專利名稱：混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)。
背景技術(shù)：
噴射器在1910年首次用于制冷，并于20世紀(jì)30年代廣泛運(yùn)用于大型建筑物的空調(diào)制冷系統(tǒng)，但隨后被效率更高，設(shè)備更緊湊的機(jī)械壓縮式制冷所取代，此后噴射器的研究工作一直處于停滯狀態(tài)。隨著能源危機(jī)的出現(xiàn)和人們節(jié)能意識(shí)的提高，噴射式制冷重新得 到了人們的關(guān)注。噴射式制冷技術(shù)是一種熱能驅(qū)動(dòng)的制冷技術(shù)，和機(jī)械壓縮式制冷技術(shù)相比其主要優(yōu)點(diǎn)是只需要消耗很少的機(jī)械能，能夠直接利用熱能作為驅(qū)動(dòng)能源，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低、運(yùn)行可靠、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。中國(guó)發(fā)明專利ZL200610104934. 9，“一種帶噴射器的自行復(fù)疊式制冷循環(huán)系統(tǒng)”公開(kāi)了帶噴射器的自行復(fù)疊式制冷循環(huán)系統(tǒng)，包括管路相連的壓縮機(jī)、冷凝器、氣液分離器、蒸發(fā)冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥，蒸發(fā)冷凝器和蒸發(fā)器之間還有噴射器。噴射器增壓能提高壓縮機(jī)吸氣壓力，降低壓比，減少壓縮功。但當(dāng)噴射式制冷系統(tǒng)的冷凝溫度較高時(shí)，單級(jí)噴射式制冷很難提供系統(tǒng)中冷凝器與蒸發(fā)器的壓差。雖然公開(kāi)號(hào)為CN101832680A的雙級(jí)蒸汽噴射制冷系統(tǒng)公開(kāi)的制冷系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的單級(jí)噴射制冷系統(tǒng)中增設(shè)一個(gè)噴射器，以發(fā)揮噴射器對(duì)制冷劑蒸汽的增壓作用，以提高制冷系數(shù)，但加設(shè)一個(gè)噴射器容易使噴射器的負(fù)荷增大。又如中國(guó)發(fā)明專利ZL200910304106. X, “一種自復(fù)疊噴射式低溫制冷循環(huán)系統(tǒng)”公開(kāi)了一種自復(fù)疊噴射式低溫制冷循環(huán)系統(tǒng)，包括發(fā)生器、氣體噴射器、工質(zhì)泵、冷凝器、氣液分離器、蒸發(fā)器單元和冷凝噴射器，其中氣體噴射器出口與冷凝噴射器引射進(jìn)口相連，雖然通過(guò)兩級(jí)噴射器(分為高壓級(jí)和低壓級(jí))的串聯(lián)可以提供較大的壓差，但由于高壓級(jí)的流量較大，系統(tǒng)的能效比仍然很低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有噴射式制冷系統(tǒng)的不足和缺陷，提出了一種混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)，通過(guò)同時(shí)減少高壓級(jí)噴射器與低壓級(jí)噴射器的流量與負(fù)荷來(lái)提高系統(tǒng)的性倉(cāng)泛?！N混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)，包括低壓級(jí)噴射器和高壓級(jí)噴射器，所述高壓級(jí)噴射器的出口與高壓級(jí)噴射器的工作流體進(jìn)口之間連有第一回路，第一回路包括與高壓級(jí)噴射器的出口依次串聯(lián)的高壓級(jí)冷凝器、高壓級(jí)泵和高壓級(jí)發(fā)生器；所述高壓級(jí)噴射器的出口與所述低壓級(jí)噴射器的引射流體進(jìn)口之間連有第二回路，第二回路包括與高壓級(jí)噴射器的出口依次串聯(lián)的高壓級(jí)冷凝器、第一節(jié)流元件和蒸發(fā)器；包括將低壓級(jí)噴射器的出口的流體工質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣液混合物的低壓級(jí)冷凝器，用于將所述氣液混合物分離為兩相的第一氣液分離器，第一氣液分離器的氣相出口與高壓級(jí)噴射器的引射流體進(jìn)口相連，第一氣液分離器的液相出口依次串聯(lián)低壓級(jí)泵、低壓級(jí)發(fā)生器和低壓級(jí)噴射器的工作流體進(jìn)口。本實(shí)用新型中，噴射式制冷機(jī)中填充的流體工質(zhì)為兩種或兩種以上工質(zhì)混合而成的非共沸混合物，其中富含高沸點(diǎn)工質(zhì)在低壓級(jí)冷凝器的冷凝溫度下的飽和壓力大于富含低沸點(diǎn)工質(zhì)在蒸發(fā)溫度下的飽和壓力，富含低沸點(diǎn)工質(zhì)在高壓級(jí)冷凝器的冷凝溫度下的飽和壓力大于富含高沸點(diǎn)工質(zhì)在低壓級(jí)冷凝器的冷凝溫度下的飽和壓力。選用的流體純工質(zhì)可為各種純制冷劑，如以R245fa作為高沸點(diǎn)工質(zhì)，以R600a作為低沸點(diǎn)工質(zhì)。本實(shí)用新型中，所述的中間壓力是介于蒸發(fā)壓力與高壓級(jí)冷凝壓力之間的某一壓力。本實(shí)用新型中，所述的蒸發(fā)溫度，對(duì)于混合工質(zhì)，指蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的露點(diǎn)溫度；對(duì)于純質(zhì)制冷劑，指蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的氣化溫度。本實(shí)用新型中，所述的冷凝溫度，對(duì)于混合工質(zhì)，指冷凝器內(nèi)制冷劑的露點(diǎn)溫度； 對(duì)于純質(zhì)制冷劑，指冷凝器內(nèi)制冷劑的凝結(jié)溫度。本實(shí)用新型的工作流程為富含高沸點(diǎn)工質(zhì)的流體在低壓級(jí)發(fā)生器中吸熱后成為高壓氣體，低壓級(jí)發(fā)生器出口的富含高沸點(diǎn)工質(zhì)的流體作為工作流體進(jìn)入低壓級(jí)噴射器引射蒸發(fā)器中的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的流體，富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的流體被引射升壓到中間壓力(簡(jiǎn)稱為中壓)，并在低壓級(jí)噴射器中與富含高沸點(diǎn)工質(zhì)的流體混合后經(jīng)過(guò)低壓級(jí)冷凝器冷凝放熱，混合流體被部分液化，進(jìn)入第一氣液分離器。第一氣液分離器中的富含高沸點(diǎn)工質(zhì)的液體通過(guò)低壓級(jí)泵加壓進(jìn)入低壓級(jí)發(fā)生器，第一氣液分離器中的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的氣體被高壓級(jí)發(fā)生器出口高壓的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的流體引射升壓通入高壓級(jí)冷凝器冷凝放熱成為液體。高壓級(jí)冷凝器出口的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的流體液體分為兩股，其中一股通過(guò)高壓級(jí)泵在高壓級(jí)發(fā)生器中吸熱成為高壓氣體；另一股經(jīng)過(guò)第一節(jié)流元件后進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱獲得制冷量。系統(tǒng)完成一次工作過(guò)程。由于低壓級(jí)噴射器出口的中壓富含高沸點(diǎn)工質(zhì)被的流體冷凝下來(lái)直接泵入低壓級(jí)發(fā)生器，減少高壓級(jí)噴射器的流量與負(fù)荷，從而起到提高系統(tǒng)整體性能的效果的作用。所述高壓發(fā)生器與低壓發(fā)生器可由太陽(yáng)能，發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣，燃料燃燒熱，電流焦耳熱等外部熱源驅(qū)動(dòng)。低壓級(jí)冷凝器與高壓級(jí)冷凝器由外界冷源冷卻。低壓級(jí)冷凝器的冷凝溫度與高壓級(jí)冷凝器的冷凝溫度可相同也可不同，具體視所選用的流體工質(zhì)和所設(shè)定的工況而定。所述第一節(jié)流元件，第二節(jié)流元件可選擇U型管，毛細(xì)管，節(jié)流閥等結(jié)構(gòu)形式。作為優(yōu)選，所述第二回路包括將高壓級(jí)冷凝器出來(lái)的流體工質(zhì)分為氣液混合物的第二節(jié)流元件和將所述氣液混合物分離為兩相的第二氣液分離器，第二氣液分離器的氣相出口與所述第一氣液分離器的氣相出口連成一路后連接所述的高壓級(jí)噴射器的引射流體進(jìn)口 ；第二氣液分離器的液相出口與所述第一節(jié)流元件相連接。采用上述優(yōu)選方案后，高壓級(jí)冷凝器出口的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的液體由第二節(jié)流元件節(jié)流到中間壓力后進(jìn)入第二氣液分離器，第二氣液分離器中的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的氣體被高壓級(jí)噴射器引射升壓進(jìn)入高壓級(jí)冷凝器，第二氣液分離器中的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的液體經(jīng)過(guò)第一節(jié)流元件后進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱獲得制冷量。由于中間壓力下的不能節(jié)流制冷的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的氣體被高壓級(jí)噴射器引射走，減少了低壓級(jí)噴射器的流量與負(fù)荷，起到提高系統(tǒng)整體性能的效果。[0018]更為優(yōu)選，本實(shí)用新型包括低壓級(jí)回?zé)崞鳎蛪杭?jí)回?zé)崞鲙в袃蓷l相互隔離的熱交換管路，其中一條熱交換管路為低壓級(jí)噴射器與低壓級(jí)冷凝器之間的連接管路，另一條熱交換管路為低壓級(jí)泵與低壓級(jí)發(fā)生器之間的連接管路。更進(jìn)一步，本實(shí)用新型還可包括高壓級(jí)回?zé)崞?，高壓?jí)回?zé)崞鲙в袃蓷l相互隔離的熱交換管路，其中一條熱交換管路為高壓級(jí)噴射器與高壓級(jí)冷凝器之間的連接管路，另一條熱交換管路為高壓級(jí)泵與高壓級(jí)發(fā)生器之間的連接管路。采用上述優(yōu)選方案后，利用低壓級(jí)噴射器出口的 流體工質(zhì)預(yù)加熱低壓級(jí)泵出口的富含高沸點(diǎn)工質(zhì)的流體，利用高壓級(jí)噴射器出口的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)預(yù)加熱高壓級(jí)泵出口的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的流體，從而可以減少高壓級(jí)發(fā)生器與低壓級(jí)發(fā)生器的加熱量，起到提高系統(tǒng)整體性能的效果。作為優(yōu)選，所述的第一氣液分離器、第二氣液分離器采用精餾器的結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)富含高沸點(diǎn)工質(zhì)和富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的良好分離。本實(shí)用新型具有以下有益效果I.本實(shí)用新型通過(guò)高壓級(jí)發(fā)生器和低壓級(jí)發(fā)生器兩個(gè)熱源驅(qū)動(dòng)，無(wú)需利用普通的制冷系統(tǒng)所使用的壓縮機(jī)；2.氣液分離器出口的氣體和液體工質(zhì)的流向不同，在循環(huán)中起的作用也不同，本實(shí)用新型中第一氣液分離器出來(lái)的氣體流入高壓級(jí)噴射器，液體流入溶液泵(即低壓級(jí)泵)，通過(guò)此改進(jìn)來(lái)減少高壓級(jí)噴射器的負(fù)荷(即減少高壓級(jí)噴射器的流量)，減少高壓級(jí)發(fā)生器的發(fā)生熱，從而提高系統(tǒng)效率。綜上所述，相比單級(jí)噴射式制冷系統(tǒng)，本實(shí)用新型由于采用兩級(jí)噴射器，可以采用一個(gè)相同或采用兩個(gè)不同溫度的熱源，此外還能提供較大的冷凝壓力與蒸發(fā)壓力壓差，能在較高的冷凝溫度下運(yùn)行；相比兩級(jí)噴射式制冷系統(tǒng)，本實(shí)用新型利用由兩種或兩種以上純質(zhì)混合而成的非共沸混合工質(zhì)，使低壓級(jí)噴射器出口的中壓工質(zhì)部分冷凝下來(lái)直接泵入低壓級(jí)發(fā)生器，減少高壓級(jí)噴射器的負(fù)荷；第二節(jié)流元件出口不能用來(lái)節(jié)流制冷的中壓工質(zhì)氣體被高壓級(jí)噴射器引射，減少了低壓級(jí)噴射器的負(fù)荷，從而起到提高系統(tǒng)整體性能的效果，因此本實(shí)用新型能在相同的工況下大大提高效率。另外本實(shí)用新型能夠用來(lái)改進(jìn)各種現(xiàn)有噴射式制冷系統(tǒng)的性能。

圖I為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的流程圖。圖2為本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式的流程圖。圖3為本實(shí)用新型又一種實(shí)施方式的流程圖。圖4為現(xiàn)有單級(jí)噴射式制冷系統(tǒng)的流程圖。圖5為現(xiàn)有兩級(jí)噴射式制冷系統(tǒng)的流程圖。其中1、第一節(jié)流元件；2、蒸發(fā)器；3、低壓級(jí)噴射器；4、低壓級(jí)冷凝器；5、第一氣液分離器；6、高壓級(jí)噴射器；7、高壓級(jí)冷凝器；8、低壓級(jí)泵；9、低壓級(jí)發(fā)生器；10、高壓級(jí)泵；11、高壓級(jí)發(fā)生器；12、第二節(jié)流元件；13、第二氣液分離器；14、低壓級(jí)回?zé)崞鳎?5、高壓級(jí)回?zé)崞鳎?6、發(fā)生器；17、冷凝器；18、噴射器；19、溶液泵；20、高壓級(jí)噴射器；21、低壓級(jí)噴射器；la、第一進(jìn)口 ；lb、第一出口 ；2a、第二進(jìn)口 ；2b、第二出口 ；3a、第一進(jìn)口 ；3b、第一出口 ；4a、第二進(jìn)口 ；4b、第二出口。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例I如圖I所示，圖I為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的流程圖，圖I所示混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)包括第一節(jié)流元件I、蒸發(fā)器2、低壓級(jí)噴射器3、低壓級(jí)冷凝器4、第一氣液分離器5、高壓級(jí)噴射器6、高壓級(jí)冷凝器7、低壓級(jí)泵8、低壓級(jí)發(fā)生器9、高壓級(jí)泵10和高壓級(jí)發(fā)生器11，其中，低壓級(jí)噴射器3的出口依次串聯(lián)低壓級(jí)冷凝器4、第一氣液分離器5的進(jìn)口、第一氣液分離器5的液相出口、低壓級(jí)泵8、低壓級(jí)發(fā)生器9和低壓級(jí)噴射器3的工作流體進(jìn)口 ；第一氣液分離器5的氣相出口依次串聯(lián)高壓級(jí)噴射器6的引射流體進(jìn)口、高壓級(jí)噴射器6的出口和高壓級(jí)冷凝器7，高壓級(jí)冷凝器7的出口分成兩路(即第一路和第二路)，第一路與高壓級(jí)泵10、高壓級(jí)發(fā)生器11、高壓級(jí)噴射器6的工作流體進(jìn)口依次相連接，第二 路與第一節(jié)流元件I、蒸發(fā)器2、低壓級(jí)噴射器3的引射流體進(jìn)口依次相連接。圖中實(shí)線為富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的循環(huán)路線，虛線為富含高沸點(diǎn)工質(zhì)的循環(huán)路線。富含高沸點(diǎn)工質(zhì)在低壓級(jí)發(fā)生器9中吸熱后成為高壓氣體，低壓級(jí)發(fā)生器9出口的富含高沸點(diǎn)工質(zhì)作為工作流體進(jìn)入低壓級(jí)噴射器3引射蒸發(fā)器2中的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)，富含低沸點(diǎn)工質(zhì)被引射升壓到中間壓力，并在低壓級(jí)噴射器3中與富含高沸點(diǎn)工質(zhì)混合后經(jīng)過(guò)低壓級(jí)冷凝器4冷凝放熱，富含高沸點(diǎn)工質(zhì)被完全液化，而富含低沸點(diǎn)工質(zhì)仍為氣體狀態(tài)，進(jìn)入第一氣液分離器5。第一氣液分離器5中的富含高沸點(diǎn)工質(zhì)液體通過(guò)低壓級(jí)泵8加壓進(jìn)入低壓級(jí)發(fā)生器9，第一氣液分離器5中的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)氣體被高壓級(jí)發(fā)生器11出口高壓的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)引射升壓通入高壓級(jí)冷凝器7冷凝放熱成為液體。高壓級(jí)冷凝器7出口的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)液體分為兩股，其中一股通過(guò)高壓級(jí)泵10在高壓級(jí)發(fā)生器11中吸熱成為高壓氣體；另一股經(jīng)過(guò)第一節(jié)流元件I后進(jìn)入蒸發(fā)器2蒸發(fā)吸熱獲得制冷量。系統(tǒng)完成一次工作過(guò)程。由于低壓級(jí)噴射器3出口的中壓富含高沸點(diǎn)工質(zhì)被冷凝下來(lái)直接泵入低壓級(jí)發(fā)生器9，減少高壓級(jí)噴射器6的流量與負(fù)荷，從而起到提高系統(tǒng)整體性能的效果。上述第一氣液分離器5可選擇采用精餾器的結(jié)構(gòu)形式。實(shí)施例2如圖2所示，圖2為本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式的流程圖。圖2所示混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)包括第一節(jié)流元件I、蒸發(fā)器2、低壓級(jí)噴射器3、低壓級(jí)冷凝器4、第一氣液分離器5、高壓級(jí)噴射器6、高壓級(jí)冷凝器7、低壓級(jí)泵8、低壓級(jí)發(fā)生器9、高壓級(jí)泵10、高壓級(jí)發(fā)生器11、第二節(jié)流元件12和第二氣液分離器13，其中，低壓級(jí)噴射器3的出口依次串聯(lián)低壓級(jí)冷凝器4、第一氣液分離器5的進(jìn)口、第一氣液分離器5的液相出口、低壓級(jí)泵8、低壓級(jí)發(fā)生器9和低壓級(jí)噴射器3的工作流體進(jìn)口 ；第一氣液分離器5的氣相出口依次串聯(lián)高壓級(jí)噴射器6的引射流體進(jìn)口、高壓級(jí)噴射器6的出口和高壓級(jí)冷凝器7的進(jìn)口，高壓級(jí)冷凝器7的出口分成兩路(即第一路和第二路)，第一路與高壓級(jí)泵10、高壓級(jí)發(fā)生器11、高壓級(jí)噴射器6的工作流體進(jìn)口依次相連接，第二路與第二氣液分離器13的進(jìn)口相連，第二氣液分離器13的氣相出口與第一氣液分離器5的氣相出口連成一路后連接高壓級(jí)噴射器6的引射流體進(jìn)口，第二氣液分離器13的液相出口與第一節(jié)流元件I、蒸發(fā)器2、低壓級(jí)噴射器3的引射流體進(jìn)口依次相連接。通過(guò)本實(shí)施方式(圖上實(shí)線為富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的循環(huán)路線，虛線為富含高沸點(diǎn)工質(zhì)的循環(huán)路線)，高壓級(jí)冷凝器7出口的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)液體由第二節(jié)流元件12節(jié)流到中間壓力后進(jìn)入第二氣液分離器13，第二氣液分離器13中的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)氣體被高壓級(jí)噴射器6引射升壓進(jìn)入高壓級(jí)冷凝器7，第二氣液分離器13中的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)液體經(jīng)過(guò)第一節(jié)流元件I后進(jìn)入蒸發(fā)器2蒸發(fā)吸熱獲得制冷量。由于中間壓力下的不能節(jié)流制冷的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)氣體被高壓級(jí)噴射器6引射走，減少了低壓級(jí)噴射器3的流量與負(fù)荷，故相較實(shí)施例I具有更好地提高系統(tǒng)整體性能的作用。上述第二氣液分離器13可選擇采用精餾器的結(jié)構(gòu)形式實(shí)施例3如圖3所示，圖3為本實(shí)用新型又一種實(shí)施方式的流程圖。圖3所示混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)包括第一節(jié)流元件I、蒸發(fā)器2、低壓級(jí)噴射器3、低壓級(jí)冷凝器4、第一氣液分 離器5、高壓級(jí)噴射器6、高壓級(jí)冷凝器7、低壓級(jí)泵8、低壓級(jí)發(fā)生器9、高壓級(jí)泵10、高壓級(jí)發(fā)生器11、第二節(jié)流元件12、第二氣液分離器13、低壓級(jí)回?zé)崞?4和高壓級(jí)回?zé)崞?5，其中，低壓級(jí)回?zé)崞?4帶有兩條相互隔離的熱交換管路，其中一條熱交換管路為低壓級(jí)噴射器3與低壓級(jí)冷凝器4之間的連接管路，另一條熱交換管路為低壓級(jí)泵8與低壓級(jí)發(fā)生器9之間的連接管路。高壓級(jí)回?zé)崞?5帶有兩條相互隔離的熱交換管路，其中一條熱交換管路為高壓級(jí)噴射器6與高壓級(jí)冷凝器7之間的連接管路，另一條熱交換管路為高壓級(jí)泵10與高壓級(jí)發(fā)生器11之間的連接管路。低壓級(jí)噴射器3的出口依次串聯(lián)低壓級(jí)回?zé)崞?4的第一進(jìn)口 la、低壓級(jí)回?zé)崞?4的第一出口 lb、低壓級(jí)冷凝器4、第一氣液分離器5的進(jìn)口、第一氣液分離器5的液相出口、低壓級(jí)泵8、低壓級(jí)發(fā)生器9和低壓級(jí)噴射器3的工作流體進(jìn)口 ；第一氣液分離器5的氣相出口與高壓級(jí)噴射器6的引射流體進(jìn)口、高壓級(jí)噴射器6的出口、高壓級(jí)回?zé)崞?5的第一進(jìn)口 3a、高壓級(jí)回?zé)崞?5的第一出口 3b、高壓級(jí)冷凝器7的進(jìn)口依次相連接，高壓級(jí)冷凝器7的出口分成兩路，第一路與高壓級(jí)泵10、高壓級(jí)回?zé)崞?5的第二進(jìn)口 4a、高壓級(jí)回?zé)崞?5的第二出口 4b、高壓級(jí)發(fā)生器11、高壓級(jí)噴射器6的工作流體進(jìn)口依次相連接，第二路依次與第二節(jié)流元件12的進(jìn)口、第二節(jié)流元件12的出口、第二氣液分離器13的進(jìn)口相連，第二氣液分離器13的氣相出口與第一氣液分離器5的氣相出口連成一路后連接高壓級(jí)噴射器6的引射流體進(jìn)口，第二氣液分離器13的液相出口與第一節(jié)流元件I、蒸發(fā)器2、低壓級(jí)噴射器3的引射流體進(jìn)口依次相連接。通過(guò)本實(shí)施方式(圖上實(shí)線為富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的循環(huán)路線，虛線為富含高沸點(diǎn)工質(zhì)的循環(huán)路線)，可利用低壓級(jí)噴射器3出口的流體工質(zhì)(包括富含高沸點(diǎn)工質(zhì)和富含低沸點(diǎn)工質(zhì)的混合流體)預(yù)加熱低壓級(jí)泵8出口的富含高沸點(diǎn)工質(zhì)，利用高壓級(jí)噴射器6出口的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)預(yù)加熱高壓級(jí)泵10出口的富含低沸點(diǎn)工質(zhì)，從而可以減少高壓級(jí)發(fā)生器11與低壓級(jí)發(fā)生器9的加熱量，起到提高系統(tǒng)整體性能的效果。應(yīng)用例參看圖4，圖4為一種現(xiàn)有單級(jí)噴射式制冷系統(tǒng)，包括第一節(jié)流元件I、蒸發(fā)器2、溶液泵19、發(fā)生器16、冷凝器17和噴射器18，其中，蒸發(fā)器2的出口連接噴射器18的引射流體進(jìn)口，噴射器18的出口連接冷凝器17的進(jìn)口，冷凝器17的出口分成兩路，其中一路依次串聯(lián)溶液泵19、發(fā)生器16和噴射器18的工作流體進(jìn)口 ；另一路依次串聯(lián)第一節(jié)流元件I和蒸發(fā)器2。參看圖5，圖5為一種現(xiàn)有兩級(jí)噴射式制冷系統(tǒng)，包括第一節(jié)流元件I、蒸發(fā)器2、低壓級(jí)噴射器21、高壓級(jí)噴射器20、冷凝器17、溶液泵19和發(fā)生器16，其中，蒸發(fā)器2的出口依次串聯(lián)低壓級(jí)噴射器21的引射流體進(jìn)口、低壓級(jí)噴射器21的出口、高壓級(jí)噴射器20的引射流體進(jìn)口、高壓級(jí)噴射器20的出口、冷凝器17的進(jìn)口和冷凝器17的出口，冷凝器17的出口分成兩路，其中一路依次串聯(lián)溶液泵19和發(fā)生器16，發(fā)生器16的出口分成兩股，分別連接高壓級(jí)噴射器20的工作流體進(jìn)口與低壓級(jí)噴射器21的工作流體進(jìn)口 ；冷凝器17出口的另一路依次串聯(lián)第一節(jié)流元件I和蒸發(fā)器2。在本制冷系統(tǒng)中，低壓級(jí)噴射器21將流體工質(zhì)噴射至中間壓力，此處所說(shuō)的中間壓力是介于蒸發(fā)壓力與冷凝壓力之間的某一壓力。以下對(duì)比實(shí)施例2制冷機(jī)、圖4和圖5所示系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算，其中實(shí)施例2制冷機(jī)以R245fa作為高沸點(diǎn)工質(zhì)，R600a作為低沸點(diǎn)工質(zhì)，圖4所示單級(jí)噴射制冷系統(tǒng)和圖5 所示兩級(jí)噴射式制冷系統(tǒng)均以R245fa或R600a為工質(zhì)，計(jì)算的假設(shè)條件如下(I)系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)；(2)忽略管路的壓降和漏熱；(3)對(duì)于本實(shí)施例2制冷機(jī)，第一氣液分離器出口氣體為近似純R600a，出口液體為近似純R245fa ； (4)蒸發(fā)溫度(對(duì)于圖4、圖5所示系統(tǒng)蒸發(fā)溫度為蒸發(fā)器內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)溫度，對(duì)于實(shí)施例2制冷機(jī)，蒸發(fā)溫度為蒸發(fā)器內(nèi)工質(zhì)的露點(diǎn)溫度)為5°C，高壓級(jí)發(fā)生器與低壓級(jí)發(fā)生器發(fā)生溫度均為100°C ；(5)對(duì)于圖5所示兩級(jí)噴射式制冷系統(tǒng)，中間壓力為蒸發(fā)溫度與冷凝溫度的平均溫度下的飽和壓力；(6)低壓級(jí)冷凝器和高壓級(jí)冷凝器的冷凝溫度相同。表I實(shí)施例2制冷機(jī)與圖4、圖5制冷系統(tǒng)在不同冷凝溫度下的性能對(duì)比
權(quán)利要求1.一種混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)，包括低壓級(jí)噴射器(3)和高壓級(jí)噴射器￠)，所述高壓級(jí)噴射器￠)的出口與高壓級(jí)噴射器￠)的工作流體進(jìn)口之間連有第一回路，第一回路包括與高壓級(jí)噴射器出)的出口依次串聯(lián)的高壓級(jí)冷凝器(7)、高壓級(jí)泵(10)和高壓級(jí)發(fā)生器(11);所述高壓級(jí)噴射器￠)的出口與所述低壓級(jí)噴射器(3)的引射流體進(jìn)口之間連有第二回路，第二回路包括與高壓級(jí)噴射器出)的出口依次串聯(lián)的高壓級(jí)冷凝器(7)、第一節(jié)流元件(I)和蒸發(fā)器(2)，其特征在于包括將低壓級(jí)噴射器(3)的出口的流體工質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣液混合物的低壓級(jí)冷凝器(4)，用于將所述氣液混合物分離為兩相的第一氣液分離器(5),第一氣液分離器(5)的氣相出口與高壓級(jí)噴射器(6)的引射流體進(jìn)口相連,第一氣液分離器(5)的液相出口依次串聯(lián)低壓級(jí)泵(8)、低壓級(jí)發(fā)生器(9)和低壓級(jí)噴射器(3)的工作流體進(jìn)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)，其特征在于所述第二回路包括將高壓級(jí)冷凝器(7)出來(lái)的流體工質(zhì)分為氣液混合物的第二節(jié)流元件(12)和將所述氣液混合物分離為兩相的第二氣液分離器(13)，第二氣液分離器(13)的氣相出口與所述第一氣液分離器(5)的氣相出口連成一路后連接所述的高壓級(jí)噴射器￠)的引射流體進(jìn)口 ；第二氣液分離器(13)的液相出口與所述第一節(jié)流元件(I)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)，其特征在于包括低壓級(jí)回?zé)崞?14)，低壓級(jí)回?zé)崞?14)帶有兩條相互隔離的熱交換管路，其中一條熱交換管路為低壓級(jí)噴射器(3)與低壓級(jí)冷凝器(4)之間的連接管路，另一條熱交換管路為低壓級(jí)泵(8)與低壓級(jí)發(fā)生器(9)之間的連接管路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)，其特征在于包括高壓級(jí)回?zé)崞?15)，高壓級(jí)回?zé)崞?15)帶有兩條相互隔離的熱交換管路，其中一條熱交換管路為高壓級(jí)噴射器(6)與高壓級(jí)冷凝器(7)之間的連接管路，另一條熱交換管路為高壓級(jí)泵(10)與高壓級(jí)發(fā)生器(11)之間的連接管路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)，其特征在于包括高壓級(jí)回?zé)崞?15)，高壓級(jí)回?zé)崞?15)帶有兩條相互隔離的熱交換管路，其中一條熱交換管路為高壓級(jí)噴射器(6)與高壓級(jí)冷凝器(7)之間的連接管路，另一條熱交換管路為高壓級(jí)泵(10)與高壓級(jí)發(fā)生器(11)之間的連接管路。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)，其特征在于所述第一氣液分離器(5)、第二氣液分離器(13)采用精餾器的結(jié)構(gòu)形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)，其特征在于所述第一氣液分離器(5)、第二氣液分離器(13)采用精餾器的結(jié)構(gòu)形式
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)，其特征在于所述第一氣液分離器(5)、第二氣液分離器(13)采用精餾器的結(jié)構(gòu)形式。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種混合工質(zhì)兩級(jí)噴射式制冷機(jī)，包括節(jié)流元件、蒸發(fā)器、兩個(gè)噴射器、兩個(gè)冷凝器、兩個(gè)泵和兩個(gè)發(fā)生器，本實(shí)用新型還包括將低壓級(jí)噴射器的出口的流體工質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣液混合物的低壓級(jí)冷凝器，用于將所述氣液混合物分離為兩相的第一氣液分離器，第一氣液分離器的氣相出口與高壓級(jí)噴射器的引射流體進(jìn)口相連，第一氣液分離器的液相出口依次串聯(lián)低壓級(jí)泵、低壓級(jí)發(fā)生器和低壓級(jí)噴射器的工作流體進(jìn)口。本實(shí)用新型利用混合工質(zhì)，使低壓級(jí)噴射器出口的中壓工質(zhì)部分冷凝下來(lái)直接泵入低壓級(jí)發(fā)生器，減少高壓級(jí)噴射器的負(fù)荷，從而起到提高系統(tǒng)整體性能的效果，具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)F25B19/04GK202547181SQ20122016840
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者徐飛, 李建新, 楊申音, 王永川, 鄭皎, 陳光明, 陳少杰 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)