專利名稱：深度冷凍噴射制冷循環裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種深度冷凍噴射制冷循環裝置，尤其涉及一種冷凝噴射器實現增壓的深度冷凍噴射制冷循環裝置，屬于低溫制冷技術領域。
背景技術：
噴射式制冷是一種利用低品位能源驅動的制冷方式，可有效利用太陽能、地熱等可再生能源及工業余熱、廢熱；噴射式制冷所使用制冷工質主要為水、碳氫化合物自然工質或氫氟烴類制冷工質，可避免使用破壞臭氧層的CFCs或HCFCs類制冷工質。傳統噴射制冷在20世紀30年代早期曾被廣泛用于大型建筑空調系統中，之后逐漸被機械壓縮制冷方式所取代，目前在可再生能源或工廠余熱廢熱較為豐富場所，并且是制冷溫度較高的空調或冷卻領域仍在廣泛應用。噴射制冷可利用較低熱源溫度來獲得制冷效果，但制冷溫度較高，尤其以水為工質制冷溫度在5TTl(TC左右，以沸點較低氟利昂類(如R134a、 R152a等)為工質制冷溫度也僅能到達一1(TC 。由于傳統噴射制冷循環的噴射器壓縮比較小，難以達到冷凝器的冷卻介質在冷卻溫度較高時所需冷凝壓力要求，因此制冷溫度較高。
申請號為200910064001. 1的中國專利說明書公開了一種噴射式低溫制冷機，包括發生器、低沸點工質氣體噴射器、第一回熱器、第二冷凝器、工質泵、第三節流閥和精餾部件，該系統應用自動復疊制冷循環原理，能有效利用低品位低溫熱源，如太陽能、地熱等可再生能源，可獲得低溫制冷溫度，但是，由于該系統中的低沸點工質氣體噴射器限制第二冷凝器的工作壓力，從而在低溫制冷溫度時造成制冷機效率下降，使得噴射式制冷機的實際應用受到了一定的限制。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種深度冷凍噴射制冷循環裝置，以解決冷凝器工作壓力低的問題。
為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案 一種深度冷凍噴射制冷循環裝置，包括發生器、氣體噴射器、工質泵、冷凝器、氣液分離器以及蒸發器單元，所述的深度冷凍噴射制冷循環裝置還設置有冷凝噴射器，冷凝器的進口與冷凝噴射器的出口相連，冷凝器的出口與氣液分離器的進口相連，氣液分離器設置有兩個出液口，其中一個與工質泵的進口相連，工質泵的出口為兩路， 一路與冷凝噴射器的進口相連，另一路與發生器的進口相連，發生冷凝噴射器的引射進口相連，氣液分離器的另一出液口與蒸發器單元的進口相連，蒸發器單元的回流口與氣體噴射器的引射進口相連，氣液分離器的出氣口與蒸發器單元的另一進口相連。
所述深度冷凍噴射制冷循環裝置中的高沸點工質為R245fa、 R600a、 R142b或RC318中的一種或幾種的混合，低沸點工質為R290、 R1270、 R32、 R143a、 R125或R22中的一種或幾種的混合。
所述的工質泵出口與發生器進口之間設置有第一流量調節閥。所述的工質泵出口與冷凝噴射器進口之間設置有第二流量調節閥。
所述的深度冷凍噴射制冷循環裝置還包括一個第一回熱器，工質泵出口和發生器進口之間的工質與氣體噴射器出口和冷凝噴射器的引射口之間的工質通過第一回熱器進行換熱。
所述的深度冷凍噴射制冷循環裝置還包括一個第二回熱器，冷凝器出口和氣液分離器進口之間的工質與蒸發器單元回流口和氣體噴射器的引射口之間的工質通過第二回熱器進行換熱。
所述的蒸發器單元包括冷凝蒸發器、第三回熱器和蒸發器，所述氣液分離器的與蒸發器單元進口相連的出液口通過第一節流部件與冷凝蒸發器的一個進口相連，冷凝蒸發器對應此進口的出口通過第二節流部件與蒸發器的進口相連，蒸發器的回流口與氣體噴射器的引射進口相連，氣液分離器的出氣口與冷凝蒸發器的另一進口相連，冷凝蒸發器對應此進口的出口與蒸發器的回流口相連，冷凝蒸發器出口和蒸發器進口之間的工質與蒸發器回流口和氣體噴射器的引射口之間的工質通過第三回熱器進行換熱。
本實用新型是利用低品位低溫熱源驅動的，如太陽能、地熱等可再生能源，而且工質循環泵機械功消耗少，采用冷凝噴射器提高冷凝器的工作壓力，為高沸點組分在較高冷卻介質溫度下冷凝創造條件，可有效降低傳統噴射制冷循環所無法實現的制冷溫度，可實現-3(TC以下低溫深度制冷溫度。
該系統具有結構簡單、運行穩定、節能效果好的優點，較適用于低溫熱源較為豐富且又需要低溫深度制冷的場合，應用前景廣闊。
圖l是本實用新型的第一實施例的結構原理圖2是本實用新型的第二實施例的結構原理圖。
具體實施方式
實施例l:在圖1中， 一種深度冷凍噴射制冷循環裝置，包括有發生器l、氣體噴射器2、工質泵5、冷凝器4、氣液分離器6、冷凝蒸發器8、第三回熱器9和蒸發器11，發生器l中液態混合制冷劑加熱汽化為高壓過熱狀態制冷劑蒸汽，作為工作氣體進入氣體噴射器2去引射冷凝蒸發器8的低壓側出口和第三回熱器9的低壓側出口的低壓混合制冷劑蒸汽，被引射的低壓混合制冷劑蒸汽經氣體噴射器2混合增壓作用，在氣體噴射器2出口氣體為中間壓力狀態過熱制冷劑混合蒸汽，工質泵5出口的過冷液體通過冷凝噴射器3引射從氣體噴射器2出口來的中間壓力狀態過熱制冷劑混合蒸汽，從冷凝噴射器3出口出來的較高壓力狀態氣液兩相混合物進入冷凝器4中經熱交換后氣液兩相混合制冷劑部分氣體被冷凝，再進入汽液分離器6實現氣相和液相分離，分離后氣相部分主要為低沸點制冷劑和少量高沸點制冷劑，液相部分主要為高沸點制冷劑和少量低沸點制冷劑，其中汽液分離器6中一部分液態制冷劑經工質泵5加壓后分成兩路， 一路經第二流量調節閥13后作為冷凝噴射器3的工作流體，另一路則經第一流量調節閥12后進入發生器1被加熱汽化為氣體噴射器2的工作氣體；汽液分離器6中另一部分液態制冷劑則經第一節流部件7節流后進入冷凝蒸發器8與來自汽液分離器6的氣態制冷劑進行熱交換，低壓液態制冷劑蒸發，高壓氣態制冷劑冷凝，冷凝后高壓液態制冷劑進入第三回熱器9換熱后成為過冷液體，然后流入第二節流部件10節流成為低壓低溫的制冷劑后進入蒸發器11蒸發吸熱制冷，流出蒸發器11的低壓制冷劑蒸汽經第三回熱器9換熱后與冷凝蒸發器8中流出的低壓制冷劑蒸汽混合，之后，蒸汽混合物被來自發生器l的高壓制冷劑蒸汽引射進入氣體引射器2。經過上述循環過程，在蒸發器ll中獲得低溫制冷溫度。
實施例2:
在圖2中，發生器l中液態混合制冷劑被加熱汽化為高壓過熱狀態制冷劑蒸汽，作為工作氣體進入氣體噴射器2去引射來自第二回熱器15的低壓制冷劑，經氣體噴射器2混合增壓作用，氣體噴射器2出口出來的中間壓力狀態過熱制冷劑混合蒸汽進入第一回熱器14換熱后，被來自工質泵5所增壓的過冷液體引射到冷凝噴射器3內冷凝并進一步增壓，冷凝噴射器3出口出來的壓力狀態較高的氣液兩相混合物制冷劑進入冷凝器4中，氣液兩相混合制冷劑部分氣體被冷凝，經第二回熱器15換熱后氣液兩相混合制冷劑進入汽液分離器6實現氣相和液相分離，分離后氣相部分主要為低沸點制冷劑和少量高沸點制冷劑，液相部分主要為高沸點制冷劑和少量低沸點制冷劑，其中汽液分離器6中一部分液態制冷劑經工質泵5加壓后分成兩路，一路經第二流量調節閥13后作為冷凝噴射器3的工作流體，另一路則經第一流量調節閥12后進入第一回熱器14與氣體噴射器2出口氣態混合制冷劑換熱，然后進入發生器l被加熱汽化為氣體噴射器2的工作氣體；汽液分離器6中另一部分液態制冷劑則經第一節流部件7節流后進入冷凝蒸發器8與來自汽液分離器6的氣態制冷劑進行熱交換，低壓液態制冷劑蒸發，高壓氣態制冷劑冷凝，冷凝后高壓液態制冷劑進入第三回熱器9換熱后成為過冷液體，然后流入第二節流部件10節流成為低壓低溫的制冷劑后進入蒸發器11蒸發吸熱制冷，流出蒸發器ll的低壓制冷劑蒸汽經第三回熱器9換熱后與冷凝蒸發器8中流出的低壓制冷劑蒸汽混合，之后，蒸汽混合物進入第二回熱器15與流出冷凝器4的氣液兩相混合制冷劑換熱后，被來自發生器l的高壓制冷劑蒸汽引射進入氣體噴射器2。經過上述循環過程，在蒸發器ll中獲得低溫制冷溫度。
權利要求1.一種深度冷凍噴射制冷循環裝置，包括發生器(1)、氣體噴射器(2)、工質泵(5)、冷凝器(4)、氣液分離器(6)以及蒸發器單元，其特征在于所述的深度冷凍噴射制冷循環裝置還設置有冷凝噴射器(3)，冷凝器(4)的進口與冷凝噴射器(3)的出口相連，冷凝器(4)的出口與氣液分離器(6)的進口相連，氣液分離器(6)設置有兩個出液口，其中一個與工質泵(5)的進口相連，工質泵(5)的出口為兩路，一路與冷凝噴射器(3)的工作流體的進口相連，另一路與發生器(1)的進口相連，發生器(1)的出口與氣體噴射器(2)的工作流體的進口相連，氣體噴射器(2)的出口與冷凝噴射器(3)的引射流體的進口相連，氣液分離器(6)的另一出液口與蒸發器單元的一個進口相連，蒸發器單元的回流口與氣體噴射器(2)的引射進口相連，氣液分離器(6)的出氣口與蒸發器單元的另一進口相連。
2 根據權利要求l所述的深度冷凍噴射制冷循環裝置，其特征在于所述深度冷凍噴射制冷循環裝置中的高沸點工質為R245fa、 R600a、 R142b或RC318中的一種或幾種的混合，低沸點工質為R290、 R1270、 R32、 R143a、 R125或R22中的一種或幾種的混合
3 根據權利要求l所述的深度冷凍噴射制冷循環裝置，其特征在于所述的工質泵(5)出口與發生器(1)進口之間設置有第一流量調節閥(12)。
4 根據權利要求3所述的深度冷凍噴射制冷循環裝置，其特征在于所述的工質泵(5)出口與冷凝噴射器(3)進口之間設置有第二流量調節閥(13)。
5 根據權利要求l所述的深度冷凍噴射制冷循環裝置，其特征在于所述的深度冷凍噴射制冷循環裝置還包括一個第一回熱器(14)，工質泵(5)出口和發生器(1)進口之間的工質與氣體噴射器(2)出口和冷凝噴射器(3)的引射口之間的工質通過第一回熱器(14)進行換熱。
6 根據權利要求1至5中任意一條所述的深度冷凍噴射制冷循環裝置，其特征在于所述的深度冷凍噴射制冷循環裝置還包括一個第二回熱器(15)，冷凝器(4)出口和氣液分離器(6)進口之間的工質與蒸發器單元回流口和氣體噴射器(2)的引射口之間的工質通過第二回熱器(15)進行換熱。
7 根據權利要求6所述的深度冷凍噴射制冷循環裝置，其特征在于所述的蒸發器單元包括冷凝蒸發器(8)、第三回熱器(9)和蒸發器(11)，所述氣液分離器(6)的與蒸發器單元進口相連的出液口通過第一節流部件(7)與冷凝蒸發器(8)的一個進口相連，冷凝蒸發器(8)對應此進口的出口通過第二節流部件(10)與蒸發器(11)的進口相連，蒸發器(11)的回流口與氣體噴射器(2)的引射進口相連，氣液分離器(6)的出氣口與冷凝蒸發器(8)的另一進口相連，冷凝蒸發器(8)對應此進口的出口與蒸發器(11)的回流口相連，冷凝蒸發器(8)出口和蒸發器(11)進口之間的工質與蒸發器(11)回流口和氣體噴射器(2)的引射口之間的工質通過第三回熱器(9)進行換熱。
專利摘要本實用新型公開了一種深度冷凍噴射制冷循環裝置，包括發生器、氣體噴射器、工質泵、冷凝器、氣液分離器、蒸發器單元和冷凝噴射器，冷凝器進口與冷凝噴射器出口相連，冷凝器出口與氣液分離器進口相連，氣液分離器設置有兩個出液口，一個與工質泵進口相連，工質泵出口為兩路，一路與冷凝噴射器進口相連，另一路與發生器進口相連，發生器出口與氣體噴射器進口相連，氣體噴射器出口與冷凝噴射器引射進口相連，氣液分離器的另一出液口與蒸發器單元的進口相連，蒸發器單元的回流口與氣體噴射器引射進口相連，氣液分離器的出氣口與蒸發器單元的另一進口相連。本實用新型采用冷凝噴射器提高冷凝器工作壓力，可實現-30℃以下低溫深度制冷溫度。
文檔編號C09K5/04GK201434540SQ20092030579
公開日2010年3月31日 申請日期2009年7月7日 優先權日2009年7月7日
發明者任秀宏, 周西文, 崔曉龍, 林 王, 雨 王, 談瑩瑩, 馬愛華 申請人:河南科技大學