專利名稱：兩級二氧化碳低溫制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低溫制冷裝置，特別涉及一種兩級二氧化碳低溫制冷裝置。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有兩級低溫制冷裝置的不足之處，提供了一種利用固、液兩相混合物冷媒輸出冷量，并有流量小、制冷溫度更低等特點(diǎn)的兩級二氧化碳低溫制冷裝置。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是高溫級二氧化碳壓縮機(jī)的排氣側(cè)與冷凝(卻)器的進(jìn)氣側(cè)相連通，冷凝(卻)器的排氣側(cè)又與回?zé)崞鞯母邏簜?cè)進(jìn)氣口相連通，回?zé)崞鞯母邏簜?cè)出氣口與高溫級節(jié)流閥的入口端相連通，高溫級節(jié)流閥的出口端與中間氣液分離器入口端相連通，中間氣液分離器的氣相側(cè)出口端與混合器的入口端相連通，混合器的出口端與高溫級二氧化碳壓縮機(jī)的進(jìn)氣側(cè)相連通，中間氣液分離器的液相側(cè)出口端還與低溫級噴射泵的入口端相連通，而低溫級噴射泵的出口端與氣-液-固三相分離器的入口端相連通，氣-液-固三相分離器與用戶換熱器相連通，用戶換熱器的出口又與氣-液-固三相分離器相連通。
本發(fā)明的另一特點(diǎn)是氣-液-固三相分離器與用戶換熱器之間還設(shè)置有分別與氣-液-固三相分離器、用戶換熱器相連通的循環(huán)泵；氣-液-固三相分離器還與回?zé)崞鞯牡蛪簜?cè)進(jìn)口相連通，回?zé)崞鞯牡蛪簜?cè)出口與低溫級二氧化碳壓縮機(jī)的進(jìn)氣口相連通，低溫級二氧化碳壓縮機(jī)的排氣口與低溫級冷卻器的進(jìn)氣口相連通，低溫級冷卻器的出口端又與混合器的另一入口端相連通；低溫級噴射泵與氣-液-固三相分離器可以做成一個整體，低溫級噴射泵的出口狀態(tài)是二氧化碳的三相點(diǎn)。
本發(fā)明的低溫級氣-液-固三相分離器運(yùn)行的溫度和壓力就是二氧化碳三相點(diǎn)的壓力、溫度，同時利用二氧化碳的固、液兩相混合物作為冷媒將冷量輸送到用冷場合，冷量的輸出是利用二氧化碳固相微粒轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嗟南嘧儩摕岱懦隼淞?，具有制冷溫度低，固、液兩相混合物冷媒輸出的冷量大，流量小的特點(diǎn)。
參見附圖
，本發(fā)明包含一高溫級二氧化碳壓縮機(jī)3，高溫級二氧化碳壓縮機(jī)3的排氣側(cè)通過管道與冷凝(卻)器2的二氧化碳進(jìn)口側(cè)相連通，冷凝(卻)器2的二氧化碳的出口側(cè)通過管道與回?zé)崞?的高壓側(cè)進(jìn)口相連通，回?zé)崞?的高壓側(cè)出口通過管道與高溫級節(jié)流閥6的入口端相連通，高溫級節(jié)流閥6的出口端經(jīng)管道與中間氣液分離器7的入口端相連通，中間氣液分離器7的氣相側(cè)經(jīng)管道與混合器8的一進(jìn)口端相連通，混合器8的出口端經(jīng)管道與高溫級二氧化碳壓縮機(jī)3的進(jìn)氣側(cè)相連通。
中間氣液分離器7的液相側(cè)經(jīng)管道還與低溫級噴射泵9的入口端相連通，低溫級噴射泵9的出口端經(jīng)管道與氣-液-固三相分離器10相連通，低溫級噴射泵9的出口狀態(tài)是二氧化碳的三相點(diǎn)，氣-液-固三相分離器10的氣相側(cè)經(jīng)管道與回?zé)崞?的低壓側(cè)進(jìn)口相連通，回?zé)崞?的低壓側(cè)出口經(jīng)管道與低溫級二氧化碳壓縮機(jī)1的進(jìn)氣側(cè)相連通，低溫級二氧化碳壓縮機(jī)1的排氣側(cè)經(jīng)管道與低溫級冷卻器4的進(jìn)口端相連通，低溫級冷卻器4的出口端經(jīng)管道與混合器8的另一進(jìn)口端相連通。
氣-液-固三相分離器10的液相出口端經(jīng)管道與循環(huán)泵11的進(jìn)口端相連通，循環(huán)泵11的出口端經(jīng)管道與用戶換熱器12的進(jìn)口端相連通，用戶換熱器12的出口端經(jīng)管道與氣-液-固三相分離器10的液相進(jìn)口端相連通。
本發(fā)明的工作原理如下混合器8出口端流出的氣體經(jīng)過高溫級二氧化碳壓縮機(jī)3的壓縮，成為高溫、高壓的氣體，通過冷凝(卻)器2后成為高壓液體，再經(jīng)過回?zé)崞?成為高壓、低溫液體，通過高溫級節(jié)流閥6后分成氣液兩相，經(jīng)過中間氣液分離器7分離后，氣體進(jìn)入混合器8，而液體通過低溫級噴射泵9，分成為低壓氣-液-固三相混合物，經(jīng)過氣-液-固三相分離器10分離后，低壓氣體通過回?zé)崞?升溫以及低溫級二氧化碳壓縮機(jī)1的壓縮，再通過冷卻器4后，與氣液分離器7來的氣體在混合器8中混合，并一同進(jìn)入高溫級二氧化碳壓縮機(jī)3，如此循環(huán)。特別是低溫級噴射泵9的出口狀態(tài)是二氧化碳的三相點(diǎn)，出口處的流體是氣-液-固三相共存的混合物，低溫級噴射泵9可以與氣-液-固三相分離器10做成一體，使得中間氣液分離7來的液體等焓降壓后形成的二氧化碳的固相微粒直徑很小，而且循環(huán)泵11將固、液兩相混合物輸送到用戶換熱器12，利用二氧化碳固相微粒轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嗟南嘧儩摕岱懦隼淞?，制冷溫度就是二氧化碳三相點(diǎn)溫度-56.6℃。
權(quán)利要求
1.一種兩級二氧化碳低溫制冷裝置，包含一帶有進(jìn)、排氣側(cè)的高溫級二氧化碳壓縮機(jī)[3]，其特征在于高溫級二氧化碳壓縮機(jī)[3]的排氣側(cè)與冷凝器[2]的進(jìn)氣側(cè)相連通，冷凝器[2]的排氣側(cè)又與回?zé)崞鱗5]的高壓側(cè)進(jìn)氣口相連通，回?zé)崞鱗5]的高壓側(cè)出氣口與高溫級節(jié)流閥[6]的入口端相連通，高溫級節(jié)流閥[6]的出口端與中間氣液分離器[7]入口端相連通，中間氣液分離器[7]的氣相側(cè)出口端與混合器[8]的入口端相連通，混合器[8]的出口端與高溫級二氧化碳壓縮機(jī)[3]的進(jìn)氣側(cè)相連通，中間氣液分離器[7]的液相側(cè)出口端還與低溫級噴射泵[9]的入口端相連通，而低溫級噴射泵[9]的出口端與氣-液-固三相分離器[10]的入口端相連通，氣-液-固三相分離器[10]與用戶換熱器[12]相連通，用戶換熱器[12]的出口又與氣-液-固三相分離器[10]相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級二氧化碳低溫制冷裝置，其特征在于所說的氣-液-固三相分離器[10]與用戶換熱器[12]之間還設(shè)置有分別與氣-液-固三相分離器[10]、用戶換熱器[12]相連通的循環(huán)泵[12]。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級二氧化碳低溫制冷裝置，其特征在于所說的氣-液-固三相分離器[10]還與回?zé)崞鱗5]的低壓側(cè)進(jìn)口相連通，回?zé)崞鱗5]的低壓側(cè)出口與低溫級二氧化碳壓縮機(jī)[1]的進(jìn)氣口相連通，低溫級二氧化碳壓縮機(jī)[1]的出氣口與低溫級冷卻器[4]的進(jìn)氣口相連通，低溫級冷卻器[4]的出口端又與混合器[8]的另一入口端相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級二氧化碳低溫制冷裝置，其特征在于所說的低溫級噴射泵[9]與氣-液-固三相分離器[10]可以做成一個整體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級二氧化碳低溫制冷裝置，其特征在于所說的低溫級噴射泵[9]的出口狀態(tài)是二氧化碳的三相點(diǎn)。
全文摘要
一種兩級二氧化碳低溫制冷裝置,其低溫級噴射泵與氣－液－固三相分離器相連,氣－液－固三相分離器分別與回?zé)崞?、循環(huán)泵及用戶換熱器相連。低溫級噴射泵的出口狀態(tài)是二氧化碳的三相點(diǎn),出口處的流體是氣－液－固三相共存的混合物,低溫級噴射泵可以與氣－液－固三相分離器作成一體,使中間氣液分離來的液體等焓降壓后形成的二氧化碳的固相微粒直徑很小,循環(huán)泵將固、液兩相混合物輸送到用戶換熱器,利用二氧化碳固相微粒轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嗟南嘧儩摕岱懦隼淞俊?br> 文檔編號F25B41/00GK1358975SQ0114570
公開日2002年7月17日 申請日期2001年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月28日
發(fā)明者顧兆林, 李云 申請人:西安交通大學(xué)