CN101788204B - 一种喷射式制冷机及其制冷方法 - Google Patents

一种喷射式制冷机及其制冷方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种喷射式制冷机及其制冷方法，所述的制冷机包括增压引射器、喷射器、蒸发器、冷凝器、循环泵、蒸气发生器，所述的冷凝器的上部有一个蒸气出口下部有两个液态冷剂出口，所述的蒸气发生器的蒸气出口通过管路连接到增压引射器的喷嘴入口，所述的增压引射器的混合室吸入口通过管路与冷凝器上部蒸气出口相连、出口通过管路与喷射器喷嘴入口相连。所述的增压引射器将20％以上的蒸气直接吸走，不参加冷凝器中下一步的换热过程，余下的蒸气在冷凝器中放热冷凝为液态冷剂。本发明大大降低了冷凝器和蒸气发生器的热负荷，提高了制冷系统，减小了换热面积约20％以上，从而也减少了材料消耗、降低了制冷和使用成本。

Description

一种喷射式制冷机及其制冷方法
技术领域
本发明涉及一种空调制冷技术，特别是一种喷射式制冷机及其制冷方法。
背景技术
传统喷射式制冷机主要由蒸气发生器、蒸发器、冷凝器、节流阀、喷射器和循环泵组成。高温、高压蒸气进入喷射器中的喷嘴后高速喷出形成低压气化环境，蒸发器中的液体制冷剂在此环境中气化制冷，产生的低压蒸气与高速喷射气流会合后进入喷射器的扩压室，并使流速降低，压力升高，然后经过冷凝器冷凝为液态，一部分经膨胀阀返回蒸发器，另一部分经循环泵增压后进入蒸气发生器产生高温高压蒸气再进入喷射器喷嘴进行下一次循环。
传统闭式循环喷射制冷机进入喷射器喷嘴的工作蒸气均是在冷凝器中冷凝为液态后通过循环泵加压进入到蒸气发生器并在蒸气发生器中吸热而生成的，在这一过程中存在大量热量损失和消耗，如在冷凝器中放热后又要在蒸气发生器中再吸热，这既增加了冷凝器中冷却介质流量和换热面积，也增加了蒸气发生器中的加热量和换热面积。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种材料消耗和制造成本低、热负荷小、制冷系数高的喷射式制冷机及其制冷方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种喷射式制冷机，包括喷射器、蒸发器、冷凝器、循环泵、蒸气发生器，所述的喷射器的混合室入口通过管路与蒸发器相连、扩压器出口通过管路与冷凝器相连，所述的冷凝器的下部有两个液态冷剂出口、其一个出口通过管路经节流阀与蒸发器相连、另一个出口通过管路与循环泵相连，所述的循环泵通过管路与蒸气发生器连接；所述的蒸气发生器的蒸气出口通过管路连接到增压引射器的喷嘴入口，所述的增压引射器的混合室吸入口通过管路与冷凝器上部蒸气出口相连、出口通过管路与喷射器喷嘴入口相连。
本发明所述的蒸气发生器是蒸气锅炉或利用余热的加热器。
一种喷射式制冷机的制冷方法，包括以下步骤：
A、从增压引射器出来的工作蒸气经喷射器的喷嘴、高速喷出到喷射器混合室形成低压抽吸来自蒸发器的液态冷剂蒸气实现制冷，两股气流混合后由喷射器的扩压器减速增压后喷出到冷凝器；
B、冷凝器上部有一蒸气出口，与增压引射器的混合室吸入口相连，将20％以上的蒸气直接吸走，不参加冷凝器中下一步的换热过程，余下的蒸气在冷凝器中放热冷凝为液态冷剂；
C、冷凝器里的液态冷剂有两个出口，其一个出口是经节流减压后输送到蒸发器中蒸发制冷、另一个出口经循环泵加压后输送到蒸气发生器；
D、蒸气发生器产生的相对高压蒸气进入增压引射器的喷嘴入口，并在喷嘴中加速降压到增压引射器的混合室，将冷凝器上部一部分蒸气经过增压引射器的混合室入口吸入，然后混合蒸气在增压引射器的扩压器中减速增压为具有较合适压力的工作蒸气进入喷射器，从而进行下一次循环。
本发明所述的液态冷剂是水或正丁烷R600或异丁烷R600a。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、由于本发明采用部分冷凝技术，使得一定比例的工作蒸气不需经过冷凝过程，从而大大降低了冷凝器和蒸气发生器的热负荷，提高了制冷系统，减小了换热面积约20％以上，从而也减少了材料消耗、降低了制冷和使用成本。
2、由于本发明采用增压引射器来提升未冷凝工作蒸气的压力，以达到制冷能力要求的压力。即有约1/3左右的工作蒸气未经蒸气发生器加热，大大减小了蒸气发生器热负荷，减小了蒸气发生器加热面积，在同样制冷量情况下也降低了材料消耗和制造成本。
3、由于在同样制冷量情况下减小了蒸气发生器的热负荷近1/3，制冷系数可提高40％以上。
附图说明
本发明仅有附图1张，其中：
图1是喷射式制冷机的组成示意图。
图中：1、增压引射器，2、喷射器，3、蒸发器，4、冷凝器，5、循环泵，6、蒸气发生器
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1所示，一种喷射式制冷机，包括喷射器2、蒸发器3、冷凝器4、循环泵5、蒸气发生器6，所述的喷射器2的混合室入口通过管路与蒸发器3相连、扩压器出口通过管路与冷凝器4相连，所述的冷凝器4的下部有两个液态冷剂出口、其一个出口通过管路经节流阀与蒸发器3相连、另一个出口通过管路与循环泵5相连，所述的循环泵5通过管路与蒸气发生器6连接；所述的蒸气发生器6的蒸气出口通过管路连接到增压引射器1的喷嘴入口，所述的增压引射器1的混合室吸入口通过管路与冷凝器4上部蒸气出口相连、出口通过管路与喷射器2喷嘴入口相连。所述的蒸气发生器6是蒸气锅炉或利用余热的加热器。
一种喷射式制冷机的制冷方法，包括以下步骤：
A、从增压引射器1出来的工作蒸气经喷射器2的喷嘴、高速喷出到喷射器2混合室形成低压抽吸来自蒸发器3的液态冷剂蒸气实现制冷，两股气流混合后由喷射器2的扩压器减速增压后喷出到冷凝器4；
B、冷凝器4上部有一蒸气出口，与增压引射器1的混合室吸入口相连，将20％以上的蒸气直接吸走，不参加冷凝器4中下一步的换热过程，余下的蒸气在冷凝器4中放热冷凝为液态冷剂；
C、冷凝器4里的液态冷剂有两个出口，其一个出口是经节流减压后输送到蒸发器3中蒸发制冷、另一个出口经循环泵5加压后输送到蒸气发生器6；
D、蒸气发生器6产生的相对高压蒸气进入增压引射器1的喷嘴入口，并在喷嘴中加速降压到增压引射器1的混合室，将冷凝器4上部一部分蒸气经过增压引射器1的混合室入口吸入，然后混合蒸气在增压引射器1的扩压器中减速增压为具有较合适压力的工作蒸气进入喷射器2，从而进行下一次循环。
本发明所述的液态冷剂是水或正丁烷R600或异丁烷R600a。

Claims (4)

1.一种喷射式制冷机，包括喷射器(2)、蒸发器(3)、冷凝器(4)、循环泵(5)、蒸气发生器(6)，所述的喷射器(2)的混合室入口通过管路与蒸发器(3)相连、喷射器(2)的扩压器出口通过管路与冷凝器(4)相连，其特征在于：所述的冷凝器(4)的下部有两个液态冷剂出口、其一个出口通过管路经节流阀与蒸发器(3)相连、另一个出口通过管路与循环泵(5)相连，所述的循环泵(5)通过管路与蒸气发生器(6)连接；所述的蒸气发生器(6)的蒸气出口通过管路连接到增压引射器(1)的喷嘴入口，所述的增压引射器(1)的混合室吸入口通过管路与冷凝器(4)上部蒸气出口相连、增压引射器(1)的出口通过管路与喷射器(2)喷嘴入口相连。
2.根据权利要求1所述的一种喷射式制冷机，其特征在于：所述的蒸气发生器(6)是蒸气锅炉或利用余热的加热器。
3.一种喷射式制冷机的制冷方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、从增压引射器(1)出来的工作蒸气经喷射器(2)的喷嘴、高速喷出到喷射器(2)混合室形成低压抽吸来自蒸发器(3)的液态冷剂蒸气实现制冷，两股气流混合后由喷射器(2)的扩压器减速增压后喷出到冷凝器(4)；
B、冷凝器(4)上部有一蒸气出口，与增压引射器(1)的混合室吸入口相连，将20％以上的蒸气直接吸走，不参加冷凝器(4)中下一步的换热过程，余下的蒸气在冷凝器(4)中放热冷凝为液态冷剂；
C、冷凝器(4)里的液态冷剂有两个出口，其一个出口是经节流减压后输送到蒸发器(3)中蒸发制冷、另一个出口经循环泵(5)加压后输送到蒸气发生器(6)；
D、蒸气发生器(6)产生的相对高压蒸气进入增压引射器(1)的喷嘴入口，并在喷嘴中加速降压到增压引射器(1)的混合室，将冷凝器(4)上部一部分蒸气经过增压引射器(1)的混合室入口吸入，然后混合蒸气在增压引射器(1)的扩压器中减速增压为具有较合适压力的工作蒸气进入喷射器(2)，从而进行下一次循环。
4.根据权利要求3所述的一种喷射式制冷机的制冷方法，其特征在于：所述的液态冷剂是水或正丁烷R600或异丁烷R600a。
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