蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng),它包括:(i)主壓縮機；(ii)冷凝器，與主壓縮機相連接，將來自主壓縮機的氣態(tài)工質(zhì)在定壓條件下冷卻為氣液兩相混合物；(iii)氣液分離器，與冷凝器相連接，對來自冷凝器的氣液兩相混合物進行相分離；(iv)氣體膨脹機，與氣液分離器氣相工質(zhì)出口相連接；(v)膨脹閥，與氣液分離器液相工質(zhì)出口相連接；(vi)蒸發(fā)器，與膨脹閥相連接；(vii)輔助壓縮機，與蒸發(fā)器相連接；氣體膨脹機和輔助壓縮機的氣態(tài)工質(zhì)出口通過管線共同與主壓縮機的氣態(tài)工質(zhì)進口相連通。采用本系統(tǒng)通過分級壓縮，降低各壓縮過程的壓縮比，保證了壓縮機效率并提升了循環(huán)COP。
【專利說明】蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及膨脹功回收系統(tǒng)，主要涉及蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]基于蒸發(fā)、壓縮、冷凝及節(jié)流等熱力過程的蒸汽壓縮制冷循環(huán)可以實現(xiàn)熱從低溫環(huán)境向高溫環(huán)境的逆向傳遞，從而為工業(yè)生產(chǎn)與日常生活提供穩(wěn)定的冷/熱負荷。在我國，基于蒸汽壓縮循環(huán)的制冷和熱泵設(shè)備的應(yīng)用增長迅速，這不僅導(dǎo)致電力需求的持續(xù)增加，間接促進了煤炭等化石燃料的消耗量，同時也加劇了電網(wǎng)負荷的季節(jié)不平均性，威脅電網(wǎng)整體安全。因此，優(yōu)化蒸汽壓縮制冷循環(huán)，對于減輕現(xiàn)階段我國面臨的能源短缺、能源安全及環(huán)境負擔(dān)等問題具有重要現(xiàn)實意義。
[0003]蒸汽壓縮制冷循環(huán)的設(shè)計取決于系統(tǒng)中循環(huán)工質(zhì)的熱物性。常規(guī)蒸汽壓縮制冷循環(huán)以合成工質(zhì)，如氫氟碳(HCHCs)，在住宅和商用制冷、汽車空調(diào)及工業(yè)制冷領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。自然工質(zhì)，以C02為代表，主要應(yīng)用于船舶制冷。與合成工質(zhì)相比，CO2的臨界溫度較低(約31°C )，只有結(jié)合跨臨界技術(shù)才能得到可與常規(guī)循環(huán)競爭的循環(huán)效率。然而，要實現(xiàn)對CO2跨臨界循環(huán)的有效利用，必須解決高壓力、大壓差及氣體冷卻器內(nèi)工質(zhì)溫度滑移大等問題。因此，基于合成工質(zhì)的亞臨界循環(huán)仍是現(xiàn)階段蒸汽壓縮制冷循環(huán)的重點發(fā)展方向。
[0004]通過減少循環(huán)各熱力過程的能量損失可以優(yōu)化循環(huán)性能。在常規(guī)蒸汽壓縮制冷循環(huán)中，利用非共沸混合工質(zhì)的變溫相變特性可以減少蒸發(fā)和冷凝過程的傳熱不可逆損失；采用多級壓縮技術(shù)，通過減少各級壓縮機的壓比，可以有效減少壓縮過程能量損失。節(jié)流過程存在的能量損失也有利用價值，然而目前缺少能有效回收這部分能量的技術(shù)手段。
[0005]在跨臨界CO2循環(huán)中，利用全流膨脹機代替節(jié)流閥可以有效減少節(jié)流能量損失。理論上，用兩相膨脹機代替節(jié)流閥的思路在亞臨界循環(huán)中也有意義，但由于系統(tǒng)性能提高程度小，且工質(zhì)的兩相膨脹容積比過大(20-40)導(dǎo)致設(shè)備制造與控制難度大，未能得到應(yīng)用。與兩相膨脹相比，氣相膨脹過程中工質(zhì)的膨脹容積比小(2-8)，膨脹過程的設(shè)計與控制較易實現(xiàn)。另一方面，由工質(zhì)等焓線分布特性決定，在相同的壓差條件下，氣相膨脹比兩相膨脹可以輸出更多的膨脹功。綜合以上兩點，將氣體膨脹技術(shù)引入亞臨界蒸汽壓縮制冷循環(huán)可以實現(xiàn)提高膨脹功利用率、提升循環(huán)性能及擴大亞臨界逆循環(huán)應(yīng)用范圍的目標(biāo)。
[0006]如圖1所示傳統(tǒng)的蒸汽壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)由壓縮機11、冷凝器12、節(jié)流閥13和蒸發(fā)器14構(gòu)成。其工作過程是這樣的:氣態(tài)工質(zhì)進入壓縮機11并被壓縮至高溫高壓狀態(tài)；之后，該高溫高壓氣體經(jīng)冷凝器12冷凝，節(jié)流閥13降壓后，以氣液兩相狀態(tài)進入蒸發(fā)器14 ；吸熱蒸發(fā)后，以飽和或過熱氣狀態(tài)進入壓縮機11，完成一次循環(huán)。這種裝置存在的問題是受制于壓縮機，傳統(tǒng)單級蒸汽壓縮制冷循環(huán)對于冷熱源溫差有一定限制。傳統(tǒng)的蒸汽壓縮循環(huán)一般適用于循環(huán)溫升小于70°C的工況條件，這是因為隨著循環(huán)溫升的增大，壓縮機壓比會相應(yīng)增大，繼而導(dǎo)致壓縮機效率下降、耗功增加、排氣溫度升高，并最終引起循環(huán)性能惡化。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種通過有效回收利用膨脹功，達到降低蒸汽壓縮制冷循環(huán)耗能，提高循環(huán)運行效率及擴大蒸汽壓縮制冷循環(huán)適用工況范圍的目的蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)，它包括:
[0009](i)主壓縮機，用于將氣態(tài)工質(zhì)壓縮至第一級溫度和第一級壓力；
[0010](ii)冷凝器，與主壓縮機相連接，將來自主壓縮機的氣態(tài)工質(zhì)在定壓條件下冷卻為具有低于第一級溫度的第二級溫度的氣液兩相混合物；
[0011](iii)氣液分離器，與冷凝器相連接，對來自冷凝器的氣液兩相混合物進行相分離，相分離后的氣相工質(zhì)經(jīng)由氣液分離器上部氣相工質(zhì)出口離開，而液相工質(zhì)經(jīng)由氣液分離器下部液相工質(zhì)出口離開；
[0012](iv)氣體膨脹機，與氣液分離器氣相工質(zhì)出口相連接，將來自氣液分離器的氣體工質(zhì)膨脹至低于第一級壓力的第二級壓力，并輸出膨脹功；
[0013](V)膨脹閥，與氣液分離器液相工質(zhì)出口相連接，將來自氣液分離器的液相工質(zhì)膨脹為具有低于第二級壓力的第三級壓力和具有低于第二級溫度的第三級溫度的氣液混合物；
[0014](vi)蒸發(fā)器，與膨脹閥相連接，將來自膨脹閥的氣液混合物在定壓條件下加熱為具有高于第三級溫度的第四級溫度的氣態(tài)工質(zhì)；
[0015](vii)輔助壓縮機，與蒸發(fā)器相連接，將來自蒸發(fā)器的氣體工質(zhì)壓縮至介于第三級和第一級壓力之間的第四級壓力，氣體膨脹機和輔助壓縮機同軸連接，輔助壓縮機由氣體膨脹機輸出的能量驅(qū)動；
[0016]所述的氣體膨脹機和輔助壓縮機的氣態(tài)工質(zhì)出口通過管線共同與主壓縮機的氣態(tài)工質(zhì)進口相連通。
[0017]蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)，它包括:
[0018](i)主壓縮機，用于將氣態(tài)工質(zhì)壓縮至第一級溫度和第一級壓力；
[0019](ii)內(nèi)部換熱器，內(nèi)部換熱器與主壓縮機相連接；
[0020](iii)冷凝器，與內(nèi)部換熱器相連接，冷凝器將來自主壓縮機并經(jīng)內(nèi)部換熱器降溫的氣態(tài)工質(zhì)在定壓條件下冷卻為具有低于第一級溫度的第二級溫度的氣液兩相混合物；
[0021](iv)氣液分離器，與冷凝器相連接，對來自冷凝器的氣液兩相混合物進行相分離，相分離后的氣相工質(zhì)經(jīng)由氣液分離器上部氣相工質(zhì)出口離開，而液相工質(zhì)經(jīng)由氣液分離器下部液相工質(zhì)出口離開；
[0022](V)氣體膨脹機，氣體膨脹機通過內(nèi)部換熱器與氣液分離器氣相工質(zhì)出口相連接，氣液分離器送出的氣相工質(zhì)與主壓縮機送出的氣態(tài)工質(zhì)在內(nèi)部換熱器中進行熱交換；氣體膨脹機將來自氣液分離器的氣體工質(zhì)膨脹至低于第一級壓力的第二級壓力，并輸出膨脹功；
[0023](vi)膨脹閥，與氣液分離器液相工質(zhì)出口相連接，將來自氣液分離器的液相工質(zhì)膨脹為具有低于第二級壓力的第三級壓力和具有低于第二級溫度的第三級溫度的氣液混合物；
[0024](vii)蒸發(fā)器，與膨脹閥相連接，將來自膨脹閥的氣液混合物在定壓條件下加熱為具有高于第三級溫度的第四級溫度的氣態(tài)工質(zhì)；
[0025](viii)輔助壓縮機，與蒸發(fā)器相連接，將來自蒸發(fā)器的氣體工質(zhì)壓縮至介于第三級和第一級壓力之間的第四級壓力，氣體膨脹機和輔助壓縮機同軸連接，輔助壓縮機由氣體膨脹機輸出的能量驅(qū)動；所述的氣體膨脹機和輔助壓縮機的氣態(tài)工質(zhì)出口通過管線共同與主壓縮機(21)的氣態(tài)工質(zhì)進口相連通。
[0026]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0027]限制蒸汽壓縮制冷循環(huán)的主要因素在于壓縮機。由于壓縮機需要采用油潤滑，為防止?jié)櫥吞蓟?，壓縮機排氣溫度有一定限制(一般不超過120°C )。而壓縮機的效率受其壓縮比影響顯著，過大的壓縮比將導(dǎo)致排氣溫度過高、壓縮效率惡化、循環(huán)性能降低等問題。采用本發(fā)明裝置，以降低冷凝器內(nèi)放熱量為代價，回收一定的膨脹功，并將此部分功用于對工質(zhì)進行預(yù)壓縮。通過分級壓縮，降低各壓縮過程的壓縮比，達到在惡略工況條件下控制排氣溫度、保證壓縮機效率及提升循環(huán)COP的目的。
[0028]本發(fā)明裝置施加于蒸汽壓縮制冷循環(huán)，通過有效回收利用膨脹功，達到降低蒸汽壓縮制冷循環(huán)耗能，提高循環(huán)運行效率及擴大蒸汽壓縮制冷循環(huán)適用工況范圍的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為傳統(tǒng)亞臨界蒸汽壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)圖；
[0030]圖2為本發(fā)明的蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)的一種實施方式的系統(tǒng)示意圖；
[0031]圖3為本發(fā)明的蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)的另一種實施方式的系統(tǒng)示意圖；
[0032]圖4是圖1所示的所示系統(tǒng)的溫-熵圖，循環(huán)工質(zhì)為R134a ；
[0033]圖5是圖3所示系統(tǒng)的溫-熵圖，循環(huán)工質(zhì)為R134a。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作詳細描述。
[0035]如圖2所示本發(fā)明的蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)，它包括:
[0036](i)主壓縮機21，用于將氣態(tài)工質(zhì)壓縮至第一級溫度和第一級壓力；
[0037](ii)冷凝器22，與主壓縮機21相連接，將來自主壓縮機的氣態(tài)工質(zhì)在定壓條件下冷卻為具有低于第一級溫度的第二級溫度的氣液兩相混合物；
[0038](iii)氣液分離器27，與冷凝器22相連接，對來自冷凝器的氣液兩相混合物進行相分離，相分離后的氣相工質(zhì)經(jīng)由氣液分離器上部氣相工質(zhì)出口離開，而液相工質(zhì)經(jīng)由氣液分離器下部液相工質(zhì)出口離開；
[0039](iv)氣體膨脹機26，與氣液分離器27氣相工質(zhì)出口相連接，將來自氣液分離器的氣體工質(zhì)膨脹至低于第一級壓力的第二級壓力，并輸出膨脹功；
[0040](V)膨脹閥23，與氣液分離器27液相工質(zhì)出口相連接，將來自氣液分離器的液相工質(zhì)膨脹為具有低于第二級壓力的第三級壓力和具有低于第二級溫度的第三級溫度的氣液混合物；
[0041](vi)蒸發(fā)器24，與膨脹閥23相連接，將來自膨脹閥的氣液混合物在定壓條件下加熱為具有高于第三級溫度的第四級溫度的氣態(tài)工質(zhì)；
[0042](vii)輔助壓縮機25，與蒸發(fā)器24相連接，將來自蒸發(fā)器的氣體工質(zhì)壓縮至介于第三級和第一級壓力之間的第四級壓力，氣體膨脹機26和輔助壓縮機25同軸連接，輔助壓縮機25由氣體膨脹機26輸出的能量驅(qū)動；
[0043]所述的氣體膨脹機26和輔助壓縮機25的氣態(tài)工質(zhì)出口通過管線共同與主壓縮機21的氣態(tài)工質(zhì)進口相連通。
[0044]優(yōu)選的所述的第四級壓力可與第二級壓力相等，此時回收的膨脹功達到最大，且等壓混合系統(tǒng)穩(wěn)定。
[0045]本發(fā)明所涉及的膨脹功回收裝置可以使用自然工質(zhì)和合成工質(zhì)。當(dāng)循環(huán)工質(zhì)為干工質(zhì)如R245fa等時，可以采用圖2所示結(jié)構(gòu)。當(dāng)循環(huán)工質(zhì)為濕工質(zhì)如R134a等時，為了避免氣體膨脹過程出現(xiàn)液擊，在圖2所示結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上如圖3所示，在主壓縮機21和冷凝器22之間增加內(nèi)部換熱器28。冷凝器22通過內(nèi)部換熱器28與主壓縮機21相連接，氣體膨脹機26通過內(nèi)部換熱器28與氣液分離器27氣相工質(zhì)出口相連接，氣液分離器27中的氣相工質(zhì)與主壓縮機21送出的氣態(tài)工質(zhì)在內(nèi)部換熱器28中進行熱交換。這樣一方面可以降低冷凝器內(nèi)循環(huán)工質(zhì)與換熱流體間的平均傳熱溫差，從而減少換熱過程能量損失；另一方面增加膨脹機入口溫度，提高做功量。
[0046]如圖3所示本發(fā)明的蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)，它包括:(i)主壓縮機21，用于將氣態(tài)工質(zhì)壓縮至第一級溫度和第一級壓力；(ii)內(nèi)部換熱器28，內(nèi)部換熱器28與主壓縮機21相連接；(iii)冷凝器22，與內(nèi)部換熱器28相連接，冷凝器22將來自主壓縮機并經(jīng)內(nèi)部換熱器28降溫的氣態(tài)工質(zhì)在定壓條件下冷卻為具有低于第一級溫度的第二級溫度的氣液兩相混合物；(iv)氣液分離器27，與冷凝器22相連接，對來自冷凝器的氣液兩相混合物進行相分離，相分離后的氣相工質(zhì)經(jīng)由氣液分離器上部氣相工質(zhì)出口離開，而液相工質(zhì)經(jīng)由氣液分離器下部液相工質(zhì)出口離開；(V)氣體膨脹機26，氣體膨脹機通過內(nèi)部換熱器與氣液分離器氣相工質(zhì)出口相連接，氣液分離器送出的氣相工質(zhì)與主壓縮機送出的氣態(tài)工質(zhì)在內(nèi)部換熱器中進行熱交換；氣體膨脹機26將來自氣液分離器的氣體工質(zhì)膨脹至低于第一級壓力的第二級壓力，并輸出膨脹功；(vi)膨脹閥23，與氣液分離器27液相工質(zhì)出口相連接，將來自氣液分離器的液相工質(zhì)膨脹為具有低于第二級壓力的第三級壓力和具有低于第二級溫度的第三級溫度的氣液混合物；(vii)蒸發(fā)器24，與膨脹閥23相連接，將來自膨脹閥的氣液混合物在定壓條件下加熱為具有高于第三級溫度的第四級溫度的氣態(tài)工質(zhì)；(viii)輔助壓縮機25，與蒸發(fā)器24相連接，將來自蒸發(fā)器的氣體工質(zhì)壓縮至介于第三級和第一級壓力之間的第四級壓力，氣體膨脹機26和輔助壓縮機25同軸連接，輔助壓縮機25由氣體膨脹機26輸出的能量驅(qū)動；所述的氣體膨脹機26和輔助壓縮機25的氣態(tài)工質(zhì)出口通過管線共同與主壓縮機21的氣態(tài)工質(zhì)進口相連通。
[0047]氣體膨脹機26和輔助壓縮機25可為渦旋式、螺桿式、往復(fù)活塞式、滑片式和滾動活塞式等多種形式，兩者同軸連接。為了進一步減少能量傳遞過程的損失，可將氣體膨脹與壓縮過程耦合，形成膨脹-壓縮機單元。膨脹-壓縮單元具有自調(diào)節(jié)特性，當(dāng)膨脹機輸出功與驅(qū)動壓縮機的耗功相等時，可形成壓力平衡，從而減少摩擦損失。
[0048]以圖2為例對本發(fā)明裝置的循環(huán)工作過程加以說明:主壓縮機21排出的過熱氣進入冷凝器22，在其中進行不完全冷凝，之后，具有一定干度的工質(zhì)進入氣液分離器27進行相分離，其中氣相工質(zhì)進入氣體膨脹機26膨脹做功，液相工質(zhì)經(jīng)節(jié)流閥23降壓后進入蒸發(fā)器24吸收熱量，在理想條件下以飽和氣狀態(tài)進入輔助壓縮機25，輔助壓縮機25由氣體膨脹機26的輸出功驅(qū)動；兩回路工質(zhì)完成混合，并進入主壓縮機21，完成一次循環(huán)。當(dāng)循環(huán)工質(zhì)為濕工質(zhì)時，從主壓縮機21排出的過熱蒸汽將先進入內(nèi)部換熱器28，降溫并加熱將要進入氣體膨脹機26的工質(zhì)后，進入冷凝器22。
[0049]本裝置可用于多種民用和工業(yè)用熱過程，如寒冷地區(qū)供熱過程、高溫干燥過程、建材行業(yè)加熱過程、食品和藥品行業(yè)中的用熱過程、工業(yè)余熱利用及天然氣的熱利用工程等。
[0050]對比例:
[0051]圖4為以R134a為工質(zhì)的傳統(tǒng)亞臨界蒸汽壓縮循環(huán)的溫-熵圖，圖中狀態(tài)點1、2、
3、4以及I’( I’為等熵壓縮過程壓縮機出口狀態(tài))與圖1所示一致。以熱泵系統(tǒng)為例，各狀態(tài)點的參數(shù)包括溫度、壓力及焓列于表1。在溫-熵圖中，點畫線代表了等熵的膨脹和壓縮過程。
[0052]表1
[0053]
【權(quán)利要求】
1.蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)，其特征在于它包括: (i)主壓縮機(21)，用于將氣態(tài)工質(zhì)壓縮至第一級溫度和第一級壓力； (?)冷凝器(22)，與主壓縮機(21)相連接，將來自主壓縮機的氣態(tài)工質(zhì)在定壓條件下冷卻為具有低于第一級溫度的第二級溫度的氣液兩相混合物； (iii)氣液分離器(27)，與冷凝器(22)相連接，對來自冷凝器的氣液兩相混合物進行相分離，相分離后的氣相工質(zhì)經(jīng)由氣液分離器上部氣相工質(zhì)出口離開，而液相工質(zhì)經(jīng)由氣液分離器下部液相工質(zhì)出口離開； (iv)氣體膨脹機(26),與氣液分離器(27)氣相工質(zhì)出口相連接,將來自氣液分離器的氣體工質(zhì)膨脹至低于第一級壓力的第二級壓力，并輸出膨脹功； (v)膨脹閥(23)，與氣液分離器(27)液相工質(zhì)出口相連接，將來自氣液分離器的液相工質(zhì)膨脹為具有低于第二級壓力的第三級壓力和具有低于第二級溫度的第三級溫度的氣液混合物； (vi)蒸發(fā)器(24)，與膨脹閥(23)相連接，將來自膨脹閥的氣液混合物在定壓條件下加熱為具有高于第三級溫度的第四級溫度的氣態(tài)工質(zhì)； (vii)輔助壓縮機(25)，與蒸發(fā)器(24)相連接，將來自蒸發(fā)器的氣體工質(zhì)壓縮至介于第三級和第一級壓力之間的第四級壓力，氣體膨脹機(26)和輔助壓縮機(25)同軸連接，輔助壓縮機(25)由氣體膨脹機(26)輸出的能量驅(qū)動； 所述的氣體膨脹機(26)和輔助壓縮機(25)的氣態(tài)工質(zhì)出口通過管線共同與主壓縮機(21)的氣態(tài)工質(zhì)進口相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣體膨脹機和輔助壓縮機為渦旋式、螺桿式、往復(fù)活塞式、滑片式和滾動活塞式壓縮機中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)，其特征在于:所述的第四級壓力可與第二級壓力相等。
4.蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)，其特征在于它包括: (i)主壓縮機(21)，用于將氣態(tài)工質(zhì)壓縮至第一級溫度和第一級壓力； (?)內(nèi)部換熱器(28)，內(nèi)部換熱器(28)與主壓縮機(21)相連接； (iii)冷凝器(22)，與內(nèi)部換熱器(28)相連接，冷凝器(22)將來自主壓縮機并經(jīng)內(nèi)部換熱器(28)降溫的氣態(tài)工質(zhì)在定壓條件下冷卻為具有低于第一級溫度的第二級溫度的氣液兩相混合物； (iv)氣液分離器(27)，與冷凝器(22)相連接，對來自冷凝器的氣液兩相混合物進行相分離，相分離后的氣相工質(zhì)經(jīng)由氣液分離器上部氣相工質(zhì)出口離開，而液相工質(zhì)經(jīng)由氣液分離器下部液相工質(zhì)出口離開； (v)氣體膨脹機(26)，氣體膨脹機通過內(nèi)部換熱器與氣液分離器氣相工質(zhì)出口相連接，氣液分離器送出的氣相工質(zhì)與主壓縮機送出的氣態(tài)工質(zhì)在內(nèi)部換熱器中進行熱交換；氣體膨脹機(26)將來自氣液分離器的氣體工質(zhì)膨脹至低于第一級壓力的第二級壓力，并輸出膨脹功； (vi)膨脹閥(23)，與氣液分離器(27)液相工質(zhì)出口相連接，將來自氣液分離器的液相工質(zhì)膨脹為具有低于第二級壓力的第三級壓力和具有低于第二級溫度的第三級溫度的氣液混合物； (vii)蒸發(fā)器(24)，與膨脹閥(23)相連接，將來自膨脹閥的氣液混合物在定壓條件下加熱為具有高于第三級溫度的第四級溫度的氣態(tài)工質(zhì)； (viii)輔助壓縮機(25)，與蒸發(fā)器(24)相連接，將來自蒸發(fā)器的氣體工質(zhì)壓縮至介于第三級和第一級壓力之間的第四級壓力，氣體膨脹機(26)和輔助壓縮機(25)同軸連接，輔助壓縮機(25)由氣體膨脹機(26)輸出的 能量驅(qū)動；所述的氣體膨脹機(26)和輔助壓縮機(25)的氣態(tài)工質(zhì)出口通過管線共同與主壓縮機(21)的氣態(tài)工質(zhì)進口相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣體膨脹機和輔助壓縮機為渦旋式、螺桿式、往復(fù)活塞式、滑片式和滾動活塞式壓縮機中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的蒸汽壓縮制冷循環(huán)膨脹功回收系統(tǒng)，其特征在于:所述的第四級壓力可與第二級壓力相等。
【文檔編號】F25B1/10GK103940134SQ201410133244
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】趙力, 鄭楠, 楊興洋, 鮑軍江 申請人:天津大學(xué)