CN101793443A - 蒸汽制冷机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制冷机组，尤其涉及一种气密性好，汽体流通畅通、工作效率高的一种蒸汽制冷机组。本发明包括蒸发器、喷射器及冷凝器，它是由下列单体设备任意排列在架台上，由管路相连接而构成：其中分汽缸通过管路与蒸发器相连；蒸发器上的三个出口分别与三个主喷射器相连接；三个主喷射器的另一端分别与主冷器相连；主冷器通过管路依次与第一辅助喷射器相连、第一辅助冷凝器相连、第二辅助喷射器、第二辅助冷凝器相连；架台上还设有晾水塔；架台下部分别设有中间水池、冷水池、冷却水池及晾后冷却水池。本发明是用水做制冷兼冷媒的，以低压蒸汽为动力的真空系统来制取冷量，无污染，并且具有气密性好，汽体流通畅通、工作效率高的显著特点。

Description

蒸汽制冷机组

技术领域

本发明涉及制冷机组，尤其涉及一种气密性好，汽体流通畅通、工作效率高的一种蒸汽制冷机组。

背景技术

在二十世纪五十年代，已有类似本机组的制冷系统，据资料记载主要是前苏联和民主德国在生产中运行，但当时的数据表明，所需蒸汽压力都在绝压0.6Mp以上，而且耗汽量较大，机组重量也偏大。

我国在上世纪六十年代开始引进。当时，武汉制冷机厂曾制造过，后来因为耗能较大和其他原因停产；上世纪末我国又有些机组继续投入运行，但效果一直不理想。

传统的喷嘴左侧锥度为1∶1.2，右侧为锥度1∶3，而喉部为一直线段为3～6毫米，这样的设计结构使得喉部产生棱角，从而导致汽体流通不顺畅，并且工作效率低、磨擦力和冲刷腐损严重的问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，经过大量的研究和不断的探索，提供了一种蒸汽制冷机组，并且克服了上述缺陷。解决了现有技术中蒸汽制冷机组中蒸汽喷出不顺畅，工作效率低，磨擦力和冲刷腐损严重的问题。

本发明的另一个目的是解决现有技术中系统的气密性较差，在安装调试过程中困难较大，从而导致运行工况不佳的技术问题。

本发明的技术方案如下：

蒸汽制冷机组，它包括蒸发器、喷射器及冷凝器，它是由下列单体设备任意排列在架台上，由管路相连接而构成：其中分汽缸通过管路与蒸发器相连；蒸发器上的第一出口、第二出口和第三出口分别与一效主喷射器、二效主喷射器、三效主喷射器的蒸汽入口端相连接；一效主喷射器、二效主喷射器、三效主喷射器的另一端分别与主冷器相连；主冷器通过管路分别与第一辅助喷射器的一端相连；第一辅助喷射器的另一端与第一辅助冷凝器相连；第一辅助冷凝器与第二辅助喷射器相连；第二辅助喷射器的一端同第二辅助冷凝器相连；架台的另一端设有晾水塔；所述的架台下部分别设有中间水池、冷水池、冷却水池及晾后冷却水池；

所述的一效主喷射器、二效主喷射器、三效主喷射器的结构相同，其内均是在一端设有蒸汽入口，蒸汽入口的另一端设有喷嘴，喷嘴的外部为真空室，真空室的另一端为扩压器，扩压器的另一端为出口；

所述的喷嘴的内表面是由左侧的锥体和右侧锥体及中间的圆弧型状的喉部构成，所述的右侧锥体锥度为1∶5～1∶7。

所述的蒸发器的器体是由圆柱筒体外壳构成，顶部设有布水器，蒸发器内设的三个淋水板将器内分成三个蒸发室；与蒸发室相对应的外壳的侧面分别设有第一出口、第二出口和第三出口，三个出口处分别设有挡水板；蒸发器的底部设有出口。

所述的主冷器内设三层淋水板，淋水板上的小孔数量多于淋水板上小孔数量；在主冷器顶部设有一个与第一辅助喷射器相连接的出口，主冷器的底部设有出口。

所述的第一辅助冷凝器和第二辅助冷凝器的上部侧面设有进冷却水口，内部设有淋水板，底部设有出口，外部下侧设有蒸汽入口；第一辅助冷凝器顶端设有的冷蒸汽出口与第一辅助喷射器相连；第二辅助冷凝器顶端的不凝气体排放口与第二辅助喷射器相连接。

所述的喷嘴用普炭钢A3制造，内表面镀铬，喉部手工抛光。

本发明的优点和有益效果如下：

本发明所述的蒸汽制冷机组是用水做制冷兼冷媒的，以低压蒸汽为动力的真空系统来制取冷量，是不使用化学制冷剂，并且无污染的制冷工艺。本发明是为有廉价蒸汽或余热的企业设计的，因此具有节能的优点。

本发明机组系统的气密性决定它的工作效率和运行工况，并且严格按照真空规范执行和合理的制造工艺，从而使安装调试非常方便，运行工况效果显著，保证了应达到的技术要求。

本发明特别适用于热电、焦化、钢铁等企业。对于压力太低的蒸汽，可以采用压力匹配器提高压力，包括闪蒸汽体的回收。对于北方冬季供暖的热电厂，利用夏季供冷的契机，可以多发电，以取得双倍的效益。

附图说明

图中：分汽缸1，蒸发器2，一效主喷射器3，二效主喷射器4，三效主喷射器5，主冷器6，第一辅助喷射器7，第一辅助冷凝器8，第二辅助喷射器9，第二辅助冷凝器10，晾水塔11，外壳12，布水器13，淋水板14，挡水板15，蒸汽入口16，真空室17，喷嘴18、扩压器19，进冷却水口20，冷蒸汽出口21，淋水板22，中间水池23，冷水池24，冷却水池25，晾后冷却水池26，第一出口27，第二出口28，第三出口29。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中蒸发器的放大结构示意图。

图3是本发明中主喷射器的放大结构示意图。

图4是本发明中辅助冷凝器的放大结构示意图。

图5是本发明中喷嘴的结构示意图。

图6是本发明的工作流程示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，图1是本发明的结构示意图。

本发明蒸汽制冷机组包括蒸发器、喷射器及冷凝器，它是由下列单体设备任意排列在架台上，由管路相连接，并装在十一米的架台上构成。其中包括：分汽缸1、蒸发器2，一效主喷射器3，二效主喷射器4，三效主喷射器5，主冷器6，第一辅助喷射器7，第一辅助冷凝器8，第二辅助喷射器9，第二辅助冷凝器10，晾水塔11。

所述的分汽缸1通过管路与蒸发器2相连；蒸发器2上的第一出口27、第二出口28和第三出口29分别与一效主喷射器3、二效主喷射器4、三效主喷射器5的蒸汽入口端相连接；一效主喷射器3、二效主喷射器4、三效主喷射器5的另一端分别与主冷器6相连；主冷器6通过管路分别与第一辅助喷射器7的一端相连；第一辅助喷射器7的另一端与第一辅助冷凝器8相连；第一辅助冷凝器8与第二辅助喷射器9相连；第二辅助喷射器9的一端同第二辅助冷凝器10相连；架台的另一端设有晾水塔11；所述的架台下部分别设有中间水池23、冷水池24、冷却水池25及晾后冷却水池26。

所述的一效主喷射器3、二效主喷射器4、三效主喷射器5的结构相同，其内均是在一端设有蒸汽入口16，蒸汽入口16的另一端设有喷嘴18，喷嘴18的外部为真空室17，真空室17的另一端为扩压器19，扩压器19的另一端为出口。

如图2所示，图2是本发明中蒸发器的放大结构示意图。

本发明所述的蒸发器2是本发明机组的关键设备，冷量在这里产生。蒸发器2的器体是由圆柱筒体外壳12构成，顶部水入口处设有布水器13，蒸发器2内设的三个淋水板14将器内分成三个空间叫做蒸发室。蒸发器2的侧面，即与蒸发室相对应的外壳12的侧面分别设有的三个出口第一出口27、第二出口28、第三出口29分别，三个出口分别与一效主喷射器3、二效主喷射器4、三效主喷射器5相连接。为防止微小水滴被冷蒸汽带走，在三个出口处分别设有挡水板15；蒸发器2的底部设有出口。

如图3所示，图3是本发明中主喷射器的放大结构示意图。

本发明中，主喷射器和辅喷喷嘴的结构改进，与现有技术存在着显著的区别。

本发明所述的一效主喷射器3、二效主喷射器4、三效主喷射器5的结构相同，均在是左端为蒸汽入口16，真空室17，喷嘴18、扩压器19。

如图5所示，图5是本发明中喷嘴的结构示意图。主喷射器与辅助喷射器的主要零件是喷嘴18。喷嘴18的内表面是由左侧的锥体和右侧锥体和中间的喉部组成。传统的喷嘴左侧锥度为1∶1.2，右侧为锥度1∶3，而喉部为一直线段为3～6毫米。这样的结构使得喷嘴喉部产生棱角，致使蒸汽流通不畅。而本发明中喉部设计成圆弧来连接左右两个锥体，这种设计可以增加蒸汽喷出的顺畅程度，大大提高了工作效率，同时减少了磨擦和冲刷腐损。而传统的喷嘴右侧锥体的锥度1∶3的角度显得偏大，喷出的蒸汽很快扩散，使得通过扩压器19存在一定的阻力，因此，本发明中将右侧锥体锥度设计为1∶5～1∶7，这个数值可视具体情况选择调整。所述的喷嘴18用普炭钢A3制造，内表面镀铬，喉部手工抛光。

本发明中所述的主冷器6的结构与蒸发器2大体相同，主冷器6内设三层淋水板，只是冷却水量约为冷冻水的2～3倍，所以淋水板上的小孔数量也相应增加多于淋水板14上小孔数量，且不设挡水板，此外，在主冷器6顶部设有一个与第一辅助喷射器7相连接的出口，主冷器6的底部设有出口。

第一辅助冷凝器8和第二辅助冷凝器10的结构相同，如图4所示，图4是本发明中辅助冷凝器的放大结构示意图。由进冷却水口20送来的冷却水落到淋水板22上，通过淋水板上的小孔，在雨淋状态向下落。

第一辅助冷凝器8和第二辅助冷凝器10的上部侧面均设有进冷却水口20，内部设有淋水板22，底部设有出口，外部下侧设有蒸汽入口；第一辅助冷凝器8顶端设有的冷蒸汽出口与第一辅助喷射器7相连；第二辅助冷凝器10顶端的不凝气体排放口与第二辅助喷射器9相连接，抽出冷蒸汽和不凝气体。

本发明中所述的晾水塔11是定型产品，可以在市场上选购专业厂家生产制造的产品即可，如沈阳玻璃钢设备厂生产的产品，可根据本发明机组规格大小选购适合的晾水塔即可。

如图6所示，图6是本发明的工作流程示意图。

本发明的工作流程如下：

首行将中间水池23中的水通过泵，经管道输送到蒸发器2顶部的布水器13进入蒸发器2内，水通过布水器13落在淋水板14上，以雨淋的方式通过三层淋水板。在三个主喷射器，即一效主喷射器3、二效主喷射器4、三效主喷射器5的作用下，蒸发器2内的绝对压力是我们设定的冷冻水的相对饱和压力。例制取7℃水时的饱和压力为10佰Pa。所得到的冷冻水由蒸发器2底部出口流到冷水池24。冷水用泵通过管路输送给用户使用后再回到中间水池23中，形成循环。

由一效主喷射器3、二效主喷射器4、三效主喷射器5抽出的冷蒸汽和工作蒸汽混合经三个主喷射器的蒸汽入口16进入，通过喷嘴18和真空室17，再经扩压器19进入主冷器6的三个冷凝室。冷却水由主冷器6顶部进入器内通过布水器落在淋水板上，和蒸发器2一样，经过三层淋水板以雨淋的方式通过。将三个主喷射器带来的蒸汽冷凝后一同由主冷器6的底部出口流到冷却水池25中，再用泵通过管路输送到晾水塔11中，晾凉后循环使用。

第一辅助喷射器7是为主冷器6造成约30～50佰Pa的绝对压力，使之与蒸器压力之比为3～5，较为合理。第一辅助冷凝器8是将第一辅助喷射器7的工作蒸汽和由主冷器6抽出的冷蒸汽和工作蒸汽由侧面下部蒸汽入口处进后，被由侧面上部来的冷却水经淋水板流下后被冷凝，一同由第一辅助冷凝器8下部出口流到冷却水池25中。

第二辅助喷射器9的作用是为第一辅助冷凝器8造成200佰Pa左右的绝对压力，并将系统中不凝汽体体连同工作蒸汽和由第一辅助冷凝器8抽出的冷蒸汽同时送到第二辅助冷凝器10中，并由冷却水冷凝后由主冷器6底部出口排到冷却水池25中，而不凝汽体则由第二辅助冷凝器10顶部不凝气体排放口排出。此时，不凝气的排出有利于机组的运行，从而提高制冷效果。

Claims (5)

1.蒸汽制冷机组，它包括蒸发器、喷射器及冷凝器，其特征是：它是由下列单体设备任意排列在架台上，由管路相连接而构成：其中分汽缸(1)通过管路与蒸发器(2)相连；蒸发器(2)上的第一出口(27)、第二出口(28)和第三出口(29)分别与一效主喷射器(3)、二效主喷射器(4)、三效主喷射器(5)的蒸汽入口端相连接；一效主喷射器(3)、二效主喷射器(4)、三效主喷射器(5)的另一端分别与主冷器(6)相连；主冷器(6)通过管路分别与第一辅助喷射器(7)的一端相连；第一辅助喷射器(7)的另一端与第一辅助冷凝器(8)相连；第一辅助冷凝器(8)与第二辅助喷射器(9)相连；第二辅助喷射器(9)的一端同第二辅助冷凝器(10)相连；架台的另一端设有晾水塔(11)；所述的架台下部分别设有中间水池(23)、冷水池(24)、冷却水池(25)及晾后冷却水池(26)；

所述的一效主喷射器(3)、二效主喷射器(4)、三效主喷射器(5)的结构相同，其内均是在一端设有蒸汽入口(16)，蒸汽入口(16)的另一端设有喷嘴(18)，喷嘴(18)的外部为真空室(17)，真空室(17的另一端为扩压器(19)，扩压器(19)的另一端为出口；

所述的喷嘴(18)的内表面是由左侧的锥体和右侧锥体及中间的圆弧型状的喉部构成，所述的右侧锥体锥度为1∶5～1∶7。

2.根据权利要求1所述的蒸汽制冷机组，其特征在于所述的蒸发器(2)的器体是由圆柱筒体外壳(12)构成，顶部设有布水器(13)，蒸发器(2)内设的三个淋水板(14)将器内分成三个蒸发室；与蒸发室相对应的外壳(12)的侧面分别设有第一出口(27)、第二出口(28)和第三出口(29)，三个出口处分别设有挡水板(15)；蒸发器(2)的底部设有出口。

3.根据权利要求1所述的蒸汽制冷机组，其特征在于所述的主冷器(6)内设三层淋水板，淋水板上的小孔数量多于淋水板(14)上小孔数量；在主冷器(6)顶部设有一个与第一辅助喷射器(7)相连接的出口，主冷器(6)的底部设有出口。

4.根据权利要求1所述的蒸汽制冷机组，其特征在于所述的第一辅助冷凝器(8)和第二辅助冷凝器(10)的上部侧面均设有进冷却水口(20)，内部设有淋水板(22)，底部设有出口，外部下侧设有蒸汽入口；第一辅助冷凝器(8)顶端设有的冷蒸汽出口与第一辅助喷射器(7)相连；第二辅助冷凝器(10)顶端的不凝气体排放口与第二辅助喷射器(9)相连接。

5.根据权利要求1所述的蒸汽制冷机组，其特征在于所述的喷嘴(18)用普炭钢A3制造，内表面镀铬，喉部手工抛光。

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