CN104729136A - 一种循环制冷方法及其制冷循环*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种循环制冷方法,制冷剂通过膨胀,其流速加快,动能增加,压力与温度下降,制冷剂在蒸发器内吸收冷媒介质热量蒸发,冷媒介质放出热量温度降低实现制冷,吸取热量的制冷剂体积膨胀、流速增加进入扩压管内进行压缩,其流速下降、压力及温度上升,制冷剂蒸汽进入冷凝器内被冷凝成为液体,制冷剂放出热量被冷凝成为制冷剂液体进入液体泵,形成制冷循环,进入扩压管的制冷剂蒸发程度不受限制,可以用水作为制冷剂,解决了氟利昂等制冷剂破坏大气臭氧层和液—汽吸收式***制冷过程中使用化学吸收剂对设备造成腐蚀的问题,制冷剂在蒸发器内从低温冷媒介质吸取热量,经扩压升温,在冷凝器内放出热量,冷却介质获取热量温度升高进行供热,本发明同时提供了一种制冷循环***。
Description
技术领域
本发明属于热能利用和处理及设备技术领域,特别涉及一种循环制冷方法及其制冷循环***。
背景技术
目前比较常用的制冷主要有两种形式:一种是电驱动机械蒸汽压缩式***,另一种是液—汽吸收式***。但这两种均有不足之处,机械蒸汽压缩式电耗高,设备投资大,运行费用高,使用氟利昂等制冷剂,影响环境,破坏大气臭氧层。液—汽吸收式***热利用系数不高,设备庞大,经济性比较差,使用化学吸收剂容易腐蚀。另外,机械蒸汽压缩式制冷机对制冷剂有一定要求,制冷剂的沸点要低,进入蒸汽压缩机的制冷剂必须完全蒸发,限制了水作为制冷剂的使用。
发明内容
针对现有的上述问题,本发明提供了一种循环制冷方法,制冷时制冷剂蒸发程度不受限制,根据需要可以完全蒸发,也可以不完全蒸发,完全可以使用水作为制冷剂,解决了使用氟利昂等制冷剂、破坏大气臭氧层和在液—汽吸收式***制冷过程中使用化学吸收剂对设备造成腐蚀的问题,同时该制冷循环还实现了供热的目的,本发明同时提供了一种制冷循环***。
其技术方案是这样的,一种循环制冷方法,其特征在于,其包括以下步骤,
(1)、液体泵对从冷凝器过来的制冷剂液体进行加压;
(2)、升压后的制冷剂进入膨胀管,在膨胀管内对制冷剂进行膨胀;
(3)、膨胀后的制冷剂进入蒸发器中,在蒸发器内,高湿度的低温低压制冷剂吸收冷媒介质热量蒸发,冷媒介质放出热量温度降低,实现制冷目的,同时制冷剂从冷媒介质吸取热量,其体积迅速膨胀、流速迅速增加;
(4)、吸收了冷媒介质热量的制冷剂进入扩压管,在扩压管内,对制冷剂蒸汽进行压缩,其流速下降、压力及温度上升;
(5)、在扩压内经过扩压的制冷剂蒸汽进入冷凝器,在冷凝器内,制冷剂蒸汽放出热量被冷凝成为液体,冷却介质吸收制冷剂热量温度升高;
(6)、制冷剂放出热量被冷凝成为制冷剂液体进入液体泵中,形成制冷循环。
一种制冷循环***,其特征在于:其包括液体泵,膨胀管连接所述液体泵,蒸发器连接所述膨胀管,扩压管连接所述蒸发器,冷凝器连接所述扩压管,所述给水泵连接所述冷凝器,形成制冷循环。
本发明的上述循环制冷方法中,由于制冷剂通过膨胀管膨胀,使得制冷剂流速逐渐加快,动能不断增加,压力与温度不断下降,高湿度的低温低压制冷剂在蒸发器内吸收冷媒介质热量蒸发,冷媒介质放出热量温度降低,实现制冷目的,在蒸发器内从冷媒介质吸取热量的制冷剂体积迅速膨胀、流速迅速增加进入扩压管,在扩压管内,对制冷剂蒸汽进行压缩,其流速下降、压力及温度上升,然后制冷剂蒸汽进入冷凝器,在冷凝器内,制冷剂蒸汽放出热量被冷凝成为液体,冷却介质吸收制冷剂热量温度升高,最后制冷剂放出热量被冷凝成为制冷剂液体进入液体泵,形成制冷循环,进入扩压管的制冷剂不要求一定是干饱和蒸汽或过热蒸汽,也可以是湿饱和蒸汽,所以制冷时制冷剂蒸发程度不受限制,根据需要可以完全蒸发,也可以不完全蒸发,完全可以使用水作为制冷剂,解决了使用氟利昂等制冷剂、破坏大气臭氧层和在液—汽吸收式***制冷过程中使用化学吸收剂对设备造成腐蚀的问题,同时由于制冷剂在蒸发器内从低温冷媒介质吸取热量,经过扩压管升温,在冷凝器内向高温冷却介质放出热量,冷却介质获取热量温度升高,达到供热目的。
附图说明
图1为本发明制冷循环***示意图。
具体实施方式
见图1,
一种循环制冷方法,其包括以下步骤,
(1)、液体泵1对从冷凝器5过来的制冷剂液体进行加压;
(2)、升压后的制冷剂进入膨胀管2,在膨胀管2内对制冷剂进行膨胀;
(3)、膨胀后的制冷剂进入蒸发器3中,在蒸发器3内,高湿度的低温低压制冷剂吸收冷媒介质热量蒸发,冷媒介质放出热量温度降低,实现制冷目的,同时制冷剂从冷媒介质吸取热量,其体积迅速膨胀、流速迅速增加;
(4)、吸收了冷媒介质热量的制冷剂进入扩压管4,在扩压管4内,对制冷剂蒸汽进行压缩,其流速下降、压力及温度上升;
(5)、在扩压管4内经过扩压的制冷剂蒸汽进入冷凝器5,在冷凝器5内,制冷剂蒸汽放出热量被冷凝成为液体,冷却介质吸收制冷剂热量温度升高;
(6)、制冷剂放出热量被冷凝成为制冷剂液体进入液体泵5中,形成制冷循环。
见图1,
一种制冷循环***,其包括液体泵1,膨胀管2连接液体泵2,蒸发器3连接膨胀管2,扩压管4连接蒸发器3,冷凝器5连接扩压管4,给水泵1连接冷凝器5,形成制冷循环,根据制冷剂在制冷循环***的流动状况选择液体泵,液体泵对从冷凝器过来的制冷剂液体进行加压,液体制冷剂升压,升压后的制冷剂进入膨胀管。在膨胀管内制冷剂进行膨胀,随着制冷剂流速逐渐加快,动能不断增加,压力与温度不断下降,然后进入蒸发器。在蒸发器内,高湿度的低温低压制冷剂吸收冷媒介质热量蒸发,冷媒介质放出热量温度降低,实现制冷目的。在蒸发器内,制冷剂从冷媒介质吸取热量,其体积迅速膨胀、流速迅速增加进入扩压管。在扩压管内,对制冷剂蒸汽进行压缩,其流速下降、压力及温度上升,然后制冷剂蒸汽进入冷凝器。在冷凝器内,制冷剂蒸汽放出热量被冷凝成为液体,冷却介质吸收制冷剂热量温度升高。最后冷凝液体进入液体泵,液体泵对冷凝液体再一次进行加压,至此,工质完成了一个封闭过程,即液体泵驱动式制冷循环。
通过扩压管扩压加速辅助制冷剂升温形成制冷剂蒸汽进入冷凝器中,进入扩压管的制冷剂不要求一定是干饱和蒸汽或过热蒸汽,也可以是湿饱和蒸汽。在扩压管压缩后也不要求一定是过热蒸汽,也可以是干饱和蒸汽或湿饱和蒸汽,所以制冷时制冷剂蒸发程度不受限制,根据需要可以完全蒸发,也可以不完全蒸发,完全可以使用水作为制冷剂,解决了使用氟利昂等制冷剂、破坏大气臭氧层和在液—汽吸收式***制冷过程中使用化学吸收剂对设备造成腐蚀的问题,同时由于制冷剂在蒸发器内从低温冷媒介质吸取热量,经过扩压管升温,在冷凝器内向高温冷却介质放出热量,冷却介质获取热量温度升高,达到供热目的。
本发明中,
进入扩压管的制冷剂不要求一定是干饱和蒸汽或过热蒸汽,也可以是湿饱和蒸汽。在扩压管压缩后也不要求一定是过热蒸汽,也可以是干饱和蒸汽或湿饱和蒸汽,不一定要求制冷剂完全蒸发,完全可以使用水作为制冷剂,这与蒸汽压缩式制冷***压缩机对制冷剂的要求有本质区别。
液体泵驱动式制冷循环除达到制冷目的外,还可以向高温热源供热。制冷剂在蒸发器内从低温冷媒介质吸取热量,经过扩压管升温,在冷凝器内向高温冷却介质放出热量,冷却介质获取热量温度升高,达到供热目的。
本发明可以采用无毒无害无腐蚀包括水在内的制冷剂,增加制冷设备的寿命,减少对环境的影响。本发明具有制冷及供热双重功能,供热温度不受设备限制,可以输出比现有热泵更高的温度。采用液体泵代替蒸汽压缩机可以减少能耗,提高制冷、供热系数。
本实施例中:
液体泵1为制冷剂循环提供动力。液体泵1进口通过管道与冷凝器5出口连接,出口通过管道与膨胀管2进口连接;
膨胀管2是制冷剂增速降压装置。膨胀管2进口通过管道与液体泵1出口连接,出口通过管道与蒸发器3进口连接;
蒸发器3是制冷剂蒸发吸热装置,制冷剂吸收冷媒介质热量蒸发。蒸发器3进口通过管道与膨胀管2出口连接,出口通过管道与扩压管4进口连接;
扩压管4是制冷剂升压升温装置。扩压管4进口通过管道与蒸发器3出口连接,出口通过管道与冷凝器5进口连接;
冷凝器5是制冷剂冷却装置,制冷剂在冷却介质的作用下放热冷却。冷凝器5进口通过管道与扩压管4出口连接,出口通过管道与液体泵1进口连接。
本发明制冷循环***工作原理如下:
首先液体泵1对从冷凝器5过来的制冷剂液体进行加压,液体制冷剂升压,升压后的制冷剂进入膨胀管2。在膨胀管2内制冷剂进行膨胀,随着制冷剂流速逐渐加快,动能不断增加,压力与温度不断下降,然后进入蒸发器3。在蒸发器3内,高湿度的低温低压制冷剂吸收冷媒介质的热量蒸发,冷媒介质放出热量温度降低。在蒸发器3内,制冷剂从冷媒介质吸取热量后体积迅速膨胀,流速迅速增加,然后进入扩压管4。在扩压管4内,对制冷剂蒸汽进行压缩,其流速下降、压力及温度上升,然后制冷剂蒸汽进入冷凝器5。在冷凝器5内,制冷剂蒸汽放出热量被冷凝成为液体,冷却介质吸收制冷剂热量温度升高。最后冷凝液体进入液体泵1,液体泵对冷凝液体再一次进行加压,至此,工质完成了一个封闭过程,即液体泵驱动式制冷循环。
Claims (2)
1. 一种循环制冷方法,其特征在于,其包括以下步骤,
(1)、液体泵对从冷凝器过来的制冷剂液体进行加压;
(2)、升压后的制冷剂进入膨胀管,在膨胀管内对制冷剂进行膨胀;
(3)、膨胀后的制冷剂进入蒸发器中,在蒸发器内,高湿度的低温低压制冷剂吸收冷媒介质热量蒸发,冷媒介质放出热量温度降低,实现制冷目的,同时制冷剂从冷媒介质吸取热量,其体积迅速膨胀、流速迅速增加;
(4)、吸收了冷媒介质热量的制冷剂进入扩压管,在扩压管内,对制冷剂蒸汽进行压缩,其流速下降、压力及温度上升;
(5)、在扩压内经过扩压的制冷剂蒸汽进入冷凝器,在冷凝器内,制冷剂蒸汽放出热量被冷凝成为液体,冷却介质吸收制冷剂热量温度升高;
(6)、制冷剂放出热量被冷凝成为制冷剂液体进入液体泵中,形成制冷循环。
2.一种制冷循环***,其特征在于:其包括液体泵,膨胀管连接所述液体泵,蒸发器连接所述膨胀管,扩压管连接所述蒸发器,冷凝器连接所述扩压管,所述给水泵连接所述冷凝器,形成制冷循环。
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