CN207350987U - 基于余压回收的co2中低温冷冻冷藏系统 - Google Patents

基于余压回收的co2中低温冷冻冷藏系统 Download PDF

Info

Publication number
CN207350987U
CN207350987U CN201721352099.7U CN201721352099U CN207350987U CN 207350987 U CN207350987 U CN 207350987U CN 201721352099 U CN201721352099 U CN 201721352099U CN 207350987 U CN207350987 U CN 207350987U
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature level
medium temperature
compressor
low
suction port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201721352099.7U
Other languages
English (en)
Inventor
代宝民
刘圣春
崔志杰
姜文玲
孟憧景
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University of Commerce
Original Assignee
Tianjin University of Commerce
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University of Commerce filed Critical Tianjin University of Commerce
Priority to CN201721352099.7U priority Critical patent/CN207350987U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN207350987U publication Critical patent/CN207350987U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种基于余压回收的CO2中低温冷冻冷藏系统。本实用新型包括余压回收系统和中低温冷冻冷藏系统；中温级压缩机出口连接气体冷却器入口，气体冷却器出口连接中温级膨胀机入口，中温级膨胀机出口连接储液器入口，储液器出口分别连接电子膨胀阀和低温级膨胀机入口，电子膨胀阀通过中温蒸发器中温级压缩机入口，储液器通过设置节流阀的管路连接中温级压缩机入口，低温级膨胀机出口通过低温蒸发器连接低温级压缩机入口，低温级压缩机出口连接中温级压缩机入口。本实用新型采用双级压缩，低温级排气与中温级蒸发器出口流体混合，之后通过中温级压缩机压缩，系统节能高效。

Description

基于余压回收的CO2中低温冷冻冷藏系统
技术领域
本实用新型涉及余压回收及利用技术，尤其涉及一种基于余压回收的CO2中低温冷冻冷藏系统。
背景技术
随着氟氯烃(CFCs)和氢氟氯烃(HCFCs)类物质破坏臭氧层并且具有较高的温室效应已被或将逐渐被禁用。国内外的相关企业、科研院所和高校均纷纷加大对CO2制冷空调系统研发的投入，CO2制冷空调系统是今后制冷空调行业发展的重要研究方向。CO2有诸多优点：1)环境友好，ODP＝0、GWP＝1；2)安全无毒不可燃，化学性质稳定；3)廉价易获取；4)与润滑油的相容性；5)粘度低、导热系数高，具有良好的热物性以及流动和传热特性；6)单位容积制冷/热量较高，与普通工质相比，CO2设备体积更加小巧紧凑。但CO2制冷循环高低压差较高，节流损失大，导致其能效(COP)相对于常规制冷系统较低。
在日本，以“生态精灵”(Eco-Cute)冠名的CO2热泵热水器作为一种节能环保的产品近几年其年销售量均保持在45万台以上。在欧洲的挪威，CO2制冷系统在超市冷冻冷藏系统的使用呈现增长的趋势，并已成为超市运营方的首选。虽然CO2制冷空调技术已应用于多个领域，并且在欧洲、日本及北美地区广泛应用，但CO2跨临界制冷循环效率较低的关键问题仍未得到根本解决。CO2的临界温度为31.1℃，临界压力高达7.38MPa，放热过程通常发生在临界点之上，一般称CO2制冷循环为跨临界循环。由于其运行压力高，节流不可逆损失大，造成循环严重偏离逆向卡诺循环，CO2跨临界循环效率低于常规制冷剂循环。
因此，迫切需要新开发新型CO2跨临界制冷循环，减小CO2节流损失、提升循环热力性能的运行机制，为提高CO2跨临界制冷循环能效提供一条新的道路，对减轻温室效应、实现HCFCs替代具有重要的经济价值和社会意义。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种基于余压回收的CO2中低温冷冻冷藏系统，对中低温级膨胀功回收，提高CO2制冷系统COP。
本实用新型所采取的技术方案是：提出一种基于余压回收的CO2中低温冷冻冷藏系统，包括余压回收系统和中低温冷冻冷藏系统；余压回收系统包括中温级膨胀机、低温级膨胀机、中温级压缩机和低温级压缩机；中低温冷冻冷藏系统包括气体冷却器、中温蒸发器、低温蒸发器、储液器、节流阀和电子膨胀阀；中温级压缩机出口连接气体冷却器入口，气体冷却器出口连接中温级膨胀机入口，中温级膨胀机出口连接储液器入口，储液器出口分别连接电子膨胀阀和低温级膨胀机入口，电子膨胀阀通过中温蒸发器中温级压缩机入口，储液器通过设置节流阀的管路连接中温级压缩机入口，低温级膨胀机出口通过低温蒸发器连接低温级压缩机入口，低温级压缩机出口连接中温级压缩机入口。
由于CO2节流过程中的压差大，采用膨胀机代替节流阀后，可回收CO2节流过程的膨胀功，将膨胀功输送给中、低温级压缩机，实现系统效率的提升。
中低温冷冻冷藏系统内充注的工质为CO2，由低温级压缩机出口的CO2过热蒸汽与中温蒸发器出口的过热态的CO2流体混合后，进入中温级压缩机吸气口，由中温级压缩机压缩至高温高压超临界流体，进入气体冷却器与环境空气进行换热，冷却至温度稍高于环境温度的超临界流体，之后高压CO2流体经过中温级膨胀机做功，膨胀做功后的CO2气液两相流体进入储液器分离为气相流体和液相流体，其中气相流体经过节流阀节流降压，流入中温级压缩机，而液相流体一部分流经电子膨胀阀到达中温蒸发器，一部分经过低温级膨胀机膨胀做功，之后进入低温蒸发器，吸热变为过热或饱和气后进入中温级压缩机吸气口，完成循环。
本实用新型具有的优点和积极效果是：
(1)制冷系统的制冷剂为自然工质CO2。CO2的GWP为1，ODP为0，安全无毒不可燃、廉价易获取，在高温条件下也不分解产生有害气体，是环境友好的制冷剂，与现有汽车空调使用的制冷剂相比，大大缓解了温室效应，环保优势明显。
(2)由于CO2节流过程中压差大，采用膨胀机代替节流阀后，可回收节流过程中的膨胀功，实现余压回收。
(3)膨胀机做功发出的电提供给中低温冷冻冷藏系统的压缩机，提高系统效率。
(4)在中温和低温级分别进行膨胀降压，实现中温级和低温级两个温度等级，采用双级压缩，低温级排气与中温级蒸发器出口流体混合，之后通过中温级压缩机压缩，系统节能高效。
(5)和传统的CO2跨临界制冷系统相比较，降低了气体冷却器最佳压力。
附图说明
图1为本实用新型的系统示意图。
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：
请参阅图1，为一种基于余压回收的CO2中低温冷冻冷藏系统，其核心是余压回收，将膨胀功输送给压缩机；余压回收系统包括中温级膨胀机2、低温级膨胀机4、中温级压缩机9和低温级压缩机6；中低温冷冻冷藏系统包括气体冷却器1、中温蒸发器8、低温蒸发器5、储液器3、节流阀7和电子膨胀阀10组成；中温级压缩机9出口连接气体冷却器1入口，气体冷却器1出口连接中温级膨胀机2入口，中温级膨胀机2出口连接储液器3入口，储液器3出口分别连接电子膨胀阀10和低温级膨胀机4入口，电子膨胀阀10通过中温蒸发器8中温级压缩机9入口，储液器3通过设置节流阀7的管路连接中温级压缩机9入口，低温级膨胀机4出口通过低温蒸发器5连接低温级压缩机6入口，低温级压缩机6出口连接中温级压缩机9入口。中温级膨胀机2与中温级压缩机9之间通过联轴器一直接连接，低温级膨胀机4与低温级压缩机6之间通过联轴器二直接连接。
本实施例的基于余压回收的CO2中低温冷冻冷藏系统的工作原理是：
第一步：制冷系统内充注的工质为CO2，低温低压的CO2蒸汽进入中温级压缩机9吸气口，由中温级压缩机9压缩至高温高压超临界流体，进入气体冷却器1与环境空气进行换热。
第二步：经过中温级膨胀机2做功，流经储液器3，一部分气相CO2流体经过节流阀7节流后变为中压的气液两相流体，一部分流经电子膨胀阀10到达中温蒸发器8，一部分经过低温级膨胀机4做功，回收的膨胀功为压缩机提供动力，膨胀后的制冷剂流入低温蒸发器5吸收热量，变为过热气，最后到达低温级压缩机6。
第三步：过热气经低温级压缩机6压缩，最终与流经中温蒸发器的过热气汇合流回中温级压缩机9，完成制冷循环。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于余压回收的CO2中低温冷冻冷藏系统，其特征是，包括余压回收系统和中低温冷冻冷藏系统；余压回收系统包括中温级膨胀机、低温级膨胀机、中温级压缩机和低温级压缩机；中低温冷冻冷藏系统包括气体冷却器、中温蒸发器、低温蒸发器、储液器、节流阀和电子膨胀阀；中温级压缩机出口连接气体冷却器入口，气体冷却器出口连接中温级膨胀机入口，中温级膨胀机出口连接储液器入口，储液器出口分别连接电子膨胀阀和低温级膨胀机入口，电子膨胀阀通过中温蒸发器中温级压缩机入口，储液器通过设置节流阀的管路连接中温级压缩机入口，低温级膨胀机出口通过低温蒸发器连接低温级压缩机入口，低温级压缩机出口连接中温级压缩机入口。
CN201721352099.7U 2017-10-19 2017-10-19 基于余压回收的co2中低温冷冻冷藏系统 Expired - Fee Related CN207350987U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201721352099.7U CN207350987U (zh) 2017-10-19 2017-10-19 基于余压回收的co2中低温冷冻冷藏系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201721352099.7U CN207350987U (zh) 2017-10-19 2017-10-19 基于余压回收的co2中低温冷冻冷藏系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN207350987U true CN207350987U (zh) 2018-05-11

Family

ID=62355579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201721352099.7U Expired - Fee Related CN207350987U (zh) 2017-10-19 2017-10-19 基于余压回收的co2中低温冷冻冷藏系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN207350987U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107631510A (zh) * 2017-10-19 2018-01-26 天津商业大学 基于余压回收的co2中低温冷冻冷藏系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107631510A (zh) * 2017-10-19 2018-01-26 天津商业大学 基于余压回收的co2中低温冷冻冷藏系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103629860B (zh) 跨临界co2冷热电联合循环系统
CN107631511A (zh) 基于余压回收的辅助过冷的co2中低温冷冻冷藏系统
CN207350988U (zh) 基于余压回收的辅助过冷的co2中低温冷冻冷藏系统
CN207350986U (zh) 基于余压回收的蒸发冷却器过冷的co2冷冻冷藏系统
CN203824164U (zh) 一种复叠式二氧化碳空气源热泵
CN201141711Y (zh) 自然工质制冷热泵装置
CN204373252U (zh) 转换式co2跨临界循环制冷系统
WO2021089000A1 (zh) 一种跨临界二氧化碳制冷方法及其装置
CN107843020A (zh) 一种跨临界co2双级压缩增压制冷系统
CN107323217A (zh) 一种余热驱动吸收式制冷辅助过冷的co2汽车空调
CN102374694A (zh) Co2多级喷射循环热泵、空调系统
CN103629842A (zh) 一种相变热泵系统
CN110500824A (zh) 一种非共沸工质增压机械过冷co2跨临界制冷系统
CN110057125A (zh) 一种双涡流管耦合的co2双级压缩制冷系统
CN207350987U (zh) 基于余压回收的co2中低温冷冻冷藏系统
CN105019954A (zh) 联合循环供能系统
CN201621890U (zh) 一种以二氧化碳为制冷工质的热泵循环多功能机组
CN205579968U (zh) 一种高效的大温升两级节流两级压缩热泵热水器
CN107631510A (zh) 基于余压回收的co2中低温冷冻冷藏系统
CN207729861U (zh) 一种跨临界co2双级压缩增压制冷系统
CN109506391A (zh) 热驱动无泵吸收式辅助过冷的跨临界co2的制冷系统
CN206953941U (zh) 一种余热驱动吸收式制冷辅助过冷的co2汽车空调
CN109945292A (zh) 带辅助压缩机的双热源两级压缩热泵热水系统及方法
CN109724284A (zh) 一种两级节流的超临界二氧化碳制冷系统
CN214665330U (zh) 一种以co2作为制冷剂的制冷系统及其载冷剂系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180511

Termination date: 20181019