[實用新型]一種基于二氧化碳和水的復疊制冷系統

有效

• 申請號: 202020402341.2
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN212299526U
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 楊建國;周成君;康建慧;謝偉波;楊世恒;沈闖子;盛小兵;曹文婕;王全江;張繼龍;馬越峰
• 申請（專利權）人: 北京市京科倫冷凍設備有限公司
• 主分類號: F25B9/00
• 分類號: F25B9/00;F25B43/00;F25B49/02
• 代理公司: 北京宣言律師事務所 11509
• 代理人: 李知倫

本實用新型涉及一種基于二氧化碳和水的復疊制冷系統，包括水霧化機組和二氧化碳循環機組，所述二氧化碳循環機組包括依次連接的蒸發器、壓縮機、冷凝器和儲液器；所述水霧化機組包括封閉殼體、抽氣設備、調壓裝置和水霧化裝置，所述抽氣設備用于在封閉殼體中形成負壓，所述水霧化裝置用于將液態水霧化為更大比表面積的水霧，所述冷凝器布置在所述封閉殼體內，水霧蒸發將冷凝器內的高溫二氧化碳氣體冷凝液化。其有益效果是：復疊制冷系統系統簡單、節能環保、成本低廉、安全高效；水霧化機組中的水不沸騰相變換熱、不循環，不回收，直接排放到大氣中，有別于現有的復疊系統。

技術領域

本實用新型涉及二氧化碳制冷領域，特別涉及一種非典型的基于二氧化碳和水的復疊制冷系統。

背景技術

在制冷領域，隨著國際社會對節能減排、環境保護方面的關注度不斷加強，氟利昂制冷劑的淘汰步伐也隨之加快，二氧化碳作為一種高效、節能、環保的制冷劑，具有廣泛的應用前景和可觀的經濟價值。但由于二氧化碳的固有特性，在工作溫度高于臨界溫度時，無論施加多高的壓力，均不能使二氧化碳液化，本領域一直存在偏見，以單獨二氧化碳為介質的制冷系統無法用于大范圍制冷，這大大降低了二氧化碳制冷系統的制冷效率，限制了二氧化碳制冷系統的推廣和應用。

基于以上缺點，為了提高二氧化碳制冷系統的制冷效率，現有的改進方法為，采用二氧化碳雙級復疊制冷系統，傳統的典型二氧化碳復疊系統流程圖如附圖1 所示，氟利昂/氨側包括壓縮機1、冷凝器9和膨脹閥6，二氧化碳制冷循環側分別包括壓縮機1、冷凝器7和膨脹閥6，復疊是由兩個獨立的封閉制冷循環通過蒸發冷凝換熱器8耦合在一起，即通過蒸發冷凝換熱器8將二氧化碳制冷循環側的負荷遷移到氟利昂/氨側，在蒸發冷凝換熱器內部氟利昂/氨與二氧化碳分別進行沸騰相變換熱，從而實現二氧化碳制冷循環側的高效運行，但其整體效率較低、系統復雜，而且氟利昂/氨分別不利于環境的保護與安全放心的使用，控制難度大，初期成本和后期運行維護成本都很高，限制了環保工質二氧化碳制冷循環系統的大規模市場化應用。

因此，提供一種系統簡單、節能環保、成本低廉、安全高效的非典型的基于二氧化碳和水的復疊制冷系統，是本實用新型的創研動機。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種系統簡單、節能環保、成本低廉、安全高效的非典型性基于二氧化碳和水的復疊制冷系統。

本實用新型提供的一種基于二氧化碳和水的復疊制冷系統，其技術方案為：

一種基于二氧化碳和水的復疊制冷系統，包括水霧化機組和二氧化碳循環機組，所述二氧化碳循環機組包括依次連接的蒸發器、壓縮機、冷凝器和儲液器；所述水霧化機組包括封閉殼體、抽氣設備、調壓裝置和水霧化裝置，所述抽氣設備用于在封閉殼體中形成負壓，所述水霧化裝置用于將液態水霧化為更大比表面積的水霧，所述冷凝器布置在所述封閉殼體內，水霧蒸發將冷凝器內的高溫二氧化碳氣體冷凝液化；水蒸氣和未蒸發的水霧在負壓的作用下排出封閉殼體。

優選地，所述調壓裝置靠近所述水霧化裝置設置，通過調壓裝置通入的氣體與分散并懸浮在負壓環境的封閉殼體的腔體內的水霧形成氣溶膠，冷凝器通過與水霧進行輻射換熱，水霧進行非沸騰相變將熱量帶走；

水蒸氣和未蒸發的水霧直接排放到大氣中。

優選地，所述封閉殼體內壁和/或冷凝器的表面涂覆有憎水劑。

優選地，所述抽氣設備是負壓風機、磁懸浮負壓風機或者真空抽氣泵；所述冷凝器橫排布置、豎排布置或者具有傾斜角度布置。

優選地，所述壓縮機是磁懸浮壓縮機；供水的水溫低于40℃。

優選地，所述水霧化裝置是高壓泵霧化器，高壓水泵產生的高壓水在噴嘴處霧化；

或者所述水霧化裝置是壓縮空氣式霧化器，噴頭通過空壓機接口與空壓機連接，通過進水口與儲水裝置連接，水在空壓機產生的高壓氣體的作用下霧化；