CN101000178B - 一种制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于制冷技术领域的一种高效制冷系统。由压缩装置、冷凝或气体冷却装置、膨胀装置、蒸发装置、气液分离装置及连接管组成。在第一膨胀装置和蒸发装置之间设有第一气液分离装置，第一气液分离装置的液态制冷剂的出口与蒸发装置的进口相连通，第一气液分离装置的气态制冷剂的出口经第二膨胀装置与蒸发装置之后管路相连通。制冷剂通过第一膨胀装置后成为低干度的气液两相流体，再进入第一气液分离装置中进行气液分离，分离后的液态制冷剂进入蒸发装置进行蒸发换热；分离后的气态制冷剂经旁路膨胀减压后流向蒸发装置之后管路。本发明使用蒸气旁通来提高蒸发装置换热效率，并降低蒸发装置内制冷剂侧压力损失，有效提高蒸发装置换热效率。
Description
技术领域
本发明属于制冷技术领域，特别涉及使用蒸气旁通来提高蒸发装置换热效率，并降低蒸发装置内制冷剂侧压力损失的一种高效制冷系统。
背景技术
现有制冷系统，包括压缩装置、冷凝或气体冷却装置、膨胀装置、蒸发装置、气液分离装置，这些装置连接在一起，构成一个制冷剂在其中循环的闭式回路系统。其缺点为：制冷剂通过膨胀装置后，成为气液两相混合物，再一起进入蒸发装置蒸发，在蒸发装置里气态制冷剂几乎不起吸热作用，却占据一定的换热面积和体积，导致蒸发装置传热性能下降，压损增加，降低制冷系统的制冷量和能效比。
发明内容
本发明的目的式提供能够有效提高蒸发装置换热效率，并降低蒸发装置内制冷剂侧压力损失的一种制冷系统。
所述制冷系统包括压缩装置、冷凝或气体冷却装置、膨胀装置、蒸发装置、气液分离装置及连接管，其特征在于在第一膨胀装置和蒸发装置之间设有第一气液分离装置；第一气液分离装置的进口与第一膨胀装置的出口通过连接管连通、第一气液分离装置的液态制冷剂的出口与蒸发装置的进气管连通、第一气液分离装置的气态制冷剂旁通口通过蒸气旁通管前段与第二膨胀装置的进口连接；第二膨胀装置出口通过蒸气旁通管后段与压缩装置的吸气管相连通，吸气管还与第二气液分离装置连通，第二气液分离装置与蒸发装置排气管连通。
所述与第一气液分离装置的气态制冷剂出口连接的第二膨胀装置为不可调膨胀装置或可调膨胀装置。
所述与第一气液分离装置连接的液位或流体干度传感装置采集第一气液分离装置内液位或流体干度信息，并以此来调节第二膨胀装置，此时第二膨胀装置为可调膨胀装置。
所述与压缩装置吸气管连接的压力传感装置采集压缩装置吸气管内压力信息，并以此来调节第二膨胀装置，此时第二膨胀装置为可调膨胀装置。
制冷剂通过第一膨胀装置后成为低干度的气液两相流体，再进入第一气液分离装置中进行气液分离，分离后的液态制冷剂进入蒸发装置进行蒸发换热；分离后的气态制冷剂经旁路膨胀减压后流向压缩装置吸气管，也可以流向第二气液分离装置，还可以流向蒸发装置排气管。根据实际情况选用合适的膨胀装置，使得气态制冷剂可以部分或全部从旁路通道流出。
本发明具有以下优点。
第，本发明在蒸发装置入口处将气态制冷剂分离并旁通到蒸发装置出口，减小了气态制冷剂在蒸发装置内流动造成的流动损失。
第二，由于部分或全部气态制冷剂走旁路通道，在蒸发装置换热面积不变时，降低了制冷剂在蒸发装置内的通流量，从而减小了制冷剂在蒸发装置内的流动损失，同时由于制冷剂干度的减小，也提高了蒸发装置的换热效率。
第三，由于蒸发装置的换热效率得以提高，在相同换热量的前提下，可以减小蒸发装置的换热面积，减小蒸发装置结构尺寸，而且旁路通道和蒸发装置可以布置在不同的空间，更适合于对蒸发装置安装空间要求较高的场合。
第四，由于降低了蒸发装置的制冷剂进口干度，制冷剂流量在蒸发装置内分路的分配比较容易。
第五，在旁路通道安装膨胀装置，可以匹配旁路出口和蒸发装置出口的制冷剂压力。
附图说明：
图1为本发明的一种制冷系统示意图。
图中，压缩装置1、冷凝装置或气体冷却装置2、第一膨胀装置3、第一气液分离装置4、蒸发装置5、第二气液分离装置6、第二膨胀装置7、压缩装置吸气管8、压缩装置排气管9、冷凝装置或气体冷却装置排气管10、第一气液分离装置进气管11、蒸发装置进气管12、蒸发装置排气管13、第一气液分离装置蒸气旁通管前段14、第一气液分离装置蒸气旁通管后段15、液位或流体干度传感装置16、压力传感装置17。
图2为本发明的第二种制冷系统示意图。
图中，1～15标号与图1中相同，16为液位或流体干度传感装置。
图3为本发明的第三种制冷系统示意图。
图中，1～15标号与图1中相同，17为压力传感装置。
具体实施方式
本发明提供能够有效提高蒸发装置换热效率，并降低蒸发装置内制冷剂侧压力损失的一种制冷系统。
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
如图1所示，在第一膨胀装置3和蒸发装置5之间设有第一气液分离装置4；压缩装置1出口通过压缩装置排气管9与冷凝装置或气体冷却装置2进口相连接，冷凝装置或气体冷却装置2出口通过冷凝装置或气体冷却装置排气管10与第一膨胀装置3进口相连接，第一膨胀装置3出口通过第一气液分离装置进气管11与第一气液分离装置4进口相连接，第一气液分离装置4液态制冷剂出口通过蒸发装置进气管12与蒸发装置5进口相连接，蒸发装置5出口通过蒸发装置排气管13与第二气液分离装置6进口相连接，第二气液分离装置6出口通过压缩装置吸气管8与压缩装置1进口相连接，第一气液分离装置4气态制冷剂出口通过第一气液分离装置蒸气旁通管前段14与第二膨胀装置7进口相连接，第二膨胀装置7出口通过第一气液分离装置蒸气旁通管后段15与压缩装置吸气管8相连接，也可以是第二膨胀装置7出口通过第一气液分离装置蒸气旁通管后段15与第二气液分离装置6相连接，还可以是第二膨胀装置7出口通过第一气液分离装置蒸气旁通管后段15与蒸发装置排气管13相连接。
根据参考图2所示，本发明另一种制冷系统在图1所示制冷系统的基础上，调整了第二膨胀装置7和增加了液位或流体干度传感装置16。液位或流体干度传感装置16采集第一气液分离装置4内液位或流体干度信息，并用此信息来调节第二膨胀装置7。
根据参考图3所示，本发明另一种制冷系统在图1所示制冷系统的基础上，调整了第二膨胀装置7和增加了压力传感装置17。当第二膨胀装置7出口通过第一气液分离装置蒸气旁通管后段15与压缩装置吸气管8相连接时，压力传感装置17采集压缩装置吸气管8内压力信息，并用此信息来调节第二膨胀装置7；
制冷系统的工作原理，制冷剂经压缩装置1压缩成为高温高压状态，通过压缩装置排气管9进入冷凝装置或气体冷却装置2对外换热，然后通过冷凝装置或气体冷却装置排气管10进入第一膨胀装置3膨胀成气液两相混合态，再经第一气液分离装置进气管11进入第一气液分离装置4分离，分离后的液态制冷剂经蒸发装置进气管12进入蒸发装置5吸热蒸发，再经蒸发装置排气管13进入第二气液分离装置6，然后再经压缩装置吸气管8进入压缩装置1，在第一气液分离装置4分离出的气态制冷剂经第一气液分离装置蒸气旁通管前段14进入第二膨胀装置7膨胀为合适压力，再经第一气液分离装置蒸气旁通管后段15进入压缩装置吸气管8或第二气液分离装置6或蒸发装置排气管13与通过蒸发装置5蒸发后的制冷剂汇合，然后进入压缩装置1，完成制冷循环。
选用合适的第二膨胀装置7(包括不可调节流装置和可调节流装置)，也可以通过调节第二膨胀装置7，使得气态制冷剂部分或全部经旁路通道。
Claims (2)
1.一种制冷系统，所述制冷系统包括压缩装置、冷凝或气体冷却装置、膨胀装置、蒸发装置、气液分离装置及连接管；该制冷系统在第一膨胀装置和蒸发装置之间设有第一气液分离装置；第一气液分离装置的进口与第一膨胀装置的出口通过连接管连通、第一气液分离装置的液态制冷剂的出口与蒸发装置的进气管连通、第一气液分离装置的气态制冷剂旁通口通过蒸气旁通管前段与第二膨胀装置的进口连接；第二膨胀装置出口通过蒸气旁通管后段与压缩装置的吸气管相连通，吸气管还与第二气液分离装置连通，第二气液分离装置与蒸发装置排气管连通，其特征在于与第一气液分离装置连接的液位或流体干度传感装置采集第一气液分离装置内液位或流体干度信息，并以此来调节第二膨胀装置，此时第二膨胀装置为可调膨胀装置。
2.一种制冷系统，所述制冷系统包括压缩装置、冷凝或气体冷却装置、膨胀装置、蒸发装置、气液分离装置及连接管；该制冷系统在第一膨胀装置和蒸发装置之间设有第一气液分离装置；第一气液分离装置的进口与第一膨胀装置的出口通过连接管连通、第一气液分离装置的液态制冷剂的出口与蒸发装置的进气管连通、第一气液分离装置的气态制冷剂旁通口通过蒸气旁通管前段与第二膨胀装置的进口连接；第二膨胀装置出口通过蒸气旁通管后段与压缩装置的吸气管相连通，吸气管还与第二气液分离装置连通，第二气液分离装置与蒸发装置排气管连通，其特征在于，与压缩装置吸气管连接的压力传感装置采集压缩装置吸气管内压力信息，并用此信息来调节第二膨胀装置；用于调节旁通管内流体压力使其与第二气液分离装置中流出制冷剂压力一致。
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