本實(shí)用新型涉及熱處理及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體為節(jié)能型蒸汽壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
蒸汽壓縮式制冷是建立在液體汽化時(shí)吸收汽化潛熱這一基礎(chǔ)上的,它的制冷能力比較大,因此蒸汽壓縮式制冷是目前應(yīng)用很廣的制冷方法,這種制冷裝置主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥及蒸發(fā)器組成,首先,制冷劑蒸汽被吸入壓縮機(jī),并被絕熱壓縮成為過(guò)熱蒸汽,然后過(guò)熱狀態(tài)下的制冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器,被定壓冷凝成為飽和液體,制冷劑液體繼而通過(guò)膨脹閥絕熱節(jié)流,壓力和溫度均大大降低,最后,節(jié)流后的高濕度低溫低壓制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器,從冷室吸熱蒸發(fā),降低冷室溫度,制冷劑濕蒸汽吸熱后變?yōu)楦娠柡驼羝?,重新又被吸入壓縮機(jī),如此不斷循環(huán),但由于制冷劑液體采用膨脹閥節(jié)流,一方面損失了膨脹功浪費(fèi)了輸入的電能,另一方面又產(chǎn)生了熱量減少了制冷量,制冷系數(shù)降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有上述缺陷,本實(shí)用新型提供了節(jié)能型蒸汽壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng),其可減少熱量產(chǎn)生,節(jié)省電能的消耗,增加制冷量,制冷系數(shù)大幅度提高,從而進(jìn)一步解決了蒸汽壓縮式制冷能耗過(guò)高的問(wèn)題。
其技術(shù)方案是這樣的,其包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器,其特征在于,其還包括過(guò)冷器、水輪機(jī)、節(jié)流閥一、節(jié)流閥二、增壓機(jī),所述壓縮機(jī)進(jìn)口通過(guò)管道與所述增壓機(jī)出口連接,所述壓縮機(jī)出口通過(guò)管道與所述冷凝器進(jìn)口連接,所述冷凝器出口通過(guò)管道與所述過(guò)冷器的高壓制冷劑進(jìn)口連接,所述過(guò)冷器的高壓制冷劑出口通過(guò)管道與所述水輪機(jī)進(jìn)口連接,所述過(guò)冷器的低壓制冷劑進(jìn)口通過(guò)管道與所述節(jié)流閥一出口連接,所述過(guò)冷器的低壓制冷劑出口通過(guò)管道與所述增壓機(jī)進(jìn)口、蒸發(fā)器出口均相連接,所述水輪機(jī)出口通過(guò)管道分別連接所述節(jié)流閥一、節(jié)流閥二的進(jìn)口,所述蒸發(fā)器進(jìn)口通過(guò)管道與所述節(jié)流閥二出口連接,所述增壓機(jī)出口通過(guò)管道與所述壓縮機(jī)進(jìn)口連接,所述水輪機(jī)輪軸通過(guò)聯(lián)軸器與所述增壓機(jī)的傳動(dòng)軸聯(lián)結(jié)。
本實(shí)用新型的有益效果是,通過(guò)采用水輪機(jī)取代現(xiàn)有蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中的膨脹閥,增設(shè)了增壓機(jī),利用制冷劑液體壓力能的轉(zhuǎn)換回收現(xiàn)有膨脹閥所損失部分的能量,不僅可以提高制冷量、減少電能能耗,且使得蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的制冷系數(shù)大幅度提高。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,節(jié)能型蒸汽壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng),包括壓縮機(jī)1、冷凝器2、過(guò)冷器3、水輪機(jī)4、節(jié)流閥一5-1、節(jié)流閥二5-2、蒸發(fā)器6、增壓機(jī)7、聯(lián)軸器8,其中壓縮機(jī)1為制冷劑循環(huán)提供動(dòng)力;冷凝器2是制冷劑冷卻裝置,使制冷劑在冷卻介質(zhì)的作用下放熱冷卻;過(guò)冷器3是制冷劑過(guò)冷裝置;水輪機(jī)4是壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備,根據(jù)水輪機(jī)的工作原理,選擇水輪機(jī)取代現(xiàn)有蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中的膨脹閥,使制冷劑液體的壓力能在其內(nèi)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能帶動(dòng)增壓機(jī)工作,從而提高低壓制冷劑蒸氣的壓力,并使壓縮機(jī)吸入高于蒸發(fā)壓力的制冷劑蒸氣,減少進(jìn)出壓縮機(jī)制冷劑蒸氣的壓差,從而降低電能消耗;蒸發(fā)器6是制冷劑蒸發(fā)吸熱裝置,使制冷劑吸收冷媒介質(zhì)熱量蒸發(fā);增壓機(jī)7是制冷劑蒸汽增壓設(shè)備;具體地,壓縮機(jī)1進(jìn)口通過(guò)管道與增壓機(jī)7出口連接,壓縮機(jī)1出口通過(guò)管道與冷凝器2進(jìn)口連接,冷凝器2出口通過(guò)管道與過(guò)冷器3的高壓制冷劑進(jìn)口連接,過(guò)冷器3的高壓制冷劑出口通過(guò)管道與水輪機(jī)4進(jìn)口連接,過(guò)冷器3的低壓制冷劑進(jìn)口通過(guò)管道與節(jié)流閥一5-1出口連接,過(guò)冷器3的低壓制冷劑出口通過(guò)管道與增壓機(jī)7進(jìn)口、蒸發(fā)器6出口均相連接,水輪機(jī)4出口通過(guò)管道分別連接節(jié)流閥一5-1、節(jié)流閥二5-2的進(jìn)口,蒸發(fā)器6進(jìn)口通過(guò)管道與節(jié)流閥二5-2出口連接,增壓機(jī)7出口通過(guò)管道與壓縮機(jī)1進(jìn)口連接,水輪機(jī)4輪軸通過(guò)聯(lián)軸器8與增壓機(jī)7的傳動(dòng)軸聯(lián)結(jié),從而帶動(dòng)增壓機(jī)7工作。
其工作原理是,首先,制冷劑蒸汽被吸入壓縮機(jī)1,并被絕熱壓縮成為過(guò)熱蒸汽,然后過(guò)熱狀態(tài)下的制冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器2,被定壓冷凝成為飽和液體,該飽和液體繼而進(jìn)入過(guò)冷器3,被繼續(xù)冷卻至過(guò)冷液體,然后過(guò)冷液體進(jìn)入水輪機(jī)4內(nèi)做功,使制冷劑液體的壓力能在其內(nèi)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能從而帶動(dòng)增壓機(jī)7工作,同時(shí)在水輪機(jī)4內(nèi)作了功的制冷劑液體壓力下降,然后分成兩部分,即分別通過(guò)節(jié)流閥一5-1、節(jié)流閥二5-2絕熱節(jié)流,壓力繼續(xù)降低,節(jié)流后的低溫低壓制冷劑分別進(jìn)入過(guò)冷器3、蒸發(fā)器6,一方面在過(guò)冷器3內(nèi),低溫低壓制冷劑吸收從冷凝器2過(guò)來(lái)的高壓制冷劑熱量蒸發(fā),降低高壓制冷劑溫度,高壓制冷劑冷卻成為過(guò)冷液體,高壓過(guò)冷液體進(jìn)入水輪機(jī)作功,過(guò)冷液體的溫度視水輪機(jī)4作功過(guò)程不產(chǎn)生汽化而定,保證壓力下降時(shí)始終保持液體狀態(tài),以及保證水輪機(jī)4正常運(yùn)行的同時(shí),發(fā)揮更大的制冷效果;另一方面在蒸發(fā)器6內(nèi),低溫低壓制冷劑吸收冷媒介質(zhì)熱量蒸發(fā),冷媒介質(zhì)放出熱量溫度降低,實(shí)現(xiàn)制冷目的,最后將過(guò)冷器3、蒸發(fā)器6蒸發(fā)吸熱后的低溫低壓制冷劑蒸汽進(jìn)行混合,混合后進(jìn)入增壓機(jī)7增壓,提高制冷劑蒸汽的壓力,然后重新又被吸入壓縮機(jī)1,并被絕熱壓縮成為過(guò)熱蒸汽,過(guò)熱狀態(tài)下的制冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器2,被定壓冷凝成為飽和液體,然后進(jìn)入過(guò)冷器3繼續(xù)冷卻成為過(guò)冷液體,如此不斷循環(huán)。