[發明專利]一種帶雙級噴射器的船舶太陽能蒸氣壓縮制冷循環系統

有效

• 申請號: 202110012442.8
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112556230B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 謝晶;賈發銅;楊大章;王金鋒;王乃心
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: F25B9/08
• 分類號: F25B9/08;F25B27/00;F25B39/04;F25B41/24;F25B49/02;B63J2/12
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本發明的目的是提供一種帶雙級噴射器的船舶太陽能蒸氣壓縮制冷循環系統，制冷循環中太陽能噴射制冷機組充分利用海上太陽能完成制冷劑的低壓級壓縮，減少船舶對化石能源的依賴；雙級噴射器結構簡單、投入成本低、不易損壞、運行穩定，利用雙級噴射器降低節流過程的不可逆損失，有效降低壓縮機功耗，與普通蒸氣壓縮循環相比，該系統系統運作效率高，能耗低。

技術領域

本發明涉及一種制冷循環系統，具體涉及一種帶雙級噴射器的船舶太陽能蒸氣壓縮制冷循環系統。

背景技術

隨著全球海運事業的快速發展以及世界對環保的日漸重視，國家對船舶動力裝備提出了更高的需求。當前船舶裝備技術水平仍處在效率低下的階段，據統計，在全球范圍內，船舶柴油機排放造成了約占5%~10%的大氣污染。面對當前能源短缺，環境問題日益嚴峻的情況，如何降低船舶動力設備排放，是當下船舶領域需要繼續改進的問題。因此，分析制冷裝置問題所在并改進，充分利用可再生資源是降低現有制冷機組能效的可靠途徑。

海上太陽能資源非常豐富，太陽能船舶已成為研究趨勢，其中太陽能噴射制冷是一種對太陽能資源充分利用的有效方式。噴射器作為一種回收膨脹壓的節流裝置，具有無需維護、結構簡單、成本低等優點，但目前的單級噴射器升壓能力較差，效率不高，不能很好的實現低溫制冷，采用可調式雙級噴射器提高系統運行效率成為可能。

發明內容

本發明目的在于提供一種制冷循環系統，具體涉及一種帶雙級噴射器的船舶太陽能蒸氣壓縮制冷循環系統，提出可調式雙級噴射器對循環進行優化，另將蒸氣壓縮循環與太陽能噴射循環復合，降低循環的不可逆損失和運行功耗。

本發明所采用的技術方案是，一種帶雙級噴射器的船舶太陽能蒸氣壓縮制冷循環系統，包括依次相連的高壓級蒸氣壓縮噴射循環系統、低壓級噴射循環系統和太陽能集熱循環系統。

上述方案中：高壓級蒸氣壓縮噴射循環由依次連接的高壓級壓縮機、冷凝器、高壓雙級噴射器和中間冷卻器構成閉合環路，冷凝器出口管路連接高壓雙級噴射器主流進口管路，高壓雙級噴射器出口管路連接中間冷卻器進口管路，中間冷卻器制冷劑氣體出口管路連接高壓級壓縮機進口管路和高壓雙級噴射器次流進口管路，與低壓級噴射循環通過中間冷卻器連接，中間冷卻器中的氣態制冷劑一部分進入高壓級壓縮機，另一部分進入高壓雙級噴射器，液態制冷劑進入低壓雙級噴射器。

低壓級噴射循環由依次連接的發生器、中間冷卻器、低壓雙級噴射器、蒸發器、氣液分離器、電子膨脹閥、電磁三通閥、低壓級壓縮機和循環泵構成閉合環路，中間冷卻器液體出口管路連接低壓雙級噴射器主流進口管路，低壓雙級噴射器出口管路連接氣液分離器進口管路，氣液分離器氣體出口通過電磁三通閥分別連接低壓級壓縮機進口管路和發生器制冷劑進口管路，發生器出口管路連接循環泵進口管路，低壓級壓縮機出口管路與循環泵出口管路通過電磁三通閥連接中間冷卻器進口管路，氣液分離器液體制冷劑出口管路通過電子膨脹閥連接蒸發器進口管路，蒸發器出口管路連接低壓雙級噴射器次流進口管路。

太陽能集熱循環由依次連接的太陽能集熱器、發生器和循環泵構成閉合環路，太陽能集熱器出口管路連接發生器熱媒進口管路，發生器熱媒出口管路連接循環泵進口管路，循環泵出口管路連接太陽能集熱器進口管路，與低壓級噴射循環循環共用發生器，熱媒在發生器中釋放熱量，制冷劑在發生器中吸熱變成過熱蒸氣。

本發明提出的帶雙級噴射器的船舶太陽能蒸氣壓縮制冷循環系統相對普通雙級蒸氣壓縮循環系統來說，通過對可再生能源太陽能充分利用，太陽能集熱循環可以替代低壓級壓縮機對制冷劑進行一級升壓；當光照條件不能滿足太陽能集熱循環機組的工作需求時，系統啟動低壓級壓縮機進行制冷劑的一級壓縮。

本發明提出的可調式雙級噴射器，可以通過控制算法對進入一級噴射器和二級噴射器的制冷劑流量進行分配，相較于單級噴射器，可以實現更好的調節和升壓能力。

本發明采用的安全措施：