[发明专利]冷链车余热增效无机械泵压缩-喷射制冷循环系统及方法

说明书

本发明属于制冷循环技术领域，并具体公开了冷链车余热增效无机械泵压缩‑喷射制冷循环系统及方法，包括蒸气压缩制冷循环模块和无机械泵喷射制冷循环模块，蒸气压缩制冷循环模块包括压缩机、冷凝器、节流器和蒸发器，用以完成蒸气压缩制冷循环；无机械泵喷射制冷循环模块包括发生器、喷射器和增压喷射器，用以完成无机械泵喷射制冷循环。本发明在冷链车常规的蒸气压缩制冷循环的基础上，设置以发动机尾气余热为能源的无机械泵喷射制冷循环，其能源完全来源于尾气的余热，不需要任何其他外来能源的供应，从而可以极大地提高系统的制冷能力而不损耗燃油等能源，提高冷链车的能源利用效率和续航能力。

技术领域

本发明属于制冷循环技术领域，更具体地，涉及一种冷链车余热增效无机械泵压缩-喷射制冷循环系统及方法。

背景技术

在现代物流业中，为了满足高端物流行业的服务需求，冷链运输系统着力于实现所运输的产品从生产基地到销售客户之间的全流程冷冻保鲜运输服务，而冷链运输技术的关键核心技术是车载冷冻冷藏系统，同时车载冷冻冷藏系统的关键核心技术是制冷技术。在现行的冷链车载制冷系统中，通常采用的是常规的蒸气压缩制冷循环，而冷链车载冷冻冷藏系统则分为两种类型，分别是独立式的由发电机提供电能直接驱动的蒸气压缩制冷系统，另一种是非独立式的由发动机轴功率驱动的蒸气压缩制冷系统。两者虽然形式不同，但制冷系统耗能的直接来源是作为高品位能源的电能或者机械能，电能来自于冷链车的发电机，机械能来源于发动机轴功率的消耗，即两者均是通过消耗冷链车的燃油来供能，这就导致冷链车的制冷系统不可避免的要与冷链车的发动机竞争燃油，从而导致其续航能力下降，降低冷链车整体的运输效率。

在冷链车的正常行驶过程中，发动机排放的尾气携带有大量的可利用的热量，称之为余热，该发动机尾气携带的热能相当于燃油提供的总能量的50％左右，而这部分余热所携带的低品位的热能大多未经过充分利用便直接被排放到大气中，导致能量利用效率的下降。如果冷链车载冷冻冷藏系统能够最大化的利用这部分尾气中所携带的余热，一方面可以有效减少冷链车整体的燃油消耗，另一方面可以提高车载冷冻冷藏系统的续航能力和制冷能力，大幅度地提高能源使用效率。因此，需研究设计一种制冷循环系统，以充分利用尾气余热，提高能源利用率，冷冻冷藏系统的续航能力和制冷能力。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种冷链车余热增效无机械泵压缩-喷射制冷循环系统及方法，其直接利用低品位的能源-发动机尾气的余热作为能量来源，利用增效压缩的原理为制冷剂循环提供动力，减少冷链车在长途运输过程中制冷系统供应给压缩机的电能或机械能损耗，并且以增压喷射器替代制冷剂泵等运动部件，进一步减少能量损耗，使得冷链车整体燃油消耗大大下降，极大地提高其续航能力，增大车载冷冻冷藏系统制冷量的同时节约系统运行成本，提高系统整体能量利用效率，适用于冷链车载冷冻冷藏系统中。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种冷链车余热增效无机械泵压缩-喷射制冷循环系统，其包括蒸气压缩制冷循环模块和无机械泵喷射制冷循环模块，其中：

所述蒸气压缩制冷循环模块包括压缩机、冷凝器、节流器和蒸发器，制冷剂首先经压缩机压缩，然后经冷凝器冷凝成制冷剂液体，制冷剂液体经节流器节流降压后进入蒸发器吸热蒸发变成制冷剂蒸气，该制冷剂蒸气返回至压缩机中以完成蒸气压缩制冷循环；

所述无机械泵喷射制冷循环模块包括发生器、喷射器和增压喷射器，其中制冷剂在发生器中被冷链车发动机尾气余热加热变为制冷剂蒸气，该制冷剂蒸气分为两路，其中一路制冷剂蒸气经单向阀流动至喷射器作为动力蒸气引射来自蒸发器出口的制冷剂蒸气，并与之混合后送入冷凝器中冷凝获得制冷剂液体，该制冷剂液体一部分经节流器节流降压后送入蒸发器中吸热蒸发，另一部分经电磁阀Ⅱ被增压喷射器吸入；另一路制冷剂蒸气经电磁阀Ⅲ流动至增压喷射器入口，作为动力蒸气引射来自冷凝器出口的部分制冷剂液体，并与之混合后形成制冷剂湿蒸气，该制冷剂湿蒸气在增压喷射器的作用下克服流动阻力回流至发生器中以完成无机械泵蒸气喷射制冷循环。