CN106052218A - 一种单功能节流的热利用系统 - Google Patents

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唐玉敏
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张明亮
田张新
刘巍
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/006—Accumulators

Abstract

本发明涉及热利用系统技术领域，尤其是一种单功能节流的热利用系统，解决目前的热利用系统冷凝器和蒸发器的介质调节相互牵制的技术问题，本发明包括蒸发器、压缩机和冷凝器，上述三者通过介质管道连成回路，其特征是处于蒸发器和冷凝器之间的回路上依次装有蒸发节流器、储液罐和冷凝节流器。本发明采用分别对蒸发端和冷凝端进行节流的方式，使得系统分别按照蒸发和冷凝各自的需求自动调节工质的量，既让冷凝压力足够高以保证充分散热，又让蒸发温度更低，吸热能力更强；通过蒸发和冷凝两部分的合理优化，最终实现系统的高能效比。

Description

一种单功能节流的热利用系统
技术领域
本发明涉及热利用系统技术领域，尤其是一种单功能节流的热利用系统。
背景技术
传统逆卡诺应用场景中，如图1所示，采用混合节流法，即节流部件4既是冷凝器3的结束又是蒸发器2的开始，导致蒸发器与冷凝器相互牵制，而为了发挥较佳换热效果，当外界环境温度较高时，冷凝器所需的介质流小，蒸发器所需的介质流大，冷凝器和蒸发器所需的介质流并不一样，此外，过多的冷凝余热通过节流到达蒸发器内，致使蒸发器温度过高且内部液态介质流量不足，严重影响系统的吸热再循环，从而无法达到一种比较理想的工作状态，效率低下。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种单功能节流的热利用系统，采用分别对蒸发端和冷凝端进行节流的方式，使得系统按照蒸发和冷凝各自的需求自动调节介质的量。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种单功能节流的热利用系统，包括蒸发器、压缩机和冷凝器，上述三者通过介质管道连成回路，其特征是处于蒸发器和冷凝器之间的回路上依次装有蒸发节流器、储液罐和冷凝节流器。
本技术方案在运行前，在储液罐中储备一定量的介质，刚启动时，为保证高效，冷凝器所需的介质流小，冷凝节流器调小介质管道流径，蒸发器所需的介质流大，蒸发节流器处的流径调大（相比冷凝节流器处的流径大），此时消耗储液罐中的储备介质，储液罐介质量减少，随着系统继续运行，蒸发节流器和冷凝节流器分别保证蒸发器和冷凝器高效换热的情况下，系统和储液罐内的介质量慢慢实现动态平衡，储液罐内的介质量变化幅度降低，并且不会出现储液罐内无介质的情况。当蒸发器所需的介质量减少时，过多的介质又可以以液体的形式储存在储液罐中，从而辅助实现蒸发器端的介质流量控制，最终实现蒸发器和冷凝器均能高效运行，提高系统的能效比。
作为优化：
所述的蒸发节流器和冷凝节流器通过控制介质管道的介质流径实现节流效果，控制效果好，方便可靠。
所述用于实现系统工质量的分配和协调的储液罐的上端连通靠冷凝节流器侧的介质管道，下端连通靠蒸发节流器侧的介质管道，结构合理，充分利用储液罐中的介质。
本发明所得到的一种单功能节流的热利用系统，采用分别对蒸发端和冷凝端进行节流的方式，使得系统分别按照蒸发和冷凝各自的需求自动调节工质的量，既让冷凝压力足够高以保证充分散热，又让蒸发温度更低，吸热能力更强；同时，引入储液罐，进一步优化系统工质量的分配和协调，既让冷凝节流后工质有充足的空间储存，又让蒸发器蒸发所需的工质有充足的供应保证，通过蒸发和冷凝两部分的合理优化，最终实现系统的高能效比。
附图说明
图1为传统逆卡诺系统的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图。
图中：1-压缩机；2-蒸发器；3-冷凝器；4-节流部件；5-储液罐；6-蒸发节流器；7-冷凝节流器；8-介质管道。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1：
如图2所示，本实施描述的一种单功能节流的热利用系统，包括蒸发器2、压缩机1和冷凝器3，上述三者通过介质管道8连成回路，处于蒸发器1和冷凝器3之间的回路上依次装有蒸发节流器6、储液罐5和冷凝节流器7。蒸发节流器6控制靠蒸发器侧的介质管道内的介质流径，为蒸发器提供较佳的工作介质流径；冷凝节流器7控制靠冷凝器侧的介质管道内的介质流径，为冷凝器提供较佳的工作介质流径，实现蒸发器2和冷凝器3的独立调节，依托储液罐5内的介质存量最终实现系统的动态平衡，大大提升系统的能效比。
用于实现系统工质量的分配和协调的储液罐5的上端连通靠冷凝节流器侧的介质管道，下端连通靠蒸发节流器侧的介质管道，充分利用储液罐5内的介质存量。

Claims (3)

1.一种单功能节流的热利用系统，包括蒸发器（2）、压缩机（1）和冷凝器（3），上述三者通过介质管道（8）连成回路，其特征是处于蒸发器（1）和冷凝器（3）之间的回路上依次装有蒸发节流器（6）、储液罐（5）和冷凝节流器（7）。
2.根据权利要求1所述的一种单功能节流的热利用系统，其特征是所述的蒸发节流器（6）和冷凝节流器（7）通过控制介质管道（8）的介质流径实现节流效果。
3.根据权利要求1所述的一种单功能节流的热利用系统，其特征是所述用于实现系统工质量的分配和协调的储液罐（5）的上端连通靠冷凝节流器侧的介质管道，下端连通靠蒸发节流器侧的介质管道。
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