CN108800653A - 一种喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环*** - Google Patents

一种喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环*** Download PDF

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肖轶
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Abstract

本发明公开了一种喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***，包括：气液分离器将气态混合制冷剂输送至蒸发冷凝器的冷凝侧，并经过节流阀输送到蒸发器以制冷，将一部分液态的制冷剂与蒸发器输出的气态制冷剂一起经第二喷射器及蒸发冷凝器输送到第一喷射器，将另一部分液态的制冷剂经发生器输送到第一喷射器，并一起经过冷凝器返回至气液分离器。因此，本发明实施例提供的喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***，通过气液分离器液体与蒸发冷凝器之间的第二喷射器，使得第二喷射器出口处工质与气液分离器气体出口工质通过蒸发冷凝器进行逆流换热，从而可以在蒸发器中获得低温制冷温度同时通过第二喷射器回收膨胀功，提高***性能。

Description

一种喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***。
背景技术
喷射制冷***是一种热能驱动的制冷技术，可使用水、碳氢化合物或氢氟烃类等环境友好型制冷剂，***结构简单、不含运动部件、可靠性高。因此，喷射制冷***对于节约能源、保护环境具有重要意义。近年来，喷射器常被应用于蒸汽压缩式制冷循环中替代传统节流装置。然而，随着制冷温度的降低，喷射制冷***运行所需压比会升高，而喷射器压比增大会引起其喷射系数急剧降低，因此传统喷射制冷循环很难获得较低制冷温度。
现有技术中的喷射式制冷***，如中国专利文件(CN102620461B)公开的一种自复叠喷射式制冷机，该制冷机采用非共沸混合工质自复叠的方法，有效降低制冷***需要达到的压缩比，能利用喷射制冷技术实现较低的制冷温度。
然而，现有技术中的喷射式制冷***，由于采用节流阀实现节流，使得节流损失较大。
发明内容
本发明实施例提供了一种喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***，解决了现有技术中喷射式制冷***节流损失大的问题。
本发明实施例提供的喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***，包括：发生器、第一喷射器、冷凝器、气液分离器、蒸发冷凝器、节流阀、蒸发器、第二喷射器及溶液泵；该发生器输入端与该溶液泵的输出端连通，输出端与该第一喷射器的输入端连通，用于将该溶液泵输出的液态混合制冷剂加热，并输出高压的气态混合制冷剂至该第一喷射器；该第一喷射器输入端与该发生器的输出端及该蒸发冷凝器蒸发侧的出口连通，输出端与该冷凝器的输入端连通，该第一喷射器用于将该发生器输出的该高压的气态混合制冷剂及该蒸发冷凝器蒸发侧输出口输出的低压的气态混合制冷剂混合增压，并输出至该冷凝器；该冷凝器的输出端与该气液分离器连通，用于将混合增压后的气态制冷剂制冷为气液两相混合制冷剂，并将该气液两相混合制冷剂输出至该气液分离器；该气液分离器的输出端分别与该蒸发冷凝器冷凝侧输入口、该第二喷射器及该溶液泵的输入端连通，该气液分离器用于将该该气液两相混合制冷剂进行气液分离，并将该气态的混合制冷剂输送至该蒸发冷凝器的冷凝侧，将液态的混合制冷剂输出至该溶液泵及该第二喷射器；该蒸发冷凝器冷凝侧的输出口与该节流阀的输入端连通；该蒸发冷凝器的冷凝侧用于将该气液分离器输出的的气态的混合制冷剂冷凝为气液两相制冷剂，并输送至该节流阀；该节流阀的输入端与该蒸发器的输入端连通，用于将该气液两相制冷剂输送至该蒸发器以制冷，并由该蒸发器输出低温低压的气态混合制冷剂；该第二喷射器的输入端分别与该气液分离器及该蒸发器的输出端连通，输出端分别与该蒸发冷凝器的蒸发侧输入口连通，该第二喷射器用于将该蒸发器输出的低温低压的气态混合制冷剂及该气液分离器输出的液态的混合制冷剂输送至该蒸发冷凝器的蒸发侧；该蒸发冷凝器蒸发侧的输出口与该第一喷射器连通，用于将接收的该第二喷射器输送的两相混合制冷剂换热为低压过热的气态制冷剂，并输送至该第一喷射器。
较佳的，本发明实施例提供的喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***，该混合制冷剂包括高沸点工质及低沸点工质，该高沸点工质为R134a、R600、R152a、R245fa、R600a和/或R236fa；该低沸点工质为R23、R32、R290和/或R143a。
综上，本发明实施例提供的喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***，在气液分离器液体出口与蒸发冷凝器低压侧进口间配置第二喷射器，使得第二喷射器出口处工质与气液分离器气体出口工质通过蒸发冷凝器进行逆流换热，从而可以在蒸发器中获得低温制冷温度同时通过第二喷射器回收膨胀功，提高***性能，减少节流损失。
附图说明
图1为本发明实施例提供的喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***的结构示意图。
附图标记说明：1-发生器，2-第一喷射器，3-冷凝器，4-气液分离器，5-蒸发冷凝器，6-节流阀，7-蒸发器，8-第二喷射器，9-溶液泵。
具体实施方式
下面结合本发明中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
为了便于理解和说明，下面通过图1详细说明本发明实施例提供的喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***。该***可以包括：
发生器1、第一喷射器2、冷凝器3、气液分离器4、蒸发冷凝器5、节流阀6、蒸发器7、第二喷射器8及溶液泵9。
发生器1的输入端与溶液泵9的输出端连通，输出端与第一喷射器2的工作流体输入端连通，用于将溶液泵9输出的液态混合制冷剂加热，并输出高压的气态混合制冷剂至第一喷射器2。
第一喷射器2工作流体输入口与发生器1的输出端连通，引射流体入口与蒸发冷凝器5蒸发侧的出口连通，所述第一喷射器的输出端与冷凝器3的输入端连通，第一喷射器2用于将发生器1输出的高压的气态混合制冷剂及蒸发冷凝器5蒸发侧输出口输出的低压的气态混合制冷剂混合增压，并输出至冷凝器3。
冷凝器3的输出端与气液分离器4连通，用于将混合增压后的气态制冷剂制冷为气液两相混合制冷剂，并将气液两相混合制冷剂输出至气液分离器4。
气液分离器4的输出端分别与蒸发冷凝器5冷凝侧输入口、第二喷射器8工作流体输入口及溶液泵9的输入端连通，气液分离器4用于将气液两相混合制冷剂进行气液分离，并将气态的混合制冷剂输送至蒸发冷凝器5的冷凝侧，将液态的混合制冷剂输出至溶液泵9及第二喷射器8。
应理解，输送到蒸发冷凝器冷凝侧的气态的混合制冷剂包括低沸点的制冷剂和少量高沸点的制冷剂。输送到第二喷射器8及溶液泵9的液态制冷剂包括高沸点制冷剂和少量的低沸点制冷剂。
蒸发冷凝器5冷凝侧的输出口与节流阀6的输入端连通；蒸发冷凝器5的冷凝侧用于将气液分离器4输出的的气态的混合制冷剂冷凝为气液两相制冷剂，并输送至节流阀6。
节流阀6的输入端与蒸发器7的输入端连通，用于将气液两相制冷剂输送至蒸发器7以制冷，并由蒸发器7输出低温低压的气态混合制冷剂。
第二喷射器8的工作流体输入口与气液分离器4的输出端连通，引射流体输入口与所述蒸发器(7)的输出端连通，第二喷射器8的输出端分别与蒸发冷凝器5的蒸发侧输入口连通，第二喷射器8用于将蒸发器7输出的低温低压的气态混合制冷剂及气液分离器4输出的液态的混合制冷剂输送至蒸发冷凝器5的蒸发侧。
蒸发冷凝器5蒸发侧的输出口与第一喷射器1的引射流体输入口连通，用于将接收的第二喷射器输送的两相混合制冷剂换热为低压过热的气态制冷剂，并输送至第一喷射器1的引射流体输入口。
可选的，本发明实施例提供的喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***，混合制冷剂可以包括高沸点工质及低沸点工质，高沸点工质可以为R134a、R600、R152a、R245fa、R600a和/或R236fa；低沸点工质可以为R23、R32、R290和/或R143a。
实际工作过程中，在气液分离器4内存储混合制冷剂。首先开启冷凝器3，使得制冷剂冷凝储存在气液分离器4底部。当气液分离器中溶液达到一定高度时开启溶液泵9。使得经过气液分离后的一部分液态混合制冷剂经过溶液泵9被输送到在发生器1，进而被发生器1加热汽化为高压过热状态的气态制冷剂，作为工质被输送到第一喷射器2工作流体入口。
另一部分液态混合制冷剂则进入第二喷射器8的工作流体入口，去引射蒸发器7出口的低温低压混合制冷剂蒸汽，使得从蒸发器7出口输出的低温低压混合制冷剂蒸汽进入第二喷射器8的引射流体入口。进而使得进入第二喷射器8工作流体入口的液态混合制冷剂与进入引射流体入口的气态低温低压混合制冷剂一起被输送到蒸发冷凝器5的蒸发侧。
经过气液分离后的气态混合制冷剂被输送到蒸发冷凝器5的冷凝侧。则气态的混合制冷剂与经过第二喷射器8输送到蒸发侧的混合制冷剂在蒸发冷凝器5进行热交换，使得冷凝侧的气态混合制冷剂被冷却为气液两相的混合制冷，并经过冷凝侧输出口输出到节流阀6。节流阀6将气液两相的混合制冷调节为低温低压的气液两相的混合制冷，并输送到蒸发器7，进行蒸发吸热以制冷。
应理解，在蒸发器7内吸热后，低温低压混合制冷剂蒸汽输出到第二喷射器的引射流体入口，且与一部分液态混合制冷剂一起被输送到蒸发冷凝器5的蒸发侧，并经过换热后成为低压过热的气态混合制冷剂。
进一步，经过发生器1输送到第一喷射器2的工作流体入口的高压过热气态混合制冷剂去引射蒸发冷凝器5蒸发侧的低压过热的气态混合制冷剂，使得低压过热的气态混合制冷剂进入第一喷射器2的引射流体入口。即第一喷射器2完成的对蒸发冷凝器5蒸发侧出口的低压混合制冷剂的引射。
最后，第一喷射器2将蒸发冷凝器5的蒸发侧出口的低压的气态混合制冷剂经过与发生器加热后的高压过热状态的气态制冷剂一起混合增压，成为中间压力状态的过热气态混合制冷剂，并输送到冷凝器3。在冷凝器3中，输入的混冷制冷剂经过热交换后成为气液亮相的混合制冷剂，并输送到气液分离器4进行气液分离，继续进行循环工作。
综上，本发明实施例提供的喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***，在气液分离器液体出口与蒸发冷凝器低压侧进口间配置第二喷射器，使得第二喷射器出口处工质与气液分离器气体出口工质通过蒸发冷凝器进行逆流换热，从而可以在蒸发器中获得低温制冷温度同时通过第二喷射器回收膨胀功，提高***性能，减少节流损失。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***，其特征在于，包括：发生器(1)、第一喷射器(2)、冷凝器(3)、气液分离器(4)、蒸发冷凝器(5)、节流阀(6)、蒸发器(7)、第二喷射器(8)及溶液泵(9)；
所述气液分离器(4)的输出端分别与所述蒸发冷凝器(5)冷凝侧输入口、所述第二喷射器(8)工作流体输入口及所述溶液泵(9)的输入端连通，所述气液分离器(4)用于将气液两相混合制冷剂进行气液分离，并将分离得到的气态混合制冷剂输送至所述蒸发冷凝器(5)的冷凝侧，将液态混合制冷剂输出至所述溶液泵(9)及所述第二喷射器(8)；
所述蒸发冷凝器(5)冷凝侧的输出口与所述节流阀(6)的输入端连通；所述蒸发冷凝器(5)的冷凝侧用于将所述气液分离器(4)输出的的气态的混合制冷剂冷凝为气液两相混合制冷剂，并输送至所述节流阀(6)；
所述节流阀(6)的输出端与所述蒸发器(7)的输入端连通，用于将所述气液两相混合制冷剂输送至所述蒸发器(7)以制冷，并由所述蒸发器(7)输出低温低压的气态混合制冷剂；
所述第二喷射器(8)的引射流体输入口与所述蒸发器(7)的输出端连通；所述第二喷射器(8)的输出端与所述蒸发冷凝器(5)的蒸发侧输入口连通，所述第二喷射器(8)用于将所述蒸发器(7)输出的低温低压的气态混合制冷剂及所述气液分离器(4)输出的液态混合制冷剂输送至所述蒸发冷凝器(5)的蒸发侧；
所述蒸发冷凝器(5)蒸发侧的输出口与所述第一喷射器(2)的引射流体输入口连通，用于将所述第二喷射器(8)输送的两相混合制冷剂换热为低压过热的气态制冷剂，并输送至所述第一喷射器(2)的引射流体输入口；
所述发生器(1)输入端与所述溶液泵(9)的输出端连通，输出端与所述第一喷射器(2)的工作流体输入口连通，用于将所述溶液泵(9)输出的液态混合制冷剂加热，并输出高压的气态混合制冷剂至所述第一喷射器(2)；
所述第一喷射器(2)的输出端与所述冷凝器(3)的输入端连通，所述第一喷射器(2)用于将所述发生器(1)输出的所述高压的气态混合制冷剂及所述蒸发冷凝器(5)蒸发侧输出口输出的低压的气态混合制冷剂混合增压，并输出至所述冷凝器(3)；
所述冷凝器(3)的输出端与所述气液分离器(4)的输入端连通，用于将混合增压后的气态制冷剂制冷为气液两相混合制冷剂，并将所述气液两相混合制冷剂输送至所述气液分离器(4)。
2.根据权利要求1所述的喷射器节流增效的混合工质喷射制冷循环***，其特征在于，所述混合制冷剂包括高沸点工质及低沸点工质，所述高沸点工质为R134a、R600、R152a、R245fa、R600a和/或R236fa；所述低沸点工质为R23、R32、R290和/或R143a。
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