[实用新型]一种引射器增压过冷膨胀机耦合跨临界CO2

说明书

本实用新型提供了一种引射器增压过冷膨胀机耦合跨临界CO₂系统，包括CO₂蒸发器、CO₂气体冷却器、中温级冷却蒸发器、低温级冷却蒸发器、低温级气液分离器、低温级引射器和冷凝器；所述蒸发器的出口依次连通CO₂压缩机、CO₂气体冷却器的热媒侧、中温级冷却蒸发器的热媒侧、低温级冷却蒸发器的热媒侧、CO₂膨胀机和蒸发器的入口；所述低温级引射器的出口依次连通普通工质压缩机、冷凝器的热媒侧、中温级冷却蒸发器的冷媒侧、低温级气液分离器的入口、低温级冷却蒸发器的冷媒侧和低温级引射器二次流入口。本实用新型所述的引射器增压过冷膨胀机耦合跨临界CO₂系统，可大幅度降低了进入CO₂蒸发器CO₂两相流体的干度，系统的制冷量显著提升。

技术领域

本实用新型属于制冷制热、热泵技术领域，尤其是涉及一种引射器增压过冷膨胀机耦合跨临界CO₂系统。

背景技术

随着全球变暖、臭氧层被破坏问题日益严重，制冷空调行业需寻求环境友好型制冷剂替代对臭氧层有破坏作用并造成温室效应的HFCs、HCFCs等工质。制冷工质的替代和环保问题自然成为制冷空调行业的关注焦点。其中，自然工质CO₂是一种无毒、不可燃、来源丰富、单位容积制冷量大的环境友好型自然工质，因其ODP＝0且GWP极低而受到广泛关注。

但由于CO₂较低的临界温度(31.1℃)和较高的临界压力(7.38MPa)，使其节流不可逆损失较大，制冷效率较低，通过蒸汽压缩制冷循环对跨临界CO₂制冷循环气体冷却器出口的CO₂进行冷却的方法称为机械过冷。通过增加过冷度使得节流不可逆损失降低，循环制冷量增加，同时降低CO₂循环的运行高压和压缩机排气压力，延长压缩机的使用寿命，提升循环COP。

引射器又称喷射泵，主要用于改变流体压力。主流高压流体在喷嘴中等熵膨胀速度增加压力降低，引射卷吸二次流，两股流体在混合室内混合至中间压力，形成引射器出口高压与二次流中压两个不同压力。引射器出口的高压被压缩机吸入，可以有效降低其压比，提高压缩机效率，显著提升循环 COP。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种引射器增压过冷膨胀机耦合跨临界 CO₂系统，以克服上述缺陷，CO₂气体冷却器出口流体连续进行两次梯级冷却，CO₂流体被充分过冷，过冷后的流体进入膨胀机膨胀做功，并为压缩机提供动力，该过程不同于传统节流阀节流降压过程，可大幅度降低了进入 CO₂蒸发器CO₂两相流体的干度，系统的制冷量显著提升，并且极大程度上降低了CO₂系统的不可逆损失。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种引射器增压过冷膨胀机耦合跨临界CO₂系统，包括CO₂蒸发器、 CO₂气体冷却器、中温级冷却蒸发器、低温级冷却蒸发器、低温级气液分离器、低温级引射器和冷凝器；

所述蒸发器的出口依次连通CO₂压缩机、CO₂气体冷却器的热媒侧、中温级冷却蒸发器的热媒侧、低温级冷却蒸发器的热媒侧、CO₂膨胀机和蒸发器的入口；

所述低温级引射器的出口依次连通普通工质压缩机、冷凝器的热媒侧、中温级节流阀、中温级冷却蒸发器的冷媒侧、低温级气液分离器的入口、低温级节流阀、低温级冷却蒸发器的冷媒侧和低温级引射器二次流入口；低温级气液分离器的气体出口连通低温级引射器主流入口；

所述冷凝器的冷媒侧连通CO₂气体冷却器的冷侧。