CN209783032U - 气体co2驱动风机辅助过冷的co2跨临界制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气体CO2驱动风机辅助过冷的CO2跨临界制冷系统。本实用新型压缩机的出口连接气体冷却器的入口；气体冷却器的出口分别连接气体过冷器的入口和CO2气动风机的进气口；CO2气动风机的出气口、压力调节阀、引射器一依次连接；气体过冷器的出口连接引射器一的主引射流口；引射器一的出口连接引射器二的主引射流口；引射器二的出口连接气液分离器的气体入口；气液分离器的气体出口连接压缩机的入口；气液分离器液体的出口、膨胀阀、蒸发器的入口依次连接；蒸发器的出口连接引射器二的被引射流口。本实用新型减小节流损失，减少耗电量，增加制冷量。
Description
技术领域
本实用新型涉及气动技术和CO2制冷技术领域，特别是涉及一种气体CO2驱动风机辅助过冷的CO2跨临界制冷系统。
背景技术
CO2集无毒、不可燃、资源丰富等诸多优点于一身，同时CO2作为天然工质制冷剂还具有以下优点。(1)、CO2的ODP为0，GWP为1，对大气环境友好。(2)、单位体积制冷量大，可以减小压缩机的体积。(3)、粘度低，具有优良的流动性及传热性，与润滑油具有良好的相溶性。
CO2跨临界循环的冷却放热过程是单相的气体冷却过程且发生在超临界压力(7～12MPa)下，节流不可逆损失大，造成循环严重偏离逆向卡诺循环，跨临界循环效率低于常规制冷剂循环。因此通过气体冷却器出口的高压气体CO2驱动风机辅助过冷提高CO2跨临界制冷循环能效、促进CO2制冷系统的应用，对减轻温室效应、实现制冷工质替代具有重要的经济价值和社会意义。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种气体CO2驱动风机辅助过冷的CO2跨临界制冷系统，利用跨临界制冷系统气体冷却器的出口部分高压气体CO2驱动风机降低气体冷却器剩余CO2的出口温度，降低节流过程中的不可逆损失，降低压缩机排气温度，提高制冷量，提高制冷系统循环效率，并确保系统的环保特性。
本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种气体CO2驱动风机辅助过冷的CO2跨临界制冷系统，压缩机1的出口连接气体冷却器2的入口；气体冷却器2的出口分别连接气体过冷器4的入口和CO2气动风机3的进气口；CO2气动风机3的出气口、压力调节阀5、引射器一6的被引射流口依次连接；气体过冷器4的出口连接引射器一6的主引射流口；引射器一6的出口连接引射器二7的主引射流口；引射器二7的出口连接气液分离器8的气体入口；气液分离器8的气体出口连接压缩机1的入口；气液分离器8的液体出口、膨胀阀9、蒸发器10的入口依次连接；蒸发器10的出口连接引射器二7的被引射流口。
所述CO2气动风机包括叶片式气动马达、联轴器、风机叶片。所述叶片式气动马达采用气体CO2为工作介质。
本实用新型的有益效果是：
(1)、制冷系统所使用工质为天然工质CO2，无毒无害不可燃，安全系数高，廉价易获取，单位容积制冷量大,使得CO2设备体积小。更重要的是它的ODP为0，GWP为1，可以大幅度减缓温室效应进程，是一种节能环保的工质。
(2)、由于超临界制冷循环气体冷却器出口与蒸发器入口压差大,导致整个系统的效率不高，因此利用CO2跨临界制冷系统气体冷却器部分出口的高压气体CO2驱动风机降低气体冷却器剩余出口的超临界流体的温度，可大幅度降低节流损失，增加循环制冷量，进而提高系统的效率。并且节流装置采用引射器代替节流阀来回收一部分膨胀过程的压力势能，从而提高压缩机的吸气压力，减少压缩机的输入功，进一步提高系统的COP。
(3)、CO2气动风机可以通过压力调节阀调节CO2气动风机出口的压力实现风速的无级调节，取代变频风机从而节省了电量。
附图说明
图1是本实用新型的系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，本实用新型制冷系统循环，压缩机1的出口连接气体冷却器2的入口；气体冷却器2的出口分别连接气体过冷器4的入口和CO2气动风机3的进气口；CO2气动风机3的出气口、压力调节阀5、引射器一6的被引射流口依次连接；气体过冷器4的出口连接引射器一6的主引射流口；引射器一6的出口连接引射器二7的主引射流口；引射器二7的出口连接气液分离器8的气体入口；气液分离器8的气体出口连接压缩机1的入口；气液分离器8的液体出口、膨胀阀9、蒸发器10的入口依次连接；蒸发器10的出口连接引射器二7的被引射流口。
本实用新型基于气体CO2驱动风机辅助过冷的CO2跨临界制冷系统的工作原理是：
第一阶段：蒸气压缩制冷系统内充注的工质为CO2，低温低压的CO2蒸汽进入压缩机1吸气口，由压缩机1压缩至高温高压的超临界流体，进入气体冷却器2与环境空气进行换热，由于气冷器存在换热温差,此时温度高于环境温度。
第二阶段：CO2气动风机3通过来自气体冷却器2出口的部分高压气体CO2驱动风机将来自气体冷却器2出口剩余CO2的热量排放至环境空气中，对气冷器2出口的CO2进行过冷，CO2进一步冷却为接近环境温度、较高压超临界流体。
第三阶段：接近环境温度、较高压超临界CO2流体经过引射器一6引射来自CO2气动风机3出口的中压气体CO2，形成低于环境温度、中压的气体CO2。
第四阶段：低于环境温度、中压的CO2进入引射器二7引射来自蒸发器10的低温低压的CO2蒸汽，形成低温低压的气液两相流体；进入气液分离器8后，气液分离器8内的低温低压的液体CO2经过膨胀阀9膨胀后进入蒸发器10吸收环境热量成为低温低压的CO2蒸汽进入引射器二7的被引射流口，气液分离器8内的低温低压的气体CO2进入压缩机1，完成制冷循环。
Claims (3)
1.一种气体CO2驱动风机辅助过冷的CO2跨临界制冷系统，其特征在于，压缩机的出口连接气体冷却器的入口；气体冷却器的出口分别连接气体过冷器的入口和CO2气动风机的进气口；CO2气动风机的出气口、压力调节阀、引射器一的被引射流口依次连接；气体过冷器的出口连接引射器一的主引射流口；引射器一的出口连接引射器二的主引射流口；引射器二的出口连接气液分离器气体的入口；气液分离器的气体出口连接压缩机的入口；气液分离器的液体出口、膨胀阀、蒸发器的入口依次连接；蒸发器的出口连接引射器二的被引射流口。
2.根据权利要求1所述的气体CO2驱动风机辅助过冷的CO2跨临界制冷系统，其特征在于：所述CO2气动风机包括叶片式气动马达、联轴器、风机叶片。
3.根据权利要求2所述的气体CO2驱动风机辅助过冷的CO2跨临界制冷系统，其特征在于：所述叶片式气动马达采用气体CO2为工作介质。
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