CN102589190A - 一种不用压缩机的制冷方法及专用设备 - Google Patents
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Abstract
一种不用压缩机的制冷方法及专用设备，该制冷方法包括以下步骤：通过循环动力泵将储液罐中的液态制冷剂泵入能使液态制冷剂以闪发形式蒸发的换热器后，液态制冷剂蒸发，并从换热器中吸收冷媒流体的潜热实现制冷，再将从换热器中出来的制冷剂蒸气经冷凝装置冷凝成液态制冷剂，然后返回储液罐中，用于循环制冷。本发明还包括不用压缩机的制冷专用设备。利用本发明之不用压缩机的制冷方法可提高制冷效率，节能，降低运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种不用压缩机的制冷方法及专用设备。
背景技术
目前，一般通过压缩机采用压缩变相的方法实现制冷，整套制冷设备包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流阀及相关连接管路，在制冷循环过程中，压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气，使蒸发器中产生低压力、冷凝器中产生高压力的作用，蒸发器是输出冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量，从而达到制冷的目的；节流阀对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量；冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸取的热量连同压缩机消耗的功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走。
根据热力学第二定律，压缩机所消耗的功（电能）起了补偿作用，使制冷剂不断从低温物体中吸热，并向高温物体放热，从而完成整个制冷循环。
众所周知，低温物体向高温物体放热的过程是非自发过程，是耗功过程，必须给它能量才能实现，如家用电冰箱，必须给它电能，才能移走箱体内食物的热量。与热机的原理相似，理想的冷冻机应是可以实现两个等温过程和两个绝热过程构成的循环的设备。
正向卡诺循环：工质吸热温度大于工质放热温度。
逆向卡诺循环：工质吸热温度小于工质放热温度。
逆向卡诺循环是制冷循环最理想的情况，因为它耗功最少，但实际的制冷循环耗功量都大于逆向卡诺循环，工业上现在广泛应用的是蒸气压缩制冷循环，其存在的不足是：在压缩过程中，制冷剂蒸气易处于过饱和状态而产生湿蒸汽，从而对设备产生液击并造成损害。
而研究表明，加快蒸发和加快凝结是有利于提高制冷效率的，但是这又与在制冷剂蒸气过饱和状态下，压缩机不宜做功相矛盾；在蒸气压缩制冷循环过程的节流结束时，大约有２０％的液态制冷剂会闪发成气体，而这部分制冷剂气体在蒸发前直接被闪发，并没有起到制冷效应，从而使得空调的制冷性能降低；此外，现有压缩机压缩制冷剂蒸气需较高的能耗，运行成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提高一种可提高制冷效率，节能，降低运行成本的不用压缩机的制冷方法及专用设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明之不用压缩机的制冷方法，包括以下步骤：通过循环动力泵将储液罐中的液态制冷剂泵入能使液态制冷剂以闪发形式蒸发的换热器后，液态制冷剂蒸发，并从换热器中吸收冷媒流体的潜热实现制冷，再将从换热器中出来的制冷剂蒸气经冷凝装置冷凝成液态制冷剂，然后返回储液罐中，用于循环制冷。
进一步，对从换热器中出来的制冷剂蒸气在进入冷凝装置冷凝前，进行增压处理，使制冷剂蒸气处于过饱和状态。
本发明之不用压缩机的制冷专用设备，包括储液罐、循环动力泵、换热器、冷凝装置，所述储液罐通过管路与循环动力泵相连，所述循环动力泵通过管路与换热器中制冷剂流道的一端相连，所述换热器中的冷媒流体流道通过循环泵及管路与需要制冷的用户末端设备相连，所述换热器中制冷剂流道的另一端与冷凝装置相连，所述冷凝装置通过管路与储液罐相连。
进一步，所述换热器与冷凝装置之间设有增压容器，所述增压容器内设有用于增压的轴流风机。
进一步，所述用户末端设备为表冷器或风机盘管等。
本发明中所述液态制冷剂的蒸发是强制性的，是由于液态制冷剂在通过流道时其流道截面积急剧增大而发生的，以闪发的形式完成；从换热器中出来的制冷剂蒸气经冷凝装置冷凝成液体后，返回储液罐中，再通过循环动力泵泵入可以闪发的换热器内进行蒸发吸热，实现制冷循环，而无须采用压缩机。
本发明制冷专用设备中的循环动力泵所处的位置，与现有制冷循环系统中压缩机所处的位置是不同的：现有制冷循环系统中的压缩机位于蒸发装置前，起到抽吸蒸发装置内制冷剂蒸气的作用，并把制冷剂蒸气压入冷凝装置内，而本发明制冷专用设备中的循环动力泵位于蒸发装置后，起到将制冷剂液体压入蒸发装置内进行闪发的作用，它的作用对象是液体，而压缩机的作用对象是气体。
与现有技术相比，本发明之不用压缩机的制冷方法通过借助循环动力泵，利用闪发的原理将液态制冷剂变成气态制冷剂的同时实现制冷，可提高制冷效率，节能，降低运行成本。
本发明之不用压缩机的制冷专用设备，制造成本低，且运行稳定可靠，无须采用润滑油对运动部件实施润滑，从而使其部件更少，设备更精简，维护也更方便。
附图说明
图1为本发明实施例1之不用压缩机的制冷专用设备的结构示意图；
图2为本发明实施例2之不用压缩机的制冷专用设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对发明作进一步说明。
实施例1
本实施例之不用压缩机的制冷方法，包括以下步骤：通过循环动力泵将储液罐中的液态制冷剂泵入能使液态制冷剂以闪发形式蒸发的换热器后，液态制冷剂蒸发，并从换热器中吸收冷媒流体的潜热实现制冷，再将从换热器中出来的制冷剂蒸气经冷凝装置冷凝成液态制冷剂，然后返回储液罐中，用于循环制冷。
本发明方法较适用于制冷剂蒸气冷凝条件较佳（例如冷凝温度≤25℃时）的情况，从换热器中出来的制冷剂蒸气无需经增压处理直接进入冷凝装置冷凝。
参照图1，本实施例之不用压缩机的制冷专用设备，包括储液罐8、循环动力泵1、换热器2、冷凝装置5，所述储液罐8通过管路与循环动力泵1相连，所述循环动力泵1通过管路与换热器2中制冷剂流道的一端相连，所述换热器2中的冷媒流体流道通过循环泵4及管路与需要制冷的用户末端设备3（如表冷器或风机盘管等）相连，所述换热器2中制冷剂流道的另一端通过管路与冷凝装置相连，所述冷凝装置通过管路与储液罐8相连。当然，所述制冷剂流道的另一端可以直接与冷凝装置相连，这更有利于形成闪发蒸发。
该循环冷却系统包括冷凝器5、冷却器6、冷却循环泵7，所述冷凝器5通过管路及冷却循环泵7与冷凝器5相连。
实施例2
本实施例之不用压缩机的制冷方法，与实施例1制冷方法的区别在于：对从换热器中出来的制冷剂蒸气在进入冷凝装置冷凝前，进行增压处理，使制冷剂蒸气处于过饱和状态。
该方法较适用于制冷剂蒸气冷凝条件欠佳（例如冷凝温度高于35℃时）的情况，从换热器中出来的制冷剂蒸气需经增压处理，使制冷剂蒸气处于过饱和状态后，再进入冷凝装置冷凝。
参照图2，本实施例之不用压缩机的制冷专用设备，与实施例1的区别在于：所述换热器2与冷凝装置之间设有增压容器9，所述增压容器9内设有用于增压的轴流风机10。
Claims (5)
1. 一种不用压缩机的制冷方法，其特征在于，包括以下步骤：通过循环动力泵将储液罐中的液态制冷剂泵入能使液态制冷剂以闪发形式蒸发的换热器后，液态制冷剂蒸发，并从换热器中吸收冷媒流体的潜热实现制冷，再将从换热器中出来的制冷剂蒸气经冷凝装置冷凝成液态制冷剂，然后返回储液罐中，用于循环制冷。
2.根据权利要求1所述的不用压缩机的制冷方法，其特征在于：对从换热器中出来的制冷剂蒸气在进入冷凝装置冷凝前，进行增压处理，使制冷剂蒸气处于过饱和状态。
3.一种不用压缩机的制冷专用设备，其特征在于：包括储液罐、循环动力泵、换热器、冷凝装置，所述储液罐通过管路与循环动力泵相连，所述循环动力泵通过管路与换热器中制冷剂流道的一端相连，所述换热器中的冷媒流体流道通过循环泵及管路与需要制冷的用户末端设备相连，所述换热器中制冷剂流道的另一端与冷凝装置相连，所述冷凝装置通过管路与储液罐相连。
4.根据权利要求3所述的不用压缩机的制冷专用设备，其特征在于：所述换热器与冷凝装置之间设有增压容器，所述增压容器内设有用于增压的轴流风机。
5.根据权利要求3或4所述的制冷专用设备，其特征在于：所述用户末端设备为表冷器或风机盘管。
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