CN205536712U - 一种新型无动力超倍供液制冷循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型无动力超倍供液制冷循环系统，包括制冷压缩机、冷凝器、高压储液器、低压储液器、引射器以及蒸发器；所述引射器设有工作液输入口、引射液输入口和输出口；所述低压储液器设有输入口、气体输出口和液体输出口；所述制冷压缩机、所述冷凝器和所述高压储液器依次相连；所述高压储液器的输出口与所述引射器的工作液输入口相连，所述引射器的输出口与所述蒸发器的输入口相连，所述蒸发器的输出口与所述低压储液器的输入口相连，所述低压储液器的气体输出口与所述制冷压缩机的输入口相连，所述低压储液器的液体输出口与所述引射器的引射液输入口相连。本实用新型结构简单，易于加工，安装方便，制造、维护成本低，且节能环保。

Description

一种新型无动力超倍供液制冷循环系统

技术领域

本实用新型涉及一种制冷循环装置，特别涉及一种新型无动力超倍供液制冷循环系统。

背景技术

目前，在制冷系统中，蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件，这当中蒸发器是输送冷量的设备。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用，同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中，除上述四大件之外，常常有一些辅助设备，如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成，它们是为了提高运行的经济性、可靠性和安全性而设置的。

在上述制冷系统中，为了提高制冷效果，增加制冷剂液体与换热管路的换热量，需要对蒸发器超倍供液，现有的超倍供液制冷系统结构及工作原理是：制冷剂经过制冷压缩机压缩后，形成高温高压气体，排入冷凝器，冷凝器处理后变成高压液体，存入高压储液器，高压储液器的液体经过节流阀减压，变成低压液体，存储于低压储液器，在循环回路中设置液泵组件，即通过液泵等元器件，将低压储液器的制冷剂超倍供给蒸发器，制冷剂被送入蒸发器后，在蒸发器中蒸发，蒸发过程中吸收热量，制冷剂在蒸发器蒸发后变成气体后，被制冷压缩机吸入压缩，再输出高温高压制冷剂气体，从而又进行下一个换热制冷循环过程，从而实现高效的制冷循环。现有的液泵组件一般包括：液泵、截止阀、过滤器、压差控制器、止回阀、压力旁通阀以及其他如抽气减压管等元器件。

现有的超倍供液制冷系统在制冷剂循环工作过程中，气态的制冷剂在进入制冷压缩机之前，需要先经过低压储液器，将其中的制冷剂液体部分分离出来，然后由液泵吸入液体制冷剂，使液体制冷剂超倍输出至蒸发器。一方面，液泵属于耗能设备，其运行时需要大量的电能；另一方面目前液泵一般采用齿轮泵或离心式屏蔽泵，为了保证低压储液器向液泵顺利有效供液，消除液泵产生汽蚀现象，以及为防止因供液不正常造成泵体损坏现象发生，保证液泵正常运行，液泵进液处的压力有相应的要求，这就严格要求低压储液器的安装必须满足必要的高度，因此对制冷机房设备间的高度也提出了特别要求，增加了设计难度、增大了建设投资；此外，液泵作为长期运转设备，在制冷系统中属于故障率较高的宜损设备；为了满足连续运行、避免停产，设计要求由每台低压储液器双向接管至两台液泵(用一备一)，投入成本高。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、低成本且节能环保的新型无动力超倍供液制冷循环系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种新型无动力超倍供液制冷循环系统，包括制冷压缩机、冷凝器、高压储液器、低压储液器、引射器以及蒸发器；所述引射器设有工作液输入口、引射液输入口和输出口；所述低压储液器设有输入口、气体输出口和液体输出口；所述制冷压缩机、所述冷凝器和所述高压储液器依次相连；所述高压储液器的输出口与所述引射器的工作液输入口相连，所述引射器的输出口与所述蒸发器的输入口相连，所述蒸发器的输出口与所述低压储液器的输入口相连，所述低压储液器的气体输出口与所述制冷压缩机的输入口相连，所述低压储液器的液体输出口与所述引射器的引射液输入口相连。

本实用新型还可以采用如下技术方案：

在所述制冷压缩机和所述冷凝器之间还串接油分离器。

所述引射器设有依次连通的接受室、混合室以及扩散室；所述工作液输入口设于所述接受室前端部，所述引射液输入口设于所述接受室上部，所述工作液输入口在所述接受室内设有喷嘴，所述扩散室设有输出口。

所述混合室为圆筒形；所述接受室前部为圆筒形，后部为前端直径大于后端直径的圆台形；所述扩散室为后端直径大于前端直径的圆台形。

所述接受室的圆筒形部分的轴长度为其圆台形部分的轴长度的1.5-2倍，其圆台形部分的前端直径为后端直径的1.1-1.5倍。

所述扩散室的后端直径为其前端直径的1.5-2倍。

所述接受室的轴长度为所述混合室的轴长度的1.1-1.5倍。

所述扩散室的轴长度为所述混合室的轴长度的1.5-3倍。

本实用新型具有的优点和积极效果是：因本实用新型采用引射器，而引射器本身不需要消耗电能等外部能源，节能环保；相比液泵组件，引射器成本低，安装方便；引射器本身无运动部件，故障率极低，节省维修成本；采用引射器，不存在对液泵吸入压头的严苛要求，从而对制冷机房设备间的高度也无特殊要求，整套系统造价低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的引射器结构示意图；

图3是现有技术中的采用液泵组件的超倍供液制冷循环装置结构示意图。

图中：1、制冷压缩机；2、冷凝器；3、高压储液器；4、低压储液器；5、引射器；6、蒸发器；7、油分离器；8、截止阀；9、过滤器；10、液泵；11、压差控制器；12、压力表；13、止回阀；14、压力旁通阀；15、节流阀；16、通回流截止阀；21、喷嘴；22、引射液输入口；23、接受室；24、混合室；25、扩散室。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1，一种新型无动力超倍供液制冷循环系统，包括制冷压缩机1、冷凝器2、高压储液器3、低压储液器4、引射器5以及蒸发器6；所述引射器5设有工作液输入口、引射液输入口22和输出口；所述低压储液器4设有输入口、气体输出口和液体输出口；所述制冷压缩机1、所述冷凝器2、所述高压储液器3依次相连；所述高压储液器3的输出口与所述引射器5的工作液输入口相连，所述引射器5的输出口与所述蒸发器6的输入口相连，所述蒸发器6的输出口与所述低压储液器4的输入口相连，所述低压储液器4的气体输出口与所述制冷压缩机1的输入口相连，所述低压储液器1的液体输出口与所述引射器5的引射液输入口22相连。

进一步地，在所述制冷压缩机1和所述冷凝器2之间还可串接油分离器7。所述制冷压缩机1排出的制冷剂是处于高压高温的过热状态，由于它排出时的流速快、温度高，汽缸壁上的部份润滑油，由于受高温的作用难免成油蒸汽及油滴微粒与制冷剂蒸汽一同排出，且排汽温度越高、流速越快，则排出的润滑油越多，油分离器7可将所述制冷压缩机1排出的制冷剂气体中的润滑油分离出来，可通过回油管等装置回馈给制冷压缩机1，从而保证装置安全高效地运行。

请参见图2，进一步地，所述引射器5可设有依次连通的接受室23、混合室24以及扩散室25；所述工作液输入口可设于所述接受室23的前端部，所述引射液输入口22可设于所述接受室23的上部，所述工作液输入口在所述接受室23内可设有喷嘴，所述扩散室25设有输出口。

进一步地，为增强射流的紊动扩散作用，使工作液和引射液更充分地发生动量及能量交换，所述混合室24可为圆筒形；所述接受室23前部可为圆筒形，所述接受室23后部可为前端直径大于后端直径的圆台形；所述扩散室25可为后端直径大于前端直径的圆台形。

进一步地，为提高输出的混合液体的压力，所述接受室23的圆筒形部分的轴长度可为其圆台形部分的轴长度的1.5-2倍，优选1.8倍，其圆台形部分的前端直径可为后端直径的1.1-1.5倍，优选1.4倍。

进一步地，为提高输出的混合液体的压力，所述扩散室25的后端直径可为其前端直径的1.5-2倍，优选1.8倍。

进一步地，为提高输出的混合液体的压力，所述接受室23的轴长度可为所述混合室24的轴长度的1.1-1.5倍，优选1.4倍。

进一步地，为提高输出的混合液体的压力，所述扩散室25的轴长度可为所述混合室24的轴长度的1.5-3倍，优选2倍。

现有技术的液泵方式超倍供液制冷循环工作原理如下：

请参见图3，经过制冷压缩机1压缩后的制冷剂高温高压气体排入冷凝器2，被冷凝成为高压液体，然后存入高压储液器3。高压储液器3中的制冷剂液体经过节流阀15减压变成低压液体进入低压储液器4。低压储液器4中的制冷剂液体通过液泵组件向蒸发器6超倍供给制冷剂溶液，约超过蒸发器蒸发量的3-6倍。现有技术中的液泵组件一般包括：截止阀8共2只、过滤器9共2只、液泵10共2台、压差控制器11共2只、压力表12共2只、止回阀13共2只、压力旁通阀14共2只以及其他如抽气减压管等等。制冷剂被送入蒸发器6后，在蒸发器6中蒸发吸热实现制冷的目的，蒸发后变成气体的制冷剂被制冷压缩机1吸入又进行下一个压缩循环，气体的制冷剂在进入制冷压缩机1之前需要先经过低压储液器4，低压储液器4用于将蒸发器输出的制冷剂气液分离，将其中的制冷剂液体部分分离出来，低压储液器4中的制冷剂液体部分输入给液泵组件。

上述超倍供液系统的动力来自于液泵，制冷剂循环量(供液量)是蒸发器蒸发量的3--6倍，使蒸发器有着充分的润湿表面，制冷剂在蒸发器中呈环流流动状态，气态部分在中心部位流动，从而强化了制冷剂和蒸发管道壁面的换热条件，使蒸发器具有较高的换热效率；而且由于大量制冷剂的冲刷，蒸发器管壁不易形成油膜，传热系数得以提高，制冷效果好；超倍供液系统能够保证长距离供液。利用泵的机械作用，可以克服系统中的部分阻力损失，实现长距离供液；便于集中控制和实现自动化，制冷压缩机的运行工况得以改善。

本实用新型的工作原理如下：

请参见图1～图2，引射器5是利用射流的紊动扩散作用，使不同压力的两股流体相互混合，并引发能量交换的流体机械和混合反应设备。引射器5主要设有喷嘴21、引射液输入口22、接受室23、混合室24、扩散室25等。输入引射器5的压力较高的流体叫作工作液(流体)，工作液以很高的速度从喷嘴21流出，进入接受室23，由于射流的紊动扩散作用，卷吸周围的液体(流体)而发生动量交换，被吸走的压力较低的流体叫引射液(流体)。工作液(流体)与引射液(流体)在混合室24内混合,进行动量和能量交换,在流动过程中速度渐渐均衡，流体从混合室24出来进入扩散室25，压力将因速度变缓而升高。在扩散室25设有输出口，输出的混合液体(流体)压力高于进入接收室23时引射液(流体)的压力。混合流体的压力因水击效应甚至可以超过工作液(流体)的压力。经过制冷压缩机1压缩后的制冷剂高温高压气体排入冷凝器2，被冷凝成为高压液体，然后存入高压储液器3。高压储液器3中的制冷剂液体从工作液输入口输入引射器5；气体的制冷剂在进入制冷压缩机1之前需要先经过低压储液器4，低压储液器4用于将蒸发器输出的制冷剂气液分离，将其中的制冷剂液体部分分离出来，低压储液器4中的制冷剂液体部分从引射液输入口22输入引射器5；所述引射器5的输出口输出的混合液体，输入蒸发器6，其输出液体(流体)压力高于引射液(流体)的压力，实现向所述蒸发器6的超倍供液。

引射器方式的超倍供液制冷循环，对低压储液器安装高度无任何要求，且本身不耗能。

与现有技术比较，引射器结构简单，易于加工，安装方便，成本较低；引射器本身无运动部件，故障率极低，节省维修成本；引射器方式不存在对液泵吸入压头的严苛要求，从而对制冷机房设备间的高度也无特殊要求，整套系统造价低；引射器本身不需要消耗能量，节能环保。

而液泵作为长期运转设备，在制冷系统中属于故障率较高的宜损设备。为了满足连续运行、避免停产，设计要求由每台低压储液器双向接管至两台液泵(用一备一)。

以50P-40型立式屏蔽氨泵为例，其配带电机额定功率为5.5kW。

在一个普通综合性冷库系统中，如果包括冷却物冷藏间、冻结物冷藏间、速冻间或速冻机、制冰储冰等，则安装的低压储液器应在4--6台范围，规模较大的冷库系统则低压储液器数量更多。那么，至少有4台以上的氨泵在同时运行。

每台氨泵每天运行按16小时测算，最低年耗电量＝5.5*4*16*365＝128480(kWh)。

所以相比现有采用液泵组件实现超倍供液制冷循环相比，本实用新型每年可节省大量能源，节能环保，且故障率低。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。

Claims (8)

1.一种新型无动力超倍供液制冷循环系统，其特征在于，包括制冷压缩机、冷凝器、高压储液器、低压储液器、引射器以及蒸发器；所述引射器设有工作液输入口、引射液输入口和输出口；所述低压储液器设有输入口、气体输出口和液体输出口；所述制冷压缩机、所述冷凝器和所述高压储液器依次相连；所述高压储液器的输出口与所述引射器的工作液输入口相连，所述引射器的输出口与所述蒸发器的输入口相连，所述蒸发器的输出口与所述低压储液器的输入口相连，所述低压储液器的气体输出口与所述制冷压缩机的输入口相连，所述低压储液器的液体输出口与所述引射器的引射液输入口相连。

2.根据权利要求1所述的新型无动力超倍供液制冷循环系统，其特征在于，在所述制冷压缩机和所述冷凝器之间还串接油分离器。

3.根据权利要求1或2所述的新型无动力超倍供液制冷循环系统，其特征在于，所述引射器设有依次连通的接受室、混合室以及扩散室；所述工作液输入口设于所述接受室前端部，所述引射液输入口设于所述接受室上部，所述工作液输入口在所述接受室内设有喷嘴，所述扩散室设有输出口。

4.根据权利要求3所述的新型无动力超倍供液制冷循环系统，其特征在于，所述混合室为圆筒形；所述接受室前部为圆筒形，后部为前端直径大于后端直径的圆台形；所述扩散室为后端直径大于前端直径的圆台形。

5.根据权利要求4所述的新型无动力超倍供液制冷循环系统，其特征在于，所述接受室的圆筒形部分的轴长度为其圆台形部分的轴长度的1.5-2倍，其圆台形部分的前端直径为后端直径的1.1-1.5倍。

6.根据权利要求4所述的新型无动力超倍供液制冷循环系统，其特征在于，所述扩散室的后端直径为其前端直径的1.5-2倍。

7.根据权利要求4所述的新型无动力超倍供液制冷循环系统，其特征在于，所述接受室的轴长度为所述混合室的轴长度的1.1-1.5倍。

8.根据权利要求4所述的新型无动力超倍供液制冷循环系统，其特征在于，所述扩散室的轴长度为所述混合室的轴长度的1.5-3倍。