[發明專利]一種引射節流雙溫區CO2

有效

• 申請號: 202010070587.9
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111189248B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 代寶民;馮一寧;曹鈺;楊海寧;錢家寶;郝云櫻
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: F25B9/00
• 分類號: F25B9/00;F25B9/08;F25B40/02;F25B1/10
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 仝林葉

本發明公開了一種引射節流雙溫區CO₂制冷系統及應用。本發明所述低溫級CO₂引射器的出口依次連通低溫級過冷器、CO₂低壓級壓縮機、CO₂高壓級壓縮機、CO₂氣體冷卻器、中溫級過冷器、低溫級CO₂引射器主流入口。所述中溫級CO₂引射器出口依次連通中溫級過冷器、高壓級CO₂壓縮機、CO₂氣體冷卻器、CO₂中溫引射器主流入口。本發明創造所述的引射節流雙溫區CO₂制冷系統，可提升壓縮機的吸氣壓力，減小壓縮機的壓縮比，降低節流前CO₂流體的溫度，減少節流損失，可增加制冷量，提升系統的效率。

技術領域

本發明屬于制冷制熱、熱泵技術領域，尤其是涉及一種引射節流雙溫區CO₂制冷系統及應用。

背景技術

在當今社會，制冷的應用幾乎滲透到人類生活的各個方面，并在改善人類生活質量方面具有突出貢獻。由于能源短缺和環境污染問題日益嚴峻，為了實現低碳經濟，低溫室效應的制冷劑正在被開發應用，CO₂作為一種天然工質已成為新一代制冷劑的重要選項。CO₂的ODP＝0，GWP＝1，安全等級A1，CO₂成為替代CFC和HCFC類物質的重要替代物。而且CO₂的制冷量比R22大5倍；壓縮機的壓力比小；傳熱性能好；流動時相對壓力損失小；獲取容易且價格低廉。

但CO₂的臨界溫度較低為31.1℃，臨界壓力較高為7.38MPa，在節流時會造成很大的節流不可逆損失，使系統能效降低。通過對氣體冷卻器出口的CO₂進行冷卻，可以使CO₂實現過冷，通過增加過冷度可以減小節流損失，同時可以提高制冷循環的制冷量和系統的性能系數(COP)。

實現過冷一般可以利用機械過冷的方法，即利用一個單獨的輔助制冷循環給主制冷循環的制冷劑過冷，但這種方法使系統會引入其他制冷劑作為輔助制冷循環的工質，系統環保性較差，增大了系統的成本。

商超應用的制冷系統同時需要冷凍、冷藏兩個溫區，在環境溫度較高時系統性能較差。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種引射節流雙溫區CO₂制冷系統，以克服傳統方案的缺陷，可以通過對CO₂的中溫級過冷和低溫級過冷，減少節流不可逆損失，增加系統的制冷量，可提高系統整體能效。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種引射節流雙溫區CO₂制冷系統，低溫級CO₂引射器的出口依次連通低溫級CO₂過冷器、CO₂低壓級壓縮機、CO₂高壓級壓縮機、CO₂氣體冷卻器之后分為兩路，一路連通中溫級CO₂引射器主流入口；另一路連通中溫級過冷器，之后又分為兩路，一路連通中溫級CO₂節流閥、中溫級CO₂蒸發器、中溫級CO₂引射器的二次流入口、中溫級CO₂過冷器、CO₂高壓級壓縮機；另一路又分為兩路，一路連通低溫級CO₂過冷器、低溫級CO₂節流閥、低溫級CO₂蒸發器、低溫級CO₂引射器的二次流入口；另一路連通低溫級CO₂引射器主流入口。