[实用新型]一种基于二氧化碳和水的复叠制冷系统

说明书

本实用新型涉及一种基于二氧化碳和水的复叠制冷系统，包括水雾化机组和二氧化碳循环机组，所述二氧化碳循环机组包括依次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和储液器；所述水雾化机组包括封闭壳体、抽气设备、调压装置和水雾化装置，所述抽气设备用于在封闭壳体中形成负压，所述水雾化装置用于将液态水雾化为更大比表面积的水雾，所述冷凝器布置在所述封闭壳体内，水雾蒸发将冷凝器内的高温二氧化碳气体冷凝液化。其有益效果是：复叠制冷系统系统简单、节能环保、成本低廉、安全高效；水雾化机组中的水不沸腾相变换热、不循环，不回收，直接排放到大气中，有别于现有的复叠系统。

技术领域

本实用新型涉及二氧化碳制冷领域，特别涉及一种非典型的基于二氧化碳和水的复叠制冷系统。

背景技术

在制冷领域，随着国际社会对节能减排、环境保护方面的关注度不断加强，氟利昂制冷剂的淘汰步伐也随之加快，二氧化碳作为一种高效、节能、环保的制冷剂，具有广泛的应用前景和可观的经济价值。但由于二氧化碳的固有特性，在工作温度高于临界温度时，无论施加多高的压力，均不能使二氧化碳液化，本领域一直存在偏见，以单独二氧化碳为介质的制冷系统无法用于大范围制冷，这大大降低了二氧化碳制冷系统的制冷效率，限制了二氧化碳制冷系统的推广和应用。

基于以上缺点，为了提高二氧化碳制冷系统的制冷效率，现有的改进方法为，采用二氧化碳双级复叠制冷系统，传统的典型二氧化碳复叠系统流程图如附图1 所示，氟利昂/氨侧包括压缩机1、冷凝器9和膨胀阀6，二氧化碳制冷循环侧分别包括压缩机1、冷凝器7和膨胀阀6，复叠是由两个独立的封闭制冷循环通过蒸发冷凝换热器8耦合在一起，即通过蒸发冷凝换热器8将二氧化碳制冷循环侧的负荷迁移到氟利昂/氨侧，在蒸发冷凝换热器内部氟利昂/氨与二氧化碳分别进行沸腾相变换热，从而实现二氧化碳制冷循环侧的高效运行，但其整体效率较低、系统复杂，而且氟利昂/氨分别不利于环境的保护与安全放心的使用，控制难度大，初期成本和后期运行维护成本都很高，限制了环保工质二氧化碳制冷循环系统的大规模市场化应用。

因此，提供一种系统简单、节能环保、成本低廉、安全高效的非典型的基于二氧化碳和水的复叠制冷系统，是本实用新型的创研动机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种系统简单、节能环保、成本低廉、安全高效的非典型性基于二氧化碳和水的复叠制冷系统。

本实用新型提供的一种基于二氧化碳和水的复叠制冷系统，其技术方案为：

一种基于二氧化碳和水的复叠制冷系统，包括水雾化机组和二氧化碳循环机组，所述二氧化碳循环机组包括依次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和储液器；所述水雾化机组包括封闭壳体、抽气设备、调压装置和水雾化装置，所述抽气设备用于在封闭壳体中形成负压，所述水雾化装置用于将液态水雾化为更大比表面积的水雾，所述冷凝器布置在所述封闭壳体内，水雾蒸发将冷凝器内的高温二氧化碳气体冷凝液化；水蒸气和未蒸发的水雾在负压的作用下排出封闭壳体。

优选地，所述调压装置靠近所述水雾化装置设置，通过调压装置通入的气体与分散并悬浮在负压环境的封闭壳体的腔体内的水雾形成气溶胶，冷凝器通过与水雾进行辐射换热，水雾进行非沸腾相变将热量带走；

水蒸气和未蒸发的水雾直接排放到大气中。

优选地，所述封闭壳体内壁和/或冷凝器的表面涂覆有憎水剂。

优选地，所述抽气设备是负压风机、磁悬浮负压风机或者真空抽气泵；所述冷凝器横排布置、竖排布置或者具有倾斜角度布置。

优选地，所述压缩机是磁悬浮压缩机；供水的水温低于40℃。

优选地，所述水雾化装置是高压泵雾化器，高压水泵产生的高压水在喷嘴处雾化；

或者所述水雾化装置是压缩空气式雾化器，喷头通过空压机接口与空压机连接，通过进水口与储水装置连接，水在空压机产生的高压气体的作用下雾化；