一种具有增气补焓功能的喷射制冷装置的制作方法

本发明涉及一种制冷装置，特别是一种具有增气补焓功能的喷射制冷装置。

背景技术：

太阳能喷射式制冷装置可利用不花钱的太阳能、地热能作为驱动能源，提高了能源利用率，减少了工业污染物的排放。且该系统只有循环泵一个运动部件，不需要润滑，运行可靠、维护费用低、寿命长，是一种很有前景的制冷方式。

图1为传统喷射式制冷装置的整体结构示意图，该装置主要由冷凝器(1)、气体喷射器(2)、蒸发器(3)、发生器(4)、循环泵(5)、膨胀阀(6)和连接管道组成。该装置的工作过程为：发生器(4)内产生的高温高压的蒸气，通过气体喷射器的喷嘴，在出口处形成较低的压力，从而将蒸发器(3)内产生的低温低压的蒸气引射入喷射器，两股流体充分混合为一股压力较高的流体，排入冷凝器(1)冷凝为液体，这部分液体一部分经循环泵(5)增压后流回发生器(4)继续使用，另一部分经膨胀阀(6)减压后流回蒸发器(3)蒸发吸热，实现制冷效应。

喷射器是该系统的核心部件，它的工作性能在很大程度上影响了整个制冷系统的性能。对于一固定结构的喷射器来说，最佳工况是该喷射器的设计工况。当工况发生变化后，喷射器的喷射系数将偏离设计点，有可能与设计值存在严重的差别，甚至停止工作。我们把描述给定几何尺寸的喷射器的喷射系数与相互作用流体的外部参数的关系曲线叫做喷射器的特性曲线。如附图2所示，当保持喷射器的结构及工作和引射蒸气的参数一定时，喷射器的喷射系数与其背压的关系特性曲线由两段组成：a－倾斜段，在这一段上，喷射器的背压高于临界点对应的值，喷射系数随着背压的升高而快速减小，直至为零时喷射器停止工作；b－为水平段，在这一段上，当降低背压时，喷射系数保持不变。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种具有增气补焓功能的喷射制冷装置，解决现有喷射式制冷装置的喷射器的设计工况与工作工况差别严重的问题。

本发明的目的是这样实现的：该喷射制冷装置包括：冷凝器、气体喷射器、蒸发器、发生器、循环泵、膨胀阀、调节阀门和连接管道；冷凝器的出口经三通管路分别与膨胀阀的入口及循环泵的入口相连；膨胀阀的出口经管路与蒸发器的入口相连，蒸发器的出口经管路与气体喷射器的引射气体入口相连；循环泵的出口经管路与发生器的入口相连；发生器的出口经三通管路分别与气体喷射器的工作气体入口及流量调节阀门的入口相连，流量调节阀门的出口经管路与气体喷射器的扩压室相连；气体喷射器的排出口经管路与冷凝器的入口相连。

有益效果，由于采用了上述方案，本发明的一种具有增气补焓功能的喷射制冷装置，与传统系统相比，该喷射制冷装置增加了一根连接发生器出气口与喷射器扩压段之间的管路及一个调节阀门。当工况变化使喷射器的实际背压超出其临界背压，在压差作用下，通过该管路及调节阀门，发生器内的一部分高压气体将进入喷射器的扩压段内与混合气体混合，从而提高了扩压器内混合气体的压力水平，在保证喷射系数不变的情况下，使之能顺利排出至压力较高的冷凝器，产生了意想不到的技术效果。

该装置解决了现有喷射式制冷装置的喷射器的设计工况与工作工况差别严重的问题，达到了本发明的目的。

优点：喷射器是喷射制冷系统的核心部件，其造价低、运行可靠、维护费用低、寿命长，当实际背压高于临界值时，通过该管路及管路上的调节阀门，将发生器内的一部分高压气体引入喷射器的扩压段内与混合气体混合，从而提高扩压器内混合气体的压力水平，进而使排出气体能顺利进入压力较高的冷凝器。通过该措施，保证了系统能正常运行，且喷射系数无任何衰减。

附图说明

图1为现有技术的传统喷射式制冷装置整体结构示意图。

图2为定结构喷射器的特性曲线示意图。

图3为本发明的结构示意图。

图中：1、冷凝器；2、气体喷射器；3、蒸发器；4、发生器；5、循环泵；6、膨胀阀；7、流量调节阀门。

具体实施方式

该喷射制冷装置包括：冷凝器1、气体喷射器2、蒸发器3、发生器4、循环泵5、膨胀阀6、调节阀门7和连接管道；冷凝器的出口经三通管路分别与膨胀阀的入口及循环泵的入口相连；膨胀阀的出口经管路与蒸发器的入口相连，蒸发器的出口经管路与气体喷射器的引射气体入口相连；循环泵的出口经管路与发生器的入口相连；发生器的出口经三通管路分别与气体喷射器的工作气体入口及流量调节阀门的入口相连，流量调节阀门的出口经管路与气体喷射器的扩压室相连；气体喷射器的排出口经管路与冷凝器的入口相连。

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

实施例1：图3是本发明的一种具有增气补焓功能的新型喷射制冷装置，是在传统喷射制冷装置中增加了连接发生器出气口与喷射器扩压段之间通过管路连接的流量调节阀门7。该喷射制冷装置包括冷凝器1、气体喷射器2、蒸发器3、发生器4、循环泵5、膨胀阀6、流量调节阀门7和连接管道。

冷凝器1的出口经管路分为两路，一路经管路与膨胀阀6的入口相连，另一路经管路与循环泵5的入口相连；所述膨胀阀6的出口经管路与蒸发器3的入口相连，所述蒸发器3的出口经管路与气体喷射器2的引射气体入口相连；所述循环泵5的出口经管路与发生器4的入口相连；所述发生器4的出口经管路分为两路，一路经管路与所述气体喷射器2的工作气体入口相连，另一路经管路与流量调节阀门7的入口相连，所述流量调节阀门7的出口经管路与所述气体喷射器2的扩压室相连；所述气体喷射器2的排出口经管路与所述冷凝器1的入口相连。

工作原理及过程：发生器4内产生的高压高温的蒸气，通过气体喷射器的喷嘴，在出口处形成较低的压力，从而将蒸发器3内产生的低温低压的蒸气引射入喷射器，两股流体在喷射器2的混合室内混合为一股流体后进入扩压室恢复压力，且在扩压室内，混合气体与经过另一根管路直接来自发生器的的高压气体混合，从而提高了压强水平，排入冷凝器1冷凝为液体，这部分液体一部分经循环泵5增压后流回发生器4继续使用，另一部分经膨胀阀6减压后流回蒸发器3蒸发吸热，实现了制冷效应。

工作循环路径有3条：

第一条为蒸发器3—气体喷射器2—冷凝器1—膨胀阀6—蒸发器3；

第二条为发生器4—气体喷射器2—冷凝器1—循环泵5—发生器4；

第三条为发生器4—流量调节阀门7—气体喷射器2—冷凝器1—循环泵5—发生器4。

技术特征：

技术总结
一种具有增气补焓功能的喷射制冷装置，属于喷射制冷装置。该装置的冷凝器的出口经三通管路分别与膨胀阀的入口及循环泵的入口相连；膨胀阀的出口经管路与蒸发器的入口相连，蒸发器的出口经管路与气体喷射器的引射气体入口相连；循环泵的出口经管路与发生器的入口相连；发生器的出口经三通管路分别与气体喷射器的工作气体入口及流量调节阀门的入口相连，流量调节阀门的出口经管路与气体喷射器的扩压室相连；气体喷射器的排出口经管路与冷凝器的入口相连。优点：本发明将发生器内的一部分高压气体引入喷射器的扩压段，提高了混合气体的压力水平，进而使排出气体能顺利进入压力较高的冷凝器。保证了系统在变工况下能正常运行，且喷射系数无任何衰减。

技术研发人员：王菲;杨雅楠
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：2017.11.03
技术公布日：2018.01.19