[發明專利]一種兩相流引射制冷系統

無效

• 申請號: 201110143734.1
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102226595A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 郭憲民;汪偉華;王雅靜
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: F25B1/00
• 分類號: F25B1/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 肖莉麗

技術領域

本發明涉及一種兩相流引射制冷系統。

背景技術

傳統的制冷系統采用膨脹設備實現節流。為了回收一部分高壓制冷劑的壓力勢能，能大幅度提高制冷系統性能系數(COP)，研究出了使用引射器代替膨脹閥作為膨脹設備的兩相流引射制冷循環系統，兩相流引射制冷循環系統結構更加簡單，且無運動部件、可靠性高，因此最容易實用化。

但是，對于兩相流引射制冷循環系統，必須滿足引射器出口蒸氣流量與壓縮機吸氣流量相等這個條件，系統才能穩定工作。通過數值模擬和實驗驗證發現存在一個臨界引射比，此時，引射器出口的蒸氣全部進入壓縮機，而液體全部進入蒸發器，系統只有達到臨界引射比的條件下才能穩定運行。實際上，隨著引射器結構參數、工況條件的不同以及環境因素的改變，實際引射比極易偏離臨界引射比，系統運行時引射比經常會小于臨界引射比。試驗證明：當引射比經常小于臨界引射比時，從氣液分離器上部流出直接進入壓縮機的制冷劑為氣液混合物，壓縮機吸氣帶液會造成吸氣壓力迅速降低，制冷系統因低壓保護而停機，系統不能正常工作，而系統能夠穩定運行的工況范圍很窄。

目前，對于引射器系統工況偏離導致制冷性能下降甚至系統失效的問題，國內外許多研究者提出了相應的技術解決方案，最多的是采用引射器與傳統膨脹閥節流相結合的辦法，通過室外溫度設定和判別，在兩種模式中切換運行。但引射比受多種因素影響，僅靠溫度判別難以達到理想效果，而且當引射器模式切換到普通節流制冷模式時，系統也就失去了利用兩相流引射制冷的優勢。日本株式會社電裝也提出增加節流閥與熱回收器等解決引射器性能下降的問題。總之，現有的一些方法系統都較為復雜，且不易控制。雖然近年來國內外一些學者開展了對氣液兩相流引射制冷的理論和試驗研究，但有限的研究工作表明，制冷系統性能的改善還遠未達到理論預測的水平，系統運行也不夠穩定。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中的不足之處，提供一種能夠避免壓縮機吸氣帶液，同時能夠保障吸氣壓力，保障制冷系統穩定運行的兩相流引射制冷系統。

本發明通過下述技術方案實現：

一種兩相流引射制冷系統，其特征在于，包括壓縮機、冷凝器、引射器、主蒸發器、氣液分離器、輔助蒸發器，所述壓縮機的出口與冷凝器的入口連接，所述冷凝器的出口與引射器的噴嘴端連接，所述引射器的被引射端與所述主蒸發器的出口連接，所述主蒸發器的入口與所述氣液分離器的液體出口端連接，所述引射器的出口與所述氣液分離器的入口連接，所述氣液分離器的氣體出口與所述輔助蒸發器的入口連接，所述輔助蒸發器的出口與所述壓縮機的入口連接，所述輔助蒸發器將所述氣液分離器氣體出口中夾帶的液體全部蒸發為氣體后送到壓縮機。

本發明具有下述技術效果：

1、本發明的兩相流引射制冷系統中安裝有輔助蒸發器，當制冷系統引射比小于臨界引射比時，能夠將氣液分離器氣體出口中夾帶的液體全部蒸發為氣體后送到壓縮機，避免產生壓縮機吸氣帶液、吸氣壓力迅速降低等現象，保障系統長期穩定運行。同時，避免了多系統切換運行時，使用節流閥使高壓制冷劑的壓力勢能損失。

2、本發明的兩相流引射制冷系統，結構簡單，無需人為干預和控制，操作方便，易于控制。

附圖說明

圖1為本發明兩相流引射制冷系統的示意圖；

圖2為本發明兩相流引射制冷系統的制冷循環壓焓圖。

圖3為未安裝輔助蒸發器時吸氣壓力隨時間的變化曲線圖。

圖4為安裝輔助蒸發器后吸氣壓力隨時間的變化曲線圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

圖1為本發明兩相流引射制冷系統的示意圖，包括壓縮機2、冷凝器1、引射器6、主蒸發器5、氣液分離器4、輔助蒸發器3，所述壓縮機2的出口與冷凝器1的入口連接，所述冷凝器1的出口與引射器6的噴嘴端連接，所述引射器6的被引射端與所述主蒸發器5的出口連接，所述主蒸發器5的入口與所述氣液分離器4的液體出口端連接，所述引射器46的出口與所述氣液分離器4的入口連接，所述氣液分離器4的氣體出口與所述輔助蒸發器3的入口連接，所述輔助蒸發器3的出口與所述壓縮機2的入口連接，所述輔助蒸發器將所述氣液分離器氣體出口中夾帶的液體全部蒸發為氣體后送到壓縮機。