專利名稱：一種流體冷卻復(fù)合凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種流體冷卻凈化裝置，特別適用于難以直接利用外界環(huán)境冷卻 介質(zhì)將高溫流體(通常高于5(TC)進(jìn)行預(yù)冷卻的場(chǎng)合，屬于制冷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對(duì)高溫流體(通常高于5(TC)進(jìn)行冷卻、凈化處理己成為當(dāng)前諸多生產(chǎn)、科研中 的常見(jiàn)工藝流程。采用附圖1所示的蒸氣壓縮式制冷設(shè)備是實(shí)現(xiàn)冷卻過(guò)程的基本方式。 常規(guī)制冷設(shè)備由壓縮機(jī)l、冷凝器4、節(jié)流裝置5和蒸發(fā)器6及其連接管路構(gòu)成，其 工作過(guò)程為"壓縮一冷凝一節(jié)流一蒸發(fā)一壓縮"，待冷卻流體經(jīng)流體冷卻通道8進(jìn)入 流體冷卻通道IO，由蒸發(fā)器6吸收熱量。當(dāng)流體還需要經(jīng)過(guò)凈化時(shí)，由于溫度過(guò)高可 能會(huì)導(dǎo)致凈化材料失效，故需要將過(guò)濾凈化器7安放在流體冷卻通道10內(nèi)的蒸發(fā)器6 出口處。
上述方式雖然能實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的進(jìn)行冷卻目的，但存在三方面的不足l)高溫流體 的熱量均需由蒸發(fā)器帶走，故制冷設(shè)備的裝機(jī)容量大、需要配置的制冷系統(tǒng)各部件的 容量、體積大；2)制冷設(shè)備的耗電量大；3)對(duì)冷凝側(cè)環(huán)境變化時(shí)的調(diào)節(jié)性能差、制 冷設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性差，例如采用室外環(huán)境空氣作為制冷設(shè)備的放熱環(huán)境時(shí)， 一年四 季室外空氣溫度差別較大，導(dǎo)致制冷裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性差，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致制冷系統(tǒng)不 能運(yùn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容
為解決高溫流體冷卻復(fù)合凈化裝置現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種 利用冷凝后制冷劑作為預(yù)冷介質(zhì)的具有節(jié)能，并提高全年運(yùn)行穩(wěn)定性的流體冷卻復(fù)合 凈化裝置技術(shù)方案。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下
一種流體冷卻復(fù)合凈化裝置，含有壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、過(guò)濾凈 化器以及流體冷卻凈化通道，所述的蒸發(fā)器和過(guò)濾凈化器設(shè)置在流體冷卻通道內(nèi)，其 特征在于所述的流體冷卻復(fù)合凈化裝置還包括輔助冷凝器和設(shè)置在流體冷卻通道內(nèi) 的輔助蒸發(fā)器；壓縮機(jī)的制冷劑出口管與輔助冷凝器的制冷劑入口管相連，輔助冷凝 器的制冷劑出口管與輔助蒸發(fā)器的制冷劑入口管相連，輔助蒸發(fā)器的制冷劑出口管與 冷凝器的制冷劑入口管相連，使壓縮機(jī)、輔助冷凝器、輔助蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝 置、蒸發(fā)器和壓縮機(jī)順序連接構(gòu)成"壓縮一冷凝_蒸發(fā)_冷凝一節(jié)流一蒸發(fā)一壓縮" 的制冷循環(huán)；待冷卻流體由流體冷卻通道入口進(jìn)入流體冷卻通道，先后流經(jīng)輔助蒸發(fā) 器、蒸發(fā)器和過(guò)濾凈化器，再由流體冷卻通道出口流出。
3在上述的一種流體冷卻復(fù)合凈化裝置中，其特征在于所述的蒸發(fā)器為翅片管式 換熱器、板式換熱器或殼管式換熱器；所述的輔助蒸發(fā)器為翅片管式換熱器、板式換 熱器或殼管式換熱器。
在上述的一種流體冷卻復(fù)合凈化裝置中，其特征在于所述的冷凝器為風(fēng)冷式、 水冷式或蒸發(fā)冷卻式換熱器；所述的輔助冷凝器為風(fēng)冷式、水冷式或蒸發(fā)冷卻式換熱 器。
在上述的一種流體冷卻復(fù)合凈化裝置中，其特征在于所述的過(guò)濾凈化器為空氣 過(guò)濾器、靜電過(guò)濾器、化學(xué)過(guò)濾器或是各類過(guò)濾器的組合。
釆用上述技術(shù)方案后，流體冷卻復(fù)合凈化裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)①制冷裝置提供的 冷量由輔助蒸發(fā)器和蒸發(fā)器兩部分輸出，即冷卻高溫流體的一部分冷量由輔助蒸發(fā)器 提供，使得制冷裝置的容量減小，所配置的壓縮機(jī)容量減小，耗電量降低，具有節(jié)能 效果；②在外溫較高時(shí)，冷凝器和輔助冷凝器正常工作，當(dāng)外溫降低時(shí)，通過(guò)分別調(diào) 節(jié)流過(guò)冷凝器和輔助冷凝器的冷卻介質(zhì)的流量(如空氣、水的流速)，可以提高冷卻 裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性，改善其調(diào)節(jié)性能，拓寬了本裝置正常使用時(shí)的外界溫度條件。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)"壓縮一冷凝一節(jié)流一蒸發(fā)一壓縮"的制冷凈化裝置結(jié)構(gòu)原理圖。 圖2為本實(shí)用新型公開(kāi)的"一種流體冷卻復(fù)合凈化裝置"的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖1至圖2的各部件名稱為
1—壓縮機(jī)，2—輔助冷凝器，3—輔助蒸發(fā)器，4一冷凝器，5—節(jié)流裝置，6—蒸 發(fā)器，7—過(guò)濾凈化器，8—流體冷卻通道入口， 9一流體冷卻通道出口， IO—流體冷 卻通道。
具體實(shí)施方式

圖2給出了本實(shí)用新型提供的"一種流體冷卻復(fù)合凈化裝置"的結(jié)構(gòu)原理圖。該 裝置含有壓縮機(jī)l、冷凝器4、節(jié)流裝置5、蒸發(fā)器6以及流體冷卻通道10，所述的 蒸發(fā)器6設(shè)置在流體冷卻通道內(nèi)，其特征在于所述的流體冷卻復(fù)合凈化裝置還包括 輔助冷凝器2和設(shè)置在流體冷卻通道內(nèi)的輔助蒸發(fā)器3;壓縮機(jī)1的制冷劑出口管與 輔助冷凝器2的制冷劑入口管相連，輔助冷凝器2的制冷劑出口管與輔助蒸發(fā)器3的 制冷劑入口管相連，輔助蒸發(fā)器3的制冷劑出口管與冷凝器4的制冷劑入口管相連， 使壓縮機(jī)l、輔助冷凝器2、輔助蒸發(fā)器3、冷凝器4、節(jié)流裝置5、蒸發(fā)器6和壓縮 機(jī)1順序連接構(gòu)成"壓縮一冷凝一蒸發(fā)_冷凝一節(jié)流一蒸發(fā)一壓縮"的制冷循環(huán)；待 冷卻流體由流體冷卻通道入口 8進(jìn)入流體冷卻通道10，先后流經(jīng)輔助蒸發(fā)器3和蒸發(fā) 器6，再由流體冷卻通道出口 9流出。
上述流體冷卻復(fù)合凈化裝置的制冷部件工作原理如下壓縮機(jī)1排出的高壓高溫制冷劑蒸氣在輔助冷凝器2中冷凝成高壓液體或氣液混合物后進(jìn)入輔助蒸發(fā)器3中， 吸收高溫流體的熱量而蒸發(fā)成高壓氣態(tài)制冷劑或氣液混合物，使高溫流體得到預(yù)冷、 溫度降低；高壓氣態(tài)制冷劑或氣液混合物再進(jìn)入冷凝器4中冷凝成液態(tài)制冷劑，并經(jīng) 節(jié)流裝置5節(jié)流降壓成低壓、低溫氣液混合制冷劑，進(jìn)入蒸發(fā)器6蒸發(fā)冷卻經(jīng)過(guò)輔助 蒸發(fā)器3預(yù)冷后的高溫流體，蒸發(fā)后返回壓縮機(jī)l。高溫流體先經(jīng)過(guò)輔助蒸發(fā)器3將 一部分熱量釋放給高壓液態(tài)制冷劑得到預(yù)冷，然后進(jìn)入蒸發(fā)器6中，將熱量進(jìn)一步釋 放給低壓液態(tài)制冷劑而得到冷卻。冷卻后的流體經(jīng)過(guò)過(guò)濾凈化器7進(jìn)行凈化。
在上述流體冷卻復(fù)合凈化裝置中，當(dāng)高溫流體為高溫氣體時(shí)，蒸發(fā)器6和輔助蒸 發(fā)器3為制冷劑一氣體換熱器，如翅片管式換熱器；當(dāng)高溫流體為高溫液體時(shí)，蒸發(fā) 器6和輔助蒸發(fā)器3為制冷劑一液體換熱器，如板式或殼管式換熱器。
在上述流體冷卻復(fù)合凈化裝置中，所述的冷凝器4為風(fēng)冷式、水冷式或蒸發(fā)冷卻 式換熱器；所述的輔助冷凝器2為風(fēng)冷式、水冷式或蒸發(fā)冷卻式換熱器?？赏ㄟ^(guò)分別 調(diào)節(jié)流過(guò)冷凝器和輔助冷凝器的冷卻介質(zhì)的流量(如空氣、水的流速)，實(shí)現(xiàn)該流體 冷卻復(fù)合凈化裝置在全年各種氣候條件下的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
在上述流體冷卻復(fù)合凈化裝置中，所述的過(guò)濾凈化器7為空氣過(guò)濾器、靜電過(guò)濾 器、化學(xué)過(guò)濾器或是上述各類過(guò)濾器的組合。
權(quán)利要求1.一種流體冷卻復(fù)合凈化裝置，含有壓縮機(jī)(1)、冷凝器(4)、節(jié)流裝置(5)、蒸發(fā)器(6)、過(guò)濾凈化器(7)以及流體冷卻凈化通道(10)，所述的蒸發(fā)器(6)和過(guò)濾凈化器(7)設(shè)置在流體冷卻通道內(nèi)，其特征在于所述的流體冷卻復(fù)合凈化裝置還包括輔助冷凝器(2)和設(shè)置在流體冷卻通道內(nèi)的輔助蒸發(fā)器(3)；壓縮機(jī)(1)的制冷劑出口管與輔助冷凝器(2)的制冷劑入口管相連，輔助冷凝器(2)的制冷劑出口管與輔助蒸發(fā)器(3)的制冷劑入口管相連，輔助蒸發(fā)器(3)的制冷劑出口管與冷凝器(4)的制冷劑入口管相連，使壓縮機(jī)(1)、輔助冷凝器(2)、輔助蒸發(fā)器(3)、冷凝器(4)、節(jié)流裝置(5)、蒸發(fā)器(6)和壓縮機(jī)(1)順序連接構(gòu)成“壓縮-冷凝-蒸發(fā)-冷凝-節(jié)流-蒸發(fā)-壓縮”的制冷循環(huán)；待冷卻流體由流體冷卻通道入口(8)進(jìn)入流體冷卻通道(10)，先后流經(jīng)輔助蒸發(fā)器(3)、蒸發(fā)器(6)和過(guò)濾凈化器(7)，再由流體冷卻通道出口(9)流出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流體冷卻復(fù)合凈化裝置，其特征在于所述的蒸 發(fā)器(6)為翅片管式換熱器、板式換熱器或殼管式換熱器；所述的輔助蒸發(fā)器(3) 為翅片管式換熱器、板式換熱器或殼管式換熱器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流體冷卻復(fù)合凈化裝置，其特征在于所述的冷凝 器(4)為風(fēng)冷式、水冷式或蒸發(fā)冷卻式換熱器；所述的輔助冷凝器(2)為風(fēng)冷式、 水冷式或蒸發(fā)冷卻式換熱器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流體冷卻復(fù)合凈化裝置，其特征在于所述的過(guò)濾 凈化器(7)為空氣過(guò)濾器、靜電過(guò)濾器或化學(xué)過(guò)濾器。
專利摘要一種流體冷卻復(fù)合凈化裝置，主要由壓縮機(jī)、輔助冷凝器、輔助蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、過(guò)濾凈化器構(gòu)成；所述的流體冷卻復(fù)合凈化裝置還包括輔助冷凝器(2)和設(shè)置在流體冷卻通道內(nèi)的輔助蒸發(fā)器(3)；壓縮機(jī)(1)的制冷劑出口管與輔助冷凝器(2)的制冷劑入口管相連，輔助冷凝器(2)的制冷劑出口管與輔助蒸發(fā)器(3)的制冷劑入口管相連，輔助蒸發(fā)器(3)的制冷劑出口管與冷凝器(4)的制冷劑入口管相連，制冷部件構(gòu)成“壓縮—冷凝—蒸發(fā)—冷凝—節(jié)流—蒸發(fā)—壓縮”的制冷循環(huán)；本實(shí)用新型減少了制冷裝置的裝機(jī)容量、體積與壓縮機(jī)功耗，具有節(jié)能、提高冷卻裝置運(yùn)行可靠性和調(diào)控性能的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F25B39/02GK201434538SQ20092010796
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者張春杰, 戴興泉, 李先庭, 嘉 王, 王寶龍, 石文星, 邵雙全, 邵曉亮 申請(qǐng)人:清華大學(xué);山西新華人工環(huán)境設(shè)備有限責(zé)任公司