CN108375233A - 一种带回热和喷射降压的复叠式制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种带回热和喷射降压的复叠式制冷系统，其高温循环制冷压缩机出口经冷凝器接高温循环回热器，高温循环回热器经高温循环喷射器接高温循环气液分离器及冷凝蒸发器；高温循环回热器低压流体入口、低压气体出口分别接高温循环气液分离器、高温循环制冷压缩机；高温循环气液分离器经热力膨胀阀接冷凝蒸发器；低温循环制冷压缩机出口经冷凝蒸发器与低温循环回热器连接，低温循环回热器经低温循环喷射器与低温循环气液分离器及蒸发器连接，低温循环回热器低压气体出口、低压流体入口分别接低温循环制冷压缩机、低温循环气液分离器；低温循环气液分离器经低温循环热力膨胀阀与蒸发器连接。本发明能提高复叠制冷系统性能。

Description

一种带回热和喷射降压的复叠式制冷系统
技术领域
本发明涉及低温制冷技术领域，具体涉及一种带回热和喷射降压的复叠式制冷系统。
背景技术
由于全球文明迅速增长，对低温需求越来越大，尤其是与速冻、医用材料储存和冷冻食品储存有关的制冷装置。而单级或多级制冷系统在性能和经济性方面都难以达到极低的温度，在这种情况下，复叠式制冷系统是最好的选择。然而，现有复叠式制冷系统的性能有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种带回热和喷射降压的复叠式制冷系统，以进一步提高复叠式制冷系统的运行性能。
为实现本发明的目的所采用的技术方案如下：
一种带回热和喷射降压的复叠式制冷系统，其高温循环制冷压缩机的出口与冷凝器的入口连接，冷凝器的出口与高温循环回热器的高压液体入口连接，高温循环回热器的高压液体出口与高温循环喷射器的主流体入口连接，高温循环喷射器的扩压出口与高温循环气液分离器的两相流体入口连接，高温循环气液分离器的气体出口与高温循环回热器的低压流体入口连接，高温循环回热器的低压气体出口与高温循环制冷压缩机的入口连接；高温循环气液分离器的液体出口经高温循环热力膨胀阀与冷凝蒸发器的高温循环低压液体入口连接，冷凝蒸发器的高温循环低压气体出口与高温循环喷射器的引射流体入口连接；低温循环制冷压缩机的出口与冷凝蒸发器的低温循环高压气体入口连接，冷凝蒸发器的低温循环高压液体出口与低温循环回热器的高压液体入口连接，低温循环回热器的高压液体出口与低温循环喷射器的主流体入口连接，低温循环喷射器的扩压出口与低温循环气液分离器的两相流体入口连接，低温循环气液分离器的气体出口与低温循环回热器的低压流体入口连接，低温循环回热器的低压气体出口与低温循环制冷压缩机的入口连接；低温循环气液分离器的液体出口经低温循环热力膨胀阀与蒸发器的低压液体入口连接，蒸发器的低压气体出口与低温循环喷射器的引射流体入口连接。
本发明利用喷射器替代节流降压元件膨胀降压，减少膨胀过程的损失，提高制冷压缩机的吸气压力，降低压力比，降低制冷压缩机的耗功，利用回热器使冷凝器出口的液体过冷，进一步降低蒸发器入口的焓值和低温低压液体的流量，增大制冷量，提高复叠制冷系统的性能。
附图说明
图1为本发明带回热和喷射降压的复叠式制冷系统的示意图。
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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1所示，一种带回热和喷射降压的复叠式制冷系统，包括：
高温循环制冷压缩机1、冷凝器2、高温循环回热器3、高温循环喷射器4、冷凝蒸发器5、低温循环回热器6、低温循环喷射器7、蒸发器8、低温循环热力膨胀阀9、低温循环气液分离器10、低温循环制冷压缩机11、高温循环热力膨胀阀12、高温循环气液分离器13。
所述高温循环制冷压缩机1的出口与冷凝器2的入口连接，冷凝器2的出口与高温循环回热器3的高压液体入口连接，高温循环回热器3的高压液体出口与高温循环喷射器4的主流体入口连接，高温循环喷射器4的扩压出口与高温循环气液分离器13的两相流体入口连接，高温循环气液分离器13的气体出口与高温循环回热器3的低压流体入口连接，高温循环回热器3的低压气体出口与高温循环制冷压缩机1的入口连接；高温循环气液分离器13的液体出口经高温循环热力膨胀阀12与冷凝蒸发器5的高温循环低压液体入口连接，冷凝蒸发器5的高温循环低压气体出口与高温循环喷射器4的引射流体入口连接。
所述低温循环制冷压缩机11的出口与冷凝蒸发器5的低温循环高压气体入口连接，冷凝蒸发器5的低温循环高压液体出口与低温循环回热器6的高压液体入口连接，低温循环回热器6的高压液体出口与低温循环喷射器7的主流体入口连接，低温循环喷射器7的扩压出口与低温循环气液分离器10的两相流体入口连接，低温循环气液分离器10的气体出口与低温循环回热器6的低压流体入口连接，低温循环回热器6的低压气体出口与低温循环制冷压缩机11的入口连接；低温循环气液分离器10的液体出口经低温循环热力膨胀阀9与蒸发器8的低压液体入口连接，蒸发器8的低压气体出口与低温循环喷射器7的引射流体入口连接。
所述高温循环喷射器4和低温循环喷射器7分别采用现有技术设备，它们分别由喷嘴、混合段和扩压段组成，对其结构不再详细说明。
当复叠式制冷系统运行时，高温循环制冷压缩机1排出的高温高压气体进入冷凝器2与冷却介质热交换，放出热量冷凝成高温高压的液体，进入高温循环回热器3，进一步放热过冷后进入高温循环喷射器4的主流体入口膨胀降压，引射冷凝蒸发器5出口的高温循环低压气体，混合后经扩压端压力升高，进入高温循环气液分离器13，分离的液体经高温循环热力膨胀阀12进入冷凝蒸发器5，与低温循环高压气体热交换，吸收热量，为低温循环提供冷源，高温循环气液分离器13分离的气体在高温循环回热器3内与高压液体热交换，吸热后的低压气体进入高温循环制冷压缩机1。
低温循环制冷压缩机11排出的高压气体进入冷凝蒸发器5与高温循环的低压液体热交换，放出热量冷凝成高压的液体，进入低温循环回热器6，进一步放热过冷后进入低温循环喷射器7的主流体入口膨胀降压，引射蒸发器8出口的低温循环低压气体，混合后经扩压端压力升高，进入低温循环气液分离器10，分离的液体经低温循环热力膨胀阀9进入蒸发器8与管外载冷剂或冷间空气热交换，吸收热量，为载冷剂或冷间提供冷源，低温循环气液分离器10分离的气体在低温循环回热器6内与高压液体热交换，吸热后的低压气体进入低温循环制冷压缩机11。
本发明中的喷射器利用高压和高速流体将低压流体输送到扩压器出口的较高压力区，成本低、无运动部件和无破坏地处理两相流，用来替代传统的节流降压元件，减少膨胀过程的损失，同时提高制冷压缩机的吸气压力，降低压力比，从而降低制冷压缩机的耗功，利用回热器使冷凝器出口的液体过冷，进一步降低蒸发器入口的焓值和增大低温低压液体的流量，增大制冷量，提高复叠制冷系统的性能。
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 (1)

1.一种带回热和喷射降压的复叠式制冷系统，其特征是，其高温循环制冷压缩机的出口与冷凝器的入口连接，冷凝器的出口与高温循环回热器的高压液体入口连接，高温循环回热器的高压液体出口与高温循环喷射器的主流体入口连接，高温循环喷射器的扩压出口与高温循环气液分离器的两相流体入口连接，高温循环气液分离器的气体出口与高温循环回热器的低压流体入口连接，高温循环回热器的低压气体出口与高温循环制冷压缩机的入口连接；高温循环气液分离器的液体出口经高温循环热力膨胀阀与冷凝蒸发器的高温循环低压液体入口连接，冷凝蒸发器的高温循环低压气体出口与高温循环喷射器的引射流体入口连接；低温循环制冷压缩机的出口与冷凝蒸发器的低温循环高压气体入口连接，冷凝蒸发器的低温循环高压液体出口与低温循环回热器的高压液体入口连接，低温循环回热器的高压液体出口与低温循环喷射器的主流体入口连接，低温循环喷射器的扩压出口与低温循环气液分离器的两相流体入口连接，低温循环气液分离器的气体出口与低温循环回热器的低压流体入口连接，低温循环回热器的低压气体出口与低温循环制冷压缩机的入口连接；低温循环气液分离器的液体出口经低温循环热力膨胀阀与蒸发器的低压液体入口连接，蒸发器的低压气体出口与低温循环喷射器的引射流体入口连接。
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