[发明专利]一种与喷射器耦合的复叠制冷循环系统及过冷方法

说明书

本发明属于冷冻冷藏和制冷技术领域，具体涉及一种与喷射器耦合的复叠制冷循环系统及过冷方法，包括冷凝器和过冷器，冷凝器和过冷器均连接喷射器，喷射器的出口依次连接气液分离器和第二膨胀阀，第二膨胀阀与过冷器入口相连通；冷凝器的出口还连接第一膨胀阀，第一膨胀阀依次连接冷凝蒸发器、高压级压缩机，高压级压缩机与冷凝器相连通。冷凝器出口的制冷剂液体分为两路，其中一路进入喷射器与流经过冷器后进入喷射器的高温级制冷剂混合，然后进入气液分离器，气体进入高压级压缩机进行压缩，液体流经第二膨胀阀进入过冷器完成制冷循环。该制冷循环系统能够提高复叠制冷循环系统的效率，可实现有效过冷，提高系统性能系数。

技术领域

本发明属于冷冻冷藏和制冷技术领域，具体涉及一种与喷射器耦合的复叠制冷循环系统及过冷方法。

背景技术

过冷技术是改善制冷系统及其循环系统性能的有效措施之一，在复叠式制冷系统中，提高低温级的过冷度从而提高低压级循环的单位制冷剂流量的制冷量，可以显著提升系统性能。

通常，可以通过设置过冷器、板式经济器、机械过冷以及热电过冷等方法来实现过冷技术，设置过冷器即在冷凝器的基础上增大冷凝器的换热面积来实现，其过冷效果受冷却水进口温度的影响，在复叠制冷系统中受到高温级蒸发温度的限制，不可能通过蒸发冷凝器将低温级的制冷剂过冷到高温级的蒸发温度以下，而且在冷凝蒸发器中存在有换热温差，即高温级的蒸发温度要低于低温级的冷凝温度，因此，过冷效果受限。机械过冷方法是在冷凝器出口设置过冷器，过冷器的冷量由单独的一个制冷循环所提供，一般可由常规的蒸汽压缩式制冷系统、吸收式制冷系统或热电制冷等系统来提供，此方法增加了额外部件，使得系统较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种与喷射器耦合的复叠制冷循环系统及过冷方法，是一种利用喷射器应用于复叠制冷系统中的循环及过冷方法，能够提高复叠制冷循环系统的效率。

本发明的技术方案是：

一种与喷射器耦合的复叠制冷循环系统，包括冷凝器和过冷器，所述冷凝器和过冷器均连接喷射器，所述喷射器的出口依次连接气液分离器和第二膨胀阀，所述第二膨胀阀与过冷器入口相连通；所述冷凝器的出口还连接第一膨胀阀，所述第一膨胀阀依次连接冷凝蒸发器、高压级压缩机，所述高压级压缩机与冷凝器相连通。

常规的复叠制冷系统由高温级和低温级两个制冷系统组成，即由低压级压缩机-冷凝蒸发器-低压级膨胀阀-蒸发器组成的低温级制冷循环和由高压级压缩机-冷凝器-第一膨胀阀-冷凝蒸发器组成的高温级制冷循环组成。在此基础上本发明提出由高温级循环提供过冷的方法，以提高低温循环从冷凝蒸发器中出来的制冷剂液体的过冷度，从而提高低温级循环的单位制冷剂流量的制冷量，提高系统总的性能系数COP。

进一步的，所述过冷器的一路出口依次连接低压级膨胀阀、蒸发器、低压级压缩机和冷凝蒸发器，然后连接入所述过冷器的一路入口形成循环。

进一步的，所述喷射器的制冷剂进入所述气液分离器，从所述气液分离器分出的气体进入高压级压缩机进行压缩，液体流经第二膨胀阀进入过冷器。

所述的制冷循环系统的过冷方法，具体为：冷凝器出口的制冷剂液体分为两路，一路经第一膨胀阀进入冷凝蒸发器中蒸发为气体后进入高压级压缩机完成一路制冷循环；另一路进入喷射器与流经过冷器后进入喷射器的制冷剂混合，然后进入气液分离器，气液分离器出口的气体进入高压级压缩机进行压缩，液体流经第二膨胀阀进入过冷器完成另一路制冷循环。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过提供一种利用喷射器应用于复叠制冷系统中的循环及过冷方法，能够提高复叠制冷循环系统的效率；采用喷射器的方案可实现低温级循环的有效过冷，提高系统性能系数，而且增加的喷射器为静止部件，性能可靠。

(2)本发明提供的制冷循环系统，能够提升过冷度，降低系统的总功耗，显著提升系统的COP和效率。