CN106152636A - 一种节能型蒸汽压缩式制冷循环*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种节能型蒸汽压缩式制冷循环***,其可减少热量产生,节省电能的消耗,增加制冷量,制冷系数大幅度提高,从而进一步解决了蒸汽压缩式制冷能耗过高的问题;其包括压缩机、冷凝器、蒸发器、过冷器、水轮机、节流阀一、二、增压机,压缩机进口与增压机出口连接,压缩机出口与冷凝器进口连接,冷凝器出口与过冷器的高压制冷剂进口连接,过冷器的高压制冷剂出口与水轮机进口连接,过冷器的低压制冷剂进口与节流阀一出口连接,过冷器的低压制冷剂出口与增压机进口、蒸发器出口均相连接,水轮机出口分别连接节流阀一、二的进口,蒸发器进口与节流阀二出口连接,增压机出口与压缩机进口连接,水轮机轮轴通过联轴器与增压机的传动轴联结。
Description
技术领域
本发明涉及热处理及设备技术领域,具体为一种节能型蒸汽压缩式制冷循环***。
背景技术
蒸汽压缩式制冷是建立在液体汽化时吸收汽化潜热这一基础上的,它的制冷能力比较大,因此蒸汽压缩式制冷是目前应用很广的制冷方法,这种制冷装置主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器组成,首先,制冷剂蒸汽被吸入压缩机,并被绝热压缩成为过热蒸汽,然后过热状态下的制冷剂蒸汽进入冷凝器,被定压冷凝成为饱和液体,制冷剂液体继而通过膨胀阀绝热节流,压力和温度均大大降低,最后,节流后的高湿度低温低压制冷剂进入蒸发器,从冷室吸热蒸发,降低冷室温度,制冷剂湿蒸汽吸热后变为干饱和蒸汽,重新又被吸入压缩机,如此不断循环,但由于制冷剂液体采用膨胀阀节流,一方面损失了膨胀功浪费了输入的电能,另一方面又产生了热量减少了制冷量,制冷系数降低。
发明内容
针对现有上述缺陷,本发明提供了一种节能型蒸汽压缩式制冷循环***,其可减少热量产生,节省电能的消耗,增加制冷量,制冷系数大幅度提高,从而进一步解决了蒸汽压缩式制冷能耗过高的问题。
其技术方案是这样的,其包括压缩机、冷凝器、蒸发器,其特征在于,其还包括过冷器、水轮机、节流阀一、节流阀二、增压机,所述压缩机进口通过管道与所述增压机出口连接,所述压缩机出口通过管道与所述冷凝器进口连接,所述冷凝器出口通过管道与所述过冷器的高压制冷剂进口连接,所述过冷器的高压制冷剂出口通过管道与所述水轮机进口连接,所述过冷器的低压制冷剂进口通过管道与所述节流阀一出口连接,所述过冷器的低压制冷剂出口通过管道与所述增压机进口、蒸发器出口均相连接,所述水轮机出口通过管道分别连接所述节流阀一、节流阀二的进口,所述蒸发器进口通过管道与所述节流阀二出口连接,所述增压机出口通过管道与所述压缩机进口连接,所述水轮机轮轴通过联轴器与所述增压机的传动轴联结。
本发明的有益效果是,通过采用水轮机取代现有蒸汽压缩式制冷循环中的膨胀阀,增设了增压机,利用制冷剂液体压力能的转换回收现有膨胀阀所损失部分的能量,不仅可以提高制冷量、减少电能能耗,且使得蒸汽压缩式制冷循环的制冷系数大幅度提高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种节能型蒸汽压缩式制冷循环***,包括压缩机1、冷凝器2、过冷器3、水轮机4、节流阀一5-1、节流阀二5-2、蒸发器6、增压机7、联轴器8,其中压缩机1为制冷剂循环提供动力;冷凝器2是制冷剂冷却装置,使制冷剂在冷却介质的作用下放热冷却;过冷器3是制冷剂过冷装置;水轮机4是压力能转换为机械能的设备,根据水轮机的工作原理,选择水轮机取代现有蒸汽压缩式制冷循环中的膨胀阀,使制冷剂液体的压力能在其内转换为机械能带动增压机工作,从而提高低压制冷剂蒸气的压力,并使压缩机吸入高于蒸发压力的制冷剂蒸气,减少进出压缩机制冷剂蒸气的压差,从而降低电能消耗;蒸发器6是制冷剂蒸发吸热装置,使制冷剂吸收冷媒介质热量蒸发;增压机7是制冷剂蒸汽增压设备;具体地,压缩机1进口通过管道与增压机7出口连接,压缩机1出口通过管道与冷凝器2进口连接,冷凝器2出口通过管道与过冷器3的高压制冷剂进口连接,过冷器3的高压制冷剂出口通过管道与水轮机4进口连接,过冷器3的低压制冷剂进口通过管道与节流阀一5-1出口连接,过冷器3的低压制冷剂出口通过管道与增压机7进口、蒸发器6出口均相连接,水轮机4出口通过管道分别连接节流阀一5-1、节流阀二5-2的进口,蒸发器6进口通过管道与节流阀二5-2出口连接,增压机7出口通过管道与压缩机1进口连接,水轮机4轮轴通过联轴器8与增压机7的传动轴联结,从而带动增压机7工作。
其工作原理是,首先,制冷剂蒸汽被吸入压缩机1,并被绝热压缩成为过热蒸汽,然后过热状态下的制冷剂蒸汽进入冷凝器2,被定压冷凝成为饱和液体,该饱和液体继而进入过冷器3,被继续冷却至过冷液体,然后过冷液体进入水轮机4内做功,使制冷剂液体的压力能在其内转换为机械能从而带动增压机7工作,同时在水轮机4内作了功的制冷剂液体压力下降,然后分成两部分,即分别通过节流阀一5-1、节流阀二5-2绝热节流,压力继续降低,节流后的低温低压制冷剂分别进入过冷器3、蒸发器6,一方面在过冷器3内,低温低压制冷剂吸收从冷凝器2过来的高压制冷剂热量蒸发,降低高压制冷剂温度,高压制冷剂冷却成为过冷液体,高压过冷液体进入水轮机作功,过冷液体的温度视水轮机4作功过程不产生汽化而定,保证压力下降时始终保持液体状态,以及保证水轮机4正常运行的同时,发挥更大的制冷效果;另一方面在蒸发器6内,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,最后将过冷器3、蒸发器6蒸发吸热后的低温低压制冷剂蒸汽进行混合,混合后进入增压机7增压,提高制冷剂蒸汽的压力,然后重新又被吸入压缩机1,并被绝热压缩成为过热蒸汽,过热状态下的制冷剂蒸汽进入冷凝器2,被定压冷凝成为饱和液体,然后进入过冷器3继续冷却成为过冷液体,如此不断循环。
Claims (1)
1.一种节能型蒸汽压缩式制冷循环***,其包括压缩机、冷凝器、蒸发器,其特征在于,其还包括过冷器、水轮机、节流阀一、节流阀二、增压机,所述压缩机进口通过管道与所述增压机出口连接,所述压缩机出口通过管道与所述冷凝器进口连接,所述冷凝器出口通过管道与所述过冷器的高压制冷剂进口连接,所述过冷器的高压制冷剂出口通过管道与所述水轮机进口连接,所述过冷器的低压制冷剂进口通过管道与所述节流阀一出口连接,所述过冷器的低压制冷剂出口通过管道与所述增压机进口、蒸发器出口均相连接,所述水轮机出口通过管道分别连接所述节流阀一、节流阀二的进口,所述蒸发器进口通过管道与所述节流阀二出口连接,所述增压机出口通过管道与所述压缩机进口连接,所述水轮机轮轴通过联轴器与所述增压机的传动轴联结。
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