CN104374109A - 涡流管与喷射器组合的co2制冷系统 - Google Patents

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宁静红
刘圣春
诸凯
郭宪民
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Abstract

本发明公开了一种涡流管与喷射器组合的CO2制冷系统，利用在气体冷却器出口的高压气体涡流膨胀分离出的液体及喷射器扩压后分离出的液体制冷，降低节流损失，减少压缩机耗功，改善系统性能。压缩机的出口与气体冷却器的入口连接，气体冷却器的出口一路与涡流管涡流室的入口接管连接，另一路与喷射器喷嘴的主流体入口接管连接，喷射器扩压段的出口接管与气液分离器的混合流体入口连接，气液分离器的液体出口与节流降压元件的入口连接，节流降压元件的出口与涡流管的液体出口接管并联后与蒸发器的液体入口接管连接，蒸发器的气体出口接管与涡流管热段的出口接管、冷段的出口接管并联后与喷射器的引射流体进口接管连接。结构简单、安装方便。

Description

涡流管与喷射器组合的CO2制冷系统
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，更具体的说，是涉及一种涡流管与喷射器组合CO2制冷系统。
背景技术
当今社会严重的环境污染和资源短缺，自然工质替代以及制冷系统的性能提高是研究者亟待解决的问题。CO2具有良好的热力性能，目前较多应用于蒸发温度较高的空调热泵系统，但节流降压的CO2跨临界循环系统的损失较大。在食品冷冻冷藏制冷系统中，循环的蒸发温度较低，随着蒸发温度的降低，节流降压损失相应增加，CO2跨临界循环制冷系统的运行性能降低。因此，提高CO2制冷系统的性能以及开发新型CO2制冷系统引起研究者的关注。
发明内容
本发明的目的是针对现有CO2制冷系统存在的技术缺陷，提供一种涡流管与喷射器组合CO2制冷系统，利用在超临界区、气体冷却器出口的高压气体涡流膨胀分离出的液体以及喷射器扩压后分离出的液体制冷，可降低节流损失，喷射器的扩压作用减少压缩机耗功，可以有效地改善系统的性能，保护环境、节约能源。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种涡流管与喷射器组合的CO2制冷系统，包括压缩机、气体冷却器、涡流管、喷射器、气液分离器、节流降压元件和蒸发器；所述压缩机的出口与所述气体冷却器的入口连接，所述气体冷却器的出口分成两路，一路与所述涡流管涡流室的入口接管连接，另一路与所述喷射器喷嘴的主流体入口接管连接，所述喷射器扩压段的出口接管与所述气液分离器的混合流体入口连接，所述气液分离器的液体出口与所述节流降压元件的入口连接，所述节流降压元件的出口与所述涡流管的液体出口接管并联后与所述蒸发器的液体入口接管连接，所述蒸发器的气体出口接管分别与所述涡流管热段的出口接管、冷段的出口接管并联后与所述喷射器的引射流体进口接管连接，所述气液分离器的气体出口与所述压缩机的入口连接。
所述涡流管的热端段靠近涡流室的侧壁底部上设置有饱和液体出口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的涡流管与喷射器组合的CO2制冷系统，利用在超临界区、气体冷却器出口的高压气体涡流膨胀分离出的液体以及喷射器扩压后分离出的液体制冷，可降低节流损失，喷射器的扩压作用减少压缩机耗功，可以有效地改善系统的性能。
2、本发明的涡流管与喷射器组合的CO2制冷系统，结构简单、安装方便、工作稳定、节约能源、保护环境。
附图说明
图1所示为本发明涡流管与喷射器组合的CO2制冷系统示意图；
图2所示为本发明涡流管的连接管示意图。
图3所示为本发明喷射器的连接管示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明涡流管与喷射器组合的CO2制冷系统示意图如图1-图3所示，包括压缩机1、气体冷却器2、涡流管3、喷射器4、气液分离器5、节流降压元件6和蒸发器7；所述压缩机1的出口与所述气体冷却器2的入口连接，所述气体冷却器2的出口分成两路，一路与所述涡流管3涡流室9的入口接管11连接，另一路与所述喷射器4喷嘴15的主流体入口接管20连接，所述喷射器4扩压段17的出口接管18与所述气液分离器5的混合流体入口连接，所述气液分离器5的液体出口与所述节流降压元件6的入口连接，所述节流降压元件6的出口与所述涡流管3的液体出口接管13并联后与所述蒸发器7的液体入口接管连接，所述蒸发器7的气体出口接管分别与所述涡流管3热段10的出口接管12、冷段8的出口接管14并联后与所述喷射器4的引射流体进口接管19连接，所述气液分离器5的气体出口与所述压缩机1的入口连接。
所述涡流管3的热段靠近涡流室的侧壁底部上设置有饱和液体出口。
系统运行时，从气体冷却器2出来的高温高压CO2气体一路经过涡流管3的涡流室9内延切向分布的喷嘴，膨胀降压为气液两相流体，在涡流管3的涡流室9内高速旋转流动，分离出饱和液体、冷气体和热气体。热段10出口处的中心挡板将处于中心区的冷气体改变方向，朝向涡流管的冷段8流动，饱和冷气体由冷气体出口接管14排出与热段10排出的热气体混合。从气体冷却器2出来的高温高压CO2气体的另一路进入喷射器4的喷嘴15喷射降压引射蒸发器7出口的混合气体进入混合室16，经过扩压段17扩压后进入气液分离器5，气液分离器5分离出的液体节流降压后与涡流管3分离出的液体混合进入蒸发器7，吸热沸腾蒸发成低温低压的气体，与涡流管3分离出的冷、热气体混合后被喷射器4膨胀降压的主流体引射入喷射器混合室16。气液分离器5分离出的气体进入压缩机1内进行压缩。蒸发器7内的制冷剂CO2液体蒸发吸热，为用冷空间提供冷源。
本发明的涡流管与喷射器组合的CO2制冷系统，利用在超临界区、气体冷却器出口的高压气体涡流膨胀分离出的液体以及喷射器扩压后分离出的液体制冷，可降低节流损失，喷射器的扩压作用减少压缩机耗功，可以有效地改善系统的性能。结构简单、安装方便、工作稳定、节约能源、保护环境。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种涡流管与喷射器组合的CO2制冷系统，其特征在于，包括压缩机、气体冷却器、涡流管、喷射器、气液分离器、节流降压元件和蒸发器；所述压缩机的出口与所述气体冷却器的入口连接，所述气体冷却器的出口分成两路，一路与所述涡流管涡流室的入口接管连接，另一路与所述喷射器喷嘴的主流体入口接管连接，所述喷射器扩压段的出口接管与所述气液分离器的混合流体入口连接，所述气液分离器的液体出口与所述节流降压元件的入口连接，所述节流降压元件的出口与所述涡流管的液体出口接管并联后与所述蒸发器的液体入口接管连接，所述蒸发器的气体出口接管分别与所述涡流管热段的出口接管、冷段的出口接管并联后与所述喷射器的引射流体进口接管连接，所述气液分离器的气体出口与所述压缩机的入口连接。
2.根据权利要求1所述的涡流管与喷射器组合的CO2制冷系统，其特征在于，所述涡流管的热段靠近涡流室的侧壁底部上设置有饱和液体出口。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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