本發(fā)明屬于低熱能再利用的噴射制冷技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種噴射制冷循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

噴射制冷作為一種利用低品位熱能的方法，因近年來能源價格的上漲和對環(huán)境的重視而受到越來越多的關(guān)注。與其他制冷方式相比，噴射制冷具有以下優(yōu)點：可以使用汽車、工業(yè)和太陽能等的余熱或者廢熱作為驅(qū)動能源；可以使用水作為工質(zhì), 沒有破壞臭氧層等環(huán)境污染問題；系統(tǒng)不含運動部件，工作穩(wěn)定可靠。然而，噴射制冷系統(tǒng)的性能系數(shù)相對較低,因而限制了其廣泛使用。為了提高噴射制冷系統(tǒng)的性能，關(guān)鍵是提高作為系統(tǒng)心臟的噴射器的性能。

近年來，國內(nèi)外對噴射器進(jìn)行了廣泛的研究，建立了一些對噴射器性能進(jìn)行仿真的數(shù)學(xué)模型。在這些模型中，都是采用一維建模方法，假設(shè)噴射器內(nèi)的速度分布在徑向都是均勻的。但是，由于流體黏性的作用，噴射器的內(nèi)壁上必定存在一個速度邊界層，即速度在徑向不是均勻的。為了準(zhǔn)確地描述噴射器內(nèi)速度場的分布，Zhu等人提出了一種新型噴射器模型，采用二維指數(shù)方程來近似噴射器內(nèi)的速度分布，考慮了速度邊界層的影響。該模型具有高的精度，缺點在于模型較復(fù)雜，需要迭代計算。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是針對上述問題，彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種噴射制冷循環(huán)系統(tǒng)；本發(fā)明具有較高的精度,結(jié)構(gòu)簡單和便于應(yīng)用的優(yōu)點。

為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

本發(fā)明一種噴射制冷循環(huán)系統(tǒng)，包括噴射器、氣體發(fā)生器、冷凝器、氣液分離器、膨脹閥、蒸發(fā)器和循環(huán)泵；其結(jié)構(gòu)要點是：所述蒸發(fā)器包括第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器；所述噴射器的輸入端連接第二蒸發(fā)器的輸出端，所述第二蒸發(fā)器的輸入端連接膨脹閥的一端，所述膨脹閥的另一端分別連接氣體發(fā)生器的一端和循環(huán)泵的輸出端， 所述氣體發(fā)生器的另一端連接噴射器的輸入端；所述噴射器的輸出端連接第一蒸發(fā)器的輸入端，所述第一蒸發(fā)器的輸出端連接冷凝器的一端，冷凝器的另一端連接氣液分離器的一端，氣液分離器的另一端連接循環(huán)泵的輸入端。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述氣體發(fā)生器內(nèi)部設(shè)置有2個電加熱絲。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述蒸發(fā)器包括第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器，所述第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器均采用1p-360p。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述膨脹閥采用EMERSON膨脹閥TRAE +10H。

本發(fā)明的有益效果是。

本發(fā)明提供的一種噴射制冷循環(huán)系統(tǒng)包括噴射器、氣體發(fā)生器、冷凝器、氣液分離器、膨脹閥、蒸發(fā)器和循環(huán)泵，本發(fā)明的循環(huán)過程非常簡單，不需要迭代計算，更加簡單，對本發(fā)明的噴射制冷循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了實驗驗證，噴射制冷循環(huán)系統(tǒng)能夠精確地預(yù)測噴射器的性能；采用低沸點的R141B作為工質(zhì), 建立了一個噴射制冷循環(huán)的實驗平臺；實驗驗證結(jié)果顯示, 新模型預(yù)測引射系數(shù)的最大誤差僅為-6.03 %, 因此可以用于對噴射器的性能進(jìn)行仿真和預(yù)測。

附圖說明

圖 1是本發(fā)明一種噴射制冷循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。

圖2 是本發(fā)明一種噴射制冷循環(huán)系統(tǒng)的具體實驗裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖中標(biāo)記：1為第一蒸發(fā)器、2為冷凝器、3為氣液分離器、4為循環(huán)泵、5為膨脹閥、6為噴射器、7為第二蒸發(fā)器、8為氣體發(fā)生器。

具體實施方式

參見附1圖所示，為本發(fā)明一種噴射制冷循環(huán)系統(tǒng)的示意圖，圖中，包括噴射器6、氣體發(fā)生器8、冷凝器2、氣液分離器3、膨脹閥5、蒸發(fā)器和循環(huán)泵4；其結(jié)構(gòu)要點是：所述蒸發(fā)器包括第一蒸發(fā)器1和第二蒸發(fā)器7；所述噴射器6的輸入端連接第二蒸發(fā)器7的輸出端，所述第二蒸發(fā)器7的輸入端連接膨脹閥5的一端，所述膨脹閥5的另一端分別連接氣體發(fā)生器8的一端和循環(huán)泵4的輸出端， 所述氣體發(fā)生器8的另一端連接噴射器6的輸入端；所述噴射器6的輸出端連接第一蒸發(fā)器1的輸入端，所述第一蒸發(fā)器1的輸出端連接冷凝器2的一端，冷凝器2的另一端連接氣液分離器3的一端，氣液分離器3的另一端連接循環(huán)泵4的輸入端。

結(jié)合附圖1和本發(fā)明的技術(shù)方案闡述工作過程：工質(zhì)在氣體發(fā)生器8中吸熱氣化、增壓后達(dá)到飽和狀態(tài)；該高壓氣體進(jìn)入噴射器6，經(jīng)縮放噴嘴后達(dá)到超音速高速噴出， 并在噴嘴附近產(chǎn)生一個低壓區(qū)，從而將蒸發(fā)器中的低壓閃蒸氣體吸入噴射器6；這兩股氣體在噴射器6中混合、升壓后進(jìn)入冷凝器2，與環(huán)境空氣進(jìn)行熱交換后放熱、凝結(jié)；冷凝液分為兩股， 一股經(jīng)膨脹閥降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器，在那里吸熱、氣化，實現(xiàn)制冷；另一股則通過循環(huán)泵升壓后，進(jìn)入氣體發(fā)生器8中實現(xiàn)循環(huán)。

所述氣體發(fā)生器8內(nèi)部設(shè)置有2個電加熱絲。

所述蒸發(fā)器包括第一蒸發(fā)器1和第二蒸發(fā)器7，所述第一蒸發(fā)器1和第二蒸發(fā)器7均采用1p-360p。

所述膨脹閥5采用EMERSON膨脹閥TRAE +10H。

如圖2 所示，為本發(fā)明一種噴射制冷循環(huán)系統(tǒng)的具體實驗裝置結(jié)構(gòu)圖；整個實驗裝置由氣體發(fā)生器、噴射器、冷凝器、氣液分離器、循環(huán)泵、預(yù)冷器、電子膨脹閥和蒸發(fā)器組成, 同時還包括溫度、壓力與液位傳感器組成的測量控制系統(tǒng)；實驗工質(zhì)為氟利R141B，氣體發(fā)生器內(nèi)放置2 個電加熱絲，功率均為

3kW，用一個電氣開關(guān)控制。通過壓力傳感器的讀數(shù)來自動控制發(fā)生器內(nèi)的工作氣體的壓力，精度為±2.5 %。高壓工作氣體經(jīng)過噴射器時，將蒸發(fā)器出口的氣體吸入噴射器，兩股氣體在噴射器內(nèi)混合后，排入冷凝器；風(fēng)冷冷凝器的冷卻能力為8kW。工質(zhì)冷凝后經(jīng)過氣液分離器，由循環(huán)泵增壓，一部分流入氣體發(fā)生器，另一部分先經(jīng)預(yù)冷器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器后，再返回預(yù)冷器，換熱后流向噴射器；噴射器的主要尺寸為:D1=2.8mm；D2=4.8mm；D3=8.0mm。

溫度傳感器的型號為PT1000；壓力傳感器的輸出信號范圍為0～5V；液位傳感器為開關(guān)式，輸出信號為0或1；兩個液體流量計，流量計1置于冷凝器之后，流量計2置于發(fā)生器的入口，這樣引射流的流量就是兩個流量計的讀數(shù)之差；電子膨脹閥的驅(qū)動方式為4 相永磁型步進(jìn)電機直動式，1-2相勵磁, 輸入電壓為直流12 V；整個測量與控制系統(tǒng)在LabVIEW 7.1中完成。

實驗過程中，蒸發(fā)器內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)溫度恒定為10℃，并且冷凝壓力總是小于臨界壓力，通過改變電加熱器的功率來改變工作氣體的壓力，系統(tǒng)穩(wěn)定速度較慢, 大概20min得到一個實驗點數(shù)據(jù)。

可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。