或HCs类制冷剂；所述低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
[0013]本发明另一技术方案是:
[0014]一种混合工质制冷循环系统，包括压缩机、发生器、第一冷凝器、第二换热器、节流阀、引射器、第二冷凝器、气液分离器和驱动泵；
[0015]所述压缩机的高压出口与所述发生器的换热入口连接，所述发生器的换热出口连接所述第一冷凝器入口，所述第一冷凝器出口连接所述第二换热器的第一高压入口，所述第二换热器的第一高压出口与所述节流阀入口连接，所述节流阀出口连接所述第二换热器的低压入口，所述第二换热器的低压出口与引射器低压入口连接，所述引射器出口连接所述第二冷凝器入口，所述第二冷凝器出口与所述气液分离器入口连接，所述气液分离器气体出口连接所述压缩机的低压入口并形成压缩制冷循环回路；
[0016]所述气液分离器液体出口连接所述驱动泵入口，所述驱动泵出口与所述发生器入口连接，所述发生器出口连接所述引射器高压入口并形成所述引射制冷循环回路；
[0017]所述第二换热器的第二高压入口与天然气管路的气体管道出口连接，所述第二换热器的第二高压出口连接天然气管路的液态管道入口。
[0018]下面对上述技术方案进一步解释:
[0019]还包括辅助发生器，所述辅助发生器设置于所述发生器和所述引射器高压入口之间的管道上；所述辅助发生器可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
[0020]所述混合工质为低温混合制冷工质；所述低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
[0021]本发明另一技术方案是:
[0022]一种混合工质制冷循环系统，包括压缩机、发生器、第一冷凝器、第三换热器、第四换热器、第一节流阀、蒸发器、引射器、第二冷凝器、气液分离器、第二节流阀和驱动泵组成；
[0023]所述压缩机的高压出口与所述发生器的换热入口连接，所述发生器的换热出口连接所述第一冷凝器入口，所述第一冷凝器出口连接所述第三换热器的高压入口，所述第三换热器的高压出口与所述第四换热器的高压入口连接，所述第四换热器的高压出口与所述第一节流阀入口连接，所述第一节流阀出口连接所述蒸发器入口，所述蒸发器出口连接所述第四换热器的低压入口，所述第四换热器的低压出口连接所述第三换热器的低压入口，所述第三换热器的低压出口与所述引射器低压入口连接，所述引射器出口连接所述第二冷凝器入口，所述第二冷凝器出口与所述气液分离器入口连接，所述气液分离器气体出口连接所述压缩机的低压入口以形成压缩制冷循环回路；
[0024]所述气液分离器液体出口分成第一支路(Ml)及第二支路(M2);所述第一支路(Ml)连接所述驱动泵入口，所述驱动泵出口与所述发生器入口连接，所述发生器出口连接所述引射器高压入口以形成引射制冷循环回路；[0025]所述第二支路(M2)连接所述第二节流阀入口，所述第二节流阀出口与所述第四换热器的低压入口连接。
[0026]下面对上述技术方案进一步解释:
[0027]还包括辅助发生器，所述辅助发生器设置于所述发生器和所述引射器高压入口之间的管道上；所述辅助发生器可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
[0028]所述混合工质为普通制冷工质或低温混合制冷工质；所述普通制冷工质包括HCFCs, HFCs或HCs类制冷剂；所述低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
[0029]本发明另一技术方案是:
[0030]一种混合工质制冷循环系统，包括压缩机、发生器、第一冷凝器、第三换热器、第四换热器、第一节流阀、蒸发器、引射器、第二冷凝器、气液分离器、第二节流阀和驱动泵组成；
[0031]所述压缩机的高压出口与所述发生器的换热入口连接，所述发生器的换热出口连接所述第一冷凝器入口，所述第一冷凝器出口连接所述第三换热器的高压入口，所述第三换热器的高压出口与所述第四换热器的高压入口连接，所述第四换热器的高压出口与所述第一节流阀入口连接，所述第一节流阀出口连接所述蒸发器入口，所述蒸发器出口连接所述第四换热器的低压入口，所述第四换热器的低压出口连接所述第三换热器的低压入口，所述第三换热器的低压出口与所述引射器低压入口连接，所述引射器出口连接所述第二冷凝器入口，所述第二冷凝器出口与所述气液分离器入口连接，所述气液分离器气体出口连接所述压缩机的低压入口以形成压缩制冷循环回路；
[0032]所述气液分离器液体出口连接所述驱动泵入口，所述驱动泵出口分成第一支路(Ml)及第二支路(M2);所述第一支路(Ml)与所述发生器入口连接，所述发生器出口连接所述引射器高压入口以形成引射制冷循环回路；
[0033]所述第二支路(M2)连接所述第二节流阀入口，所述第二节流阀出口与所述第四换热器的低压入口连接。
[0034]下面对上述技术方案进一步解释:
[0035]还包括辅助发生器，所述辅助发生器设置于所述发生器和所述引射器高压入口之间的管道上；所述辅助发生器可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
[0036]所述混合工质为普通制冷工质或低温混合制冷工质；所述普通制冷工质包括HCFCs, HFCs或HCs类制冷剂；所述低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
[0037]本发明另一技术方案是:
[0038]一种混合工质制冷循环系统，其特征在于，包括:压缩机、发生器、第一冷凝器、第三换热器、第四换热器、第一节流阀、蒸发器、引射器、第二冷凝器、气液分离器、第二节流阀和驱动泵及预冷换热器；
[0039]所述压缩机的高压出口与所述发生器的换热入口连接，所述发生器的换热出口连接所述第一冷凝器入口，所述第一冷凝器出口连接所述第三换热器的高压入口，所述第三换热器的高压出口与所述第四换热器的高压入口连接，所述第四换热器的高压出口与所述第一节流阀入口连接，所述第一节流阀出口连接所述蒸发器入口，所述蒸发器出口连接所述第四换热器的低压入口，所述第四换热器的低压出口连接所述第三换热器的低压入口，所述第三换热器的低压出口与所述引射器低压入口连接，所述引射器出口连接所述第二冷凝器入口，所述第二冷凝器出口与所述气液分离器入口连接，所述气液分离器气体出口连接所述预冷换热器的高温入口，所述预冷换热器高温出口与所述压缩机的低压入口连接，以形成压缩制冷循环回路；
[0040]所述气液分离器液体出口连接所述驱动泵入口，所述驱动泵出口分成第一支路(Ml)及第二支路(M2);所述第一支路(Ml)与所述发生器入口连接，所述发生器出口连接所述引射器高压入口以形成引射制冷循环回路；第二支路(M2)连接所述第二节流阀入口，所述第二节流阀出口与所述预冷换热器的低压入口连接，所述预冷换热器低温出口与所述引射器低压入口连接。
[0041 ] 下面对上述技术方案进一步解释:
[0042]还包括辅助发生器，所述辅助发生器设置于所述发生器和所述引射器高压入口之间的管道上；所述辅助发生器可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
[0043]所述混合工质为普通制冷工质或低温混合制冷工质；所述普通制冷工质包括HCFCs, HFCs或HCs类制冷剂；所述低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
[0044]采用上述技术方案，本发明的优点在于:
[0045]本发明提供的混合工质制冷循环系统，混合工质经压缩机压缩后温度升高，并进入发生器，发生器为液相蒸发提供热量，然后进入冷凝器，冷凝后进入换热器，然后进入节流阀，节流后产生低温，为进入蒸发器提供低温冷量，再进入换热器复温，然后被引射器引射；与引射制冷剂混合后进入冷凝器，冷凝后成为汽液两相，进入汽液分离器，其中，气相制冷剂进入压缩机，再重复上述的深冷制冷循环；液相制冷剂经驱动泵增压后进入发生器，发生器热量由气相制冷剂的压缩机排气提供，其最高温度在80~90°C，可以将液相制冷剂蒸发，产生高温高压的制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽进入引射器后引射经换热器复温的气相制冷剂，最终在引射器混合，再进入冷凝器，完成循环。本发明提供的混合工质制冷循环系统，充分利用压缩机排热，产生高温高压蒸汽，驱动引射器引射节流后的制冷剂，提升压缩机的吸气压力，提高背压，降低压缩机功耗，从而实现了高效低温制冷。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1a为本发明实施例较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构不意图；
[0047]图1b为本发明实施例一另一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图；
[0048]图2a为本发明实施例二一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图；
[0049]图2b为本发明实施例二另一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图；
[0050]图3a为本发明实施例三一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图；[0051]图3b为本发明实施例三另一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图；
[0052]图4a为本发明实施例四一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图；
[0053]图4b为本发明实施例四另一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图；
[0054]图5a为本发明实施例五一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构不意图；
[0055]图5b为本发明实施例五另一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构不意图。
【具体实施方式】
[0056]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0057]实施例一
[0058]请参阅图la，为本发明实施例--较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构
示意图，该混合工质制冷循环系统100，包括:压缩机110、发生器120、第一冷凝器130、第一换热器140、节流阀150、蒸发器160、引射器170、第二冷凝器180、气液分离器190和驱动泵111。
[0059]其中，压缩机110的高压出口与发生器120的换热入口连接，发生器120的换热出口连接第一冷凝器130入口，第一冷凝器130出口连接第一换热器140的高压入口，第一换热器140的高压出口与节流阀150入口连接，节流阀150出口连接蒸发器160入口，蒸发器160出口连接第一换热器140的低压入口，第一换热器140的低压出口与引射器170低压入口连接，引射器170出口连接第二冷凝器180入口，第二冷凝器180出口与气液分离器190入口连接，气液分离器190气体出口连接压缩机110的低压入口以形成压缩制冷循环回路；
[0060]气液分离器190液体出口连接驱动泵111入口，驱动泵111出口与发生器120入口连接，发生器120出口连接引射器170高压入口以形成引射制冷循环回路。
[0061]请参阅图2a，为本发明实施例一另一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图，该混合工质制冷循环系统100还可包括辅助发生器112，辅助发生器112设置于发生器120和引射器170高压入口之间的管道上；辅助发生器112可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
[0062]本发明上述实施例一中，混合工质可为普通制冷工质或低温混合制冷工质；其中，普通制冷工质包括HCFCs (如R22)、HFCs (如R134a)或HCs (如R290)类制冷剂；低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
[0063] 实施例二
[0064]请参阅图2a，为本发明实施例二一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图，该混合工质制冷循环系统200，包括压缩机210、发生器220、第一冷凝器230、第二换热器240、节流阀250、引射器260、第二冷凝器270、气液分离器280和驱动泵290 ；
[0065]其中，压缩机210的高压出口与发生器220的换热入口连接，发生器220的换热出口连接第一冷凝器230入口，第一冷凝器230出口连接第二换热器240的第一高压入口，第二换热器240的第一高压出口与节流阀250入口连接，节流阀250出口连接第二换热器240的低压入口，第二换热器240的低压出口与引射器260低压入口连接，引射器260出口连接第二冷凝器270入口，第二冷凝器270出口与气液分离器280入口连接，气液分离器280气体出口连接压缩机210的低压入口并形成压缩制冷循环回路；
[0066]气液分离器280液体出口连接驱动泵290入口，驱动泵290出口与发生器220入口连接，发生器220出口连接引射器260高压入口并形成引射制冷循环回路；
[0067]第二换热器240的第二高压入口与天然气管路的气体管道出口连接，第二换热器240的第二高压出口连接天然气管路的液态管道入口。
[0068]请参阅图2b，为本发明实施例二另一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图，该混合工质制冷循环系统200还可以包括辅助发生器211，辅助发生器211设置于发生器220和引射器260高压入口之间的管道上；辅助发生器211可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
[0069]本发明上述实施例二中，混合工质为低温混合制冷工质；低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
[0070]实施例三
[0071]请参阅图3a，为本发明实施例三一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图，该混合工质制冷循环系统300，包括压缩机310、发生器320、第一冷凝器330、第三换热器340、第四换热器350、第一节流阀360、蒸发器370、引射器380、第二冷凝器390、气液分离器311、第二节流阀312和驱动泵313组成；
[0072]其中，压缩机310的高压出口与发生器320的换热入口连接，发生器320的换热出口连接第一冷凝器330入口，第一冷凝器330出口连接第三换热器340的高压入口，第三换热器340的高压出口与第四换热器350的高压入口连接，第四换热器350的高压出口与第一节流阀360入口连接，第一节流阀360出口连接蒸发器370入口，蒸发器370出口连接第四换热器350的低压入口，第四换热器350的低压出口连接第三换热器340的低压入口，第三换热器340的低压出口与引射器380低压入口连接，引射器380出口连接第二冷凝器390入口，第二冷凝器390出口与气液分离器311入口连接，气液分离器311气体出口连接压缩机310的低压入口以形成压缩制冷循环回路；
[0073]气液分离器311液体出口分成第一支路(Ml)及第二支路(M2);第一支路(Ml)连接驱动泵313入口，驱动泵313出口与发生器320入口连接，发生器320出口连接引射器380高压入口以形成引射制冷循环回路；
[0074]第二支路(M2)连接第二节流阀312入口，第二节流阀312出口与第四换热器350的低压入口连接。
[0075]请参阅图3b，为本发明实施例三另一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图，该混合工质制冷循环系统300还可以包括辅助发生器314，辅助发生器314设置于发生器320和引射器380高压入口之间的管道上；辅助发生器314可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。[0076]本发明上述实施例三中，混合工质为普通制冷工质或低温混合制冷工质；普通制冷工质包括HCFCs、HFCs或HCs类制冷剂；低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
[0077]实施例四
[0078]请参阅图4a，为本发明实施例四一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图，该混合工质制冷循环系统400，包括:压缩机410、发生器420、第一冷凝器430、第三换热器440、第四换热器450、第一节流阀460、蒸发器470、引射器480、第二冷凝器490、气液分离器411、第二节流阀412和驱动泵413组成；
[0079]其中，压缩机410的高压出口与发生器420的换热入口连接，发生器420的换热出口连接第一冷凝器430入口，第一冷凝器430出口连接第三换热器440的高压入口，第三换热器440的高压出口与第四换热器450的高压入口连接，第四换热器450的高压出口与第一节流阀460入口连接，第一节流阀460出口连接蒸发器470入口，蒸发器470出口连接第四换热器450的低压入口，第四换热器450的低压出口连接第三换热器440的低压入口，第三换热器440的低压出口与引射器480低压入口连接，引射器480出口连接第二冷凝器490入口，第二冷凝器490出口与气液分离器411入口连接，气液分离器411气体出口连接压缩机410的低压入口以形成压缩制冷循环回路；
[0080]气液分离器411液体出口连接驱动泵413入口，驱动泵413出口分成第一支路(Ml)及第二支路(M2);第一支路(Ml)与发生器420入口连接，发生器420出口连接引射器480高压入口以形成引射制冷循环回路；
[0081]第二支路(M2)连接第二节流阀412入口，第二节流阀412出口与第四换热器450的低压入口连接。
[0082]请参阅图4b，为本发明实施例四另一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图，该混合工质制冷循环系统400，还包括辅助发生器414，辅助发生器414设置于发生器420和引射器480高压入口之间的管道上；辅助发生器414可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
[0083]该混合工质制冷循环系统400，还包括预冷换热器415，预冷换热器415高温入口连接气液分离器411气体出口，预冷换热器415高温出口与压缩机410的低压入口连接，预冷换热器415低温入口连接第二节流阀412出口，预冷换热器415低温出口与引射器480低压入口连接。
[0084]本发明上述实施例四中，混合工质为普通制冷工质或低温混合制冷工质；普通制冷工质包括HCFCs、HFCs或HCs类制冷剂；低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
[0085]实施例五
[0086]请参阅图5a,为本发明实施例五一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图，该混合工质制冷循环系统500，包括:压缩机510、发生器520、第一冷凝器530、第三换热器540、第四换热器550、第一节流阀560、蒸发器570、引射器580、第二冷凝器590、气液分离器511、第二节流阀512和驱动泵513及预冷换热器514组成；
[0087]其中，压缩机510的高压出口与发生器520的换热入口连接，发生器520的换热出口连接第一冷凝器530入口，第一冷凝器530出口连接第三换热器540的高压入口，第三换热器540的高压出口与第四换热器550的高压入口连接，第四换热器550的高压出口与第一节流阀560入口连接，第一节流阀560出口连接蒸发器570入口，蒸发器570出口连接第四换热器550的低压入口，第四换热器550的低压出口连接第三换热器540的低压入口，第三换热器540的低压出口与引射器580低压入口连接，引射器580出口连接第二冷凝器590入口，第二冷凝器590出口与气液分离器511入口连接，气液分离器511气体出口连接预冷换热器514的高温入口，预冷换热器514高温出口与压缩机510的低压入口连接，以形成压缩制冷循环回路；
[0088]气液分离器511液体出口连接驱动泵513入口，驱动泵513出口分成第一支路(Ml)及第二支路(M2);第一支路(Ml)与发生器520入口连接，发生器520出口连接引射器580高压入口以形成引射制冷循环回路；第二支路(M2)连接第二节流阀512入口，第二节流阀512出口与预冷换热器514的低压入口连接，预冷换热器514低温出口与引射器580低压入口连接。
[0089]请参阅图5b，为本发明实施例五另一较佳实施例提供的混合工质制冷循环系统结构示意图，该混合工质制冷循环系统500，还包括辅助发生器515，辅助发生器515设置于发生器520和引射器580高压入口之间的管道上；辅助发生器515可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
[0090]本发明上述实施例五中，混合工质为普通制冷工质或低温混合制冷工质；普通制冷工质包括HCFCs、HFCs或HCs类制冷剂；低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
[0091]本发明提供的混合工质制冷循环系统，混合工质经压缩机压缩后温度升高，并进入发生器，发生器为液相蒸发提供热量，然后进入冷凝器，冷凝后进入换热器，然后进入节流阀，节流后产生低温，为进入蒸发器提供低温冷量，再进入换热器复温，然后被引射器引射；与引射制冷剂混合后进入冷凝器，冷凝后成为汽液两相，进入汽液分离器，其中，气相制冷剂进入压缩机，再重复上述的深冷制冷循环；液相制冷剂经驱动泵增压后进入发生器，发生器热量由气相制冷剂的压缩机排气提供，其最高温度在80?90°C，可以将液相制冷剂蒸发，产生高温高压的制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽进入引射器后引射经换热器复温的气相制冷齐U，最终在引射器混合，再进入冷凝器，完成循环。本发明提供的混合工质制冷循环系统，充分利用压缩机排热，产生高温高压蒸汽，驱动引射器引射节流后的制冷剂，提升压缩机的吸气压力，提高背压，降低压缩机功耗，从而实现了高效低温制冷。
[0092]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种混合工质制冷循环系统，其特征在于，包括压缩机、发生器、第一冷凝器、第一换热器、节流阀、蒸发器、引射器、第二冷凝器、气液分离器和驱动泵； 所述压缩机的高压出口与所述发生器的换热入口连接，所述发生器的换热出口连接所述第一冷凝器入口，所述第一冷凝器出口连接所述第一换热器的高压入口，所述第一换热器的高压出口与所述节流阀入口连接，所述节流阀出口连接所述蒸发器入口，所述蒸发器出口连接所述第一换热器的低压入口，所述第一换热器的低压出口与所述引射器低压入口连接，所述引射器出口连接所述第二冷凝器入口，所述第二冷凝器出口与所述气液分离器入口连接，所述气液分离器气体出口连接所述压缩机的低压入口以形成压缩制冷循环回路； 所述气液分离器液体出口连接所述驱动泵入口，所述驱动泵出口与所述发生器入口连接，所述发生器出口连接所述引射器高压入口以形成引射制冷循环回路。
2.根据权利要求1所述的混合工质制冷循环系统，其特征在于，还包括辅助发生器，所述辅助发生器设置于所述发生器和所述引射器高压入口之间的管道上；所述辅助发生器可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
3.根据权利要求1所述的混合工质制冷循环系统，其特征在于，所述混合工质为普通制冷工质或低温混合制冷工质；所述普通制冷工质包括HCFCs、HFCs或HCs类制冷剂；所述低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
4.一种混合工质制冷循环系统，其特征在于，包括压缩机、发生器、第一冷凝器、第二换热器、节流阀、引射器、第二冷凝器、气液分离器和驱动泵； 所述压缩机的高压出口与所述发生器的换热入口连接，所述发生器的换热出口连接所述第一冷凝器入口，所述第一冷凝器出口连接所述第二换热器的第一高压入口，所述第二换热器的第一高压出口与所述节流阀入口连接，所述节流阀出口连接所述第二换热器的低压入口，所述第二换热器的低压出口与引射器低压入口连接，所述引射器出口连接所述第二冷凝器入口，所述第二冷.凝器出口与所述气液分离器入口连接，所述气液分离器气体出口连接所述压缩机的低压入口并形成压缩制冷循环回路； 所述气液分离器液体出口连接所述驱动泵入口，所述驱动泵出口与所述发生器入口连接，所述发生器出口连接所述引射器高压入口并形成所述引射制冷循环回路； 所述第二换热器的第二高压入口与天然气管路的气体管道出口连接，所述第二换热器的第二高压出口连接天然气管路的液态管道入口。
5.根据权利要求4所述的混合工质制冷循环系统，其特征在于，还包括辅助发生器，所述辅助发生器设置于所述发生器和所述引射器高压入口之间的管道上；所述辅助发生器可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
6.根据权利要求4所述的混合工质制冷循环系统，其特征在于，所述混合工质为低温混合制冷工质；所述低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
7.一种混合工质制冷循环系统，其特征在于，包括压缩机、发生器、第一冷凝器、第三换热器、第四换热器、第一节流阀、蒸发器、引射器、第二冷凝器、气液分离器、第二节流阀和驱动泵组成； 所述压缩机的高压出口与所述发生器的换热入口连接，所述发生器的换热出口连接所述第一冷凝器入口，所述第一冷凝器出口连接所述第三换热器的高压入口，所述第三换热器的高压出口与所述第四换热器的高压入口连接，所述第四换热器的高压出口与所述第一节流阀入口连接，所述第一节流阀出口连接所述蒸发器入口，所述蒸发器出口连接所述第四换热器的低压入口，所述第四换热器的低压出口连接所述第三换热器的低压入口，所述第三换热器的低压出口与所述引射器低压入口连接，所述引射器出口连接所述第二冷凝器入口，所述第二冷凝器出口与所述气液分离器入口连接，所述气液分离器气体出口连接所述压缩机的低压入口以形成压缩制冷循环回路； 所述气液分离器液体出口分成第一支路(Ml)及第二支路(M2);所述第一支路(Ml)连接所述驱动泵入口，所述驱动泵出口与所述发生器入口连接，所述发生器出口连接所述引射器高压入口以形成引射制冷循环回路； 所述第二支路(M2 )连接所述第二节流阀入口，所述第二节流阀出口与所述第四换热器的低压入口连接。
8.根据权利要求7所述的混合工质制冷循环系统，其特征在于，还包括辅助发生器，所述辅助发生器设置于所述发生器和所述引射器高压入口之间的管道上；所述辅助发生器可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
9.根据权利要求7所述的混合工质制冷循环系统，其特征在于，所述混合工质为普通制冷工质或低温混合制冷工质；所述普通制冷工质包括HCFCs. HFCs或HCs类制冷剂；所述低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
10.一种混合工质制冷循环系统，其特征在于，包括压缩机、发生器、第一冷凝器、第三换热器、第四换热器、第一节流阀、蒸发器、引射器、第二冷凝器、气液分离器、第二节流阀和驱动泵组成； 所述压缩机的高压出口与所述发生器的换热入口连接，所述发生器的换热出口连接所述第一冷凝器入口，所述第一冷凝器出口连接所述第三换热器的高压入口，所述第三换热器的高压出口与所述第四换热器的高压入口连接，所述第四换热器的高压出口与所述第一节流阀入口连接，所述第一节流阀出口连接所述蒸发器入口，所述蒸发器出口连接所述第四换热器的低压入口，所述第四换热器的低压出口连接所述第三换热器的低压入口，所述第三换热器的低压出口与所述引射器低压入口连接，所述引射器出口连接所述第二冷凝器入口，所述第二冷凝器出口与所述气液分离器入口连接，所述气液分离器气体出口连接所述压缩机的低压入口以形成压缩制冷循环回路； 所述气液分离器液体出口连接所述驱动泵入口，所述驱动泵出口分成第一支路(Ml)及第二支路(M2);所述第一支路(Ml)与所述发生器入口连接，所述发生器出口连接所述引射器高压入口以形成引射制冷循环回路； 所述第二支路(M2)连接所述第二节流阀入口，所述第二节流阀出口与所述第四换热器的低压入口连接。
11.根据权利要求10所述的混合工质制冷循环系统，其特征在于，还包括辅助发生器，所述辅助发生器设置于所述发生器和所述引射器高压入口之间的管道上；所述辅助发生器可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
12.根据权利要求10所述的混合工质制冷循环系统，其特征在于，所述混合工质为普通制冷工质或低温混合制冷工质；所述普通制冷工质包括HCFCs、HFCs或HCs类制冷剂；所述低温混合制冷工质为氮气、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
13.一种混合工质制冷循环系统，其特征在于，包括:压缩机、发生器、第一冷凝器、第三换热器、第四换热器、第一节流阀、蒸发器、引射器、第二冷凝器、气液分离器、第二节流阀和驱动泵及预冷换热器； 所述压缩机的高压出口与所述发生器的换热入口连接，所述发生器的换热出口连接所述第一冷凝器入口，所述第一冷凝器出口连接所述第三换热器的高压入口，所述第三换热器的高压出口与所述第四换热器的高压入口连接，所述第四换热器的高压出口与所述第一节流阀入口连接，所述第一节流阀出口连接所述蒸发器入口，所述蒸发器出口连接所述第四换热器的低压入口，所述第四换热器的低压出口连接所述第三换热器的低压入口，所述第三换热器的低压出口与所述引射器低压入口连接，所述引射器出口连接所述第二冷凝器入口，所述第二冷凝器出口与所述气液分离器入口连接，所述气液分离器气体出口连接所述预冷换热器的高温入口，所述预冷换热器高温出口与所述压缩机的低压入口连接，以形成压缩制冷循环回路； 所述气液分离器液体出口连接所述驱动泵入口，所述驱动泵出口分成第一支路(Ml)及第二支路(M2);所述第一支路(Ml)与所述发生器入口连接，所述发生器出口连接所述引射器高压入口以形成引射制冷循环回路；第二支路(M2)连接所述第二节流阀入口，所述第二节流阀出口与所述预冷换热器的低压入口连接，所述预冷换热器低温出口与所述引射器低压入口连接。
14.根据权利要求13所述的混合工质制冷循环系统，其特征在于，还包括辅助发生器，所述辅助发生器设置于所述发生器和所述引射器高压入口之间的管道上；所述辅助发生器可由工业系统产生的余热、地热或太阳能驱动。
15.根据权利要求13所述的混合工质制冷循环系统，其特征在于，所述混合工质为普通制冷工质或低温混合制冷工质；所述普通制冷工质包括HCFCs、HFCs或HCs类制冷剂；所述低温混合制冷工质为氮气.、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少两种。
【文档编号】F25B1/00GK103471273SQ201310392200
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】公茂琼, 吴剑峰, 邹鑫 申请人:中国科学院理化技术研究所