利用低溫液態(tài)制冷工質(zhì)的制冷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用低溫液態(tài)制冷工質(zhì)的制冷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有一些特殊的液體在汽化時(shí)會(huì)生成大量的低溫氣體，這些液體在生成低溫氣體的同時(shí)也產(chǎn)生很大壓力，例如，液氟、液氨、液二氧化碳、液氧、液氮、液氫等等。上述提到的這些液體(即低溫液態(tài)制冷工質(zhì))在常溫和常壓下保存是不能完成的，要想在常壓下保存就必須滿足低溫條件，這些液體一旦失去壓力和低溫，會(huì)馬上汽化膨脹，在產(chǎn)生低溫氣體時(shí)同時(shí)又產(chǎn)生了壓力。
[0003]傳統(tǒng)制冷工藝都是使用氣體壓縮機(jī)來完成的，用氣體壓縮機(jī)制冷，需要用大功率電動(dòng)機(jī)，能源消耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種利用低溫液態(tài)制冷工質(zhì)的制冷新方法，能夠充分利用低溫液態(tài)制冷工質(zhì)的特性，實(shí)現(xiàn)制冷，有效節(jié)省能源。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案:
[0006]一種利用低溫液態(tài)制冷工質(zhì)的制冷方法，其特征在于:通過液壓泵，將存貯于低溫保溫貯液罐的低溫液態(tài)制冷工質(zhì)，加壓輸送至制冷蒸發(fā)換熱器，低溫液態(tài)制冷工質(zhì)經(jīng)過制冷蒸發(fā)換熱器形成高壓低溫氣體，制冷蒸發(fā)換熱器輸出的高壓低溫氣體進(jìn)入制冷室的制冷管路進(jìn)行制冷。
[0007]根據(jù)工況，制冷蒸發(fā)換熱器由多級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元串接構(gòu)成，兩級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元之間均設(shè)有單向閥，第一級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元的進(jìn)口端接有單向閥。
[0008]制冷室制冷管路輸出的氣體進(jìn)入循環(huán)回流管，循環(huán)回流管接低溫保溫貯存罐，循環(huán)回流管內(nèi)的氣體自末級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元開始逐級(jí)向第一級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元運(yùn)行，通過多級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元進(jìn)行冷卻降溫，形成低溫液體回到低溫保溫貯液罐。
[0009]低溫保溫貯液罐可以是無壓貯液罐或者有壓貯液罐。
[0010]多級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器為塔形結(jié)構(gòu)，末級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元在上，第一級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元在下。
[0011]低溫液態(tài)制冷工質(zhì)可以為液氟、液氨、液二氧化碳、液氧、液氮、液氫、液空氣。
[0012]本發(fā)明具有的有益效果:
[0013]本發(fā)明充分利用低溫液態(tài)制冷工質(zhì)的特性，通過液壓泵將液體增壓，將液體從低溫保溫貯液罐壓入到制冷蒸發(fā)換熱器，由于液體失去了壓力和低溫條件，它們就會(huì)汽化形成低溫氣體并且能產(chǎn)生一定的壓力，即液體在制冷蒸發(fā)換熱器內(nèi)形成低溫高壓氣體，汽化過程中吸收熱量，使得制冷蒸發(fā)換熱器具有制冷效果，即改變了傳統(tǒng)的使用大功率氣體壓縮機(jī)或者用多級(jí)氣體壓縮機(jī)提高氣體壓力的制冷方法，變氣體壓縮制冷為液體加壓制冷。
[0014]本發(fā)明將制冷蒸發(fā)換熱器的出口接制冷室制冷管路，利用制冷蒸發(fā)換熱器輸出的低溫高壓氣體進(jìn)行制冷。
[0015]本發(fā)明只需功率很小的液壓泵，就能夠?qū)崿F(xiàn)大面積制冷，不需要大功率的電動(dòng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)，大幅節(jié)省了能源。制冷工質(zhì)清潔衛(wèi)生、易于取得，成本低廉。
[0016]本發(fā)明制冷閉環(huán)運(yùn)行時(shí)，制冷室制冷管路的出口經(jīng)循環(huán)回流管接低溫保溫貯液罐的進(jìn)口，循環(huán)回流管通過制冷換蒸發(fā)熱器對(duì)回流氣體進(jìn)行降溫冷凍，繼而形成液體。
[0017]本發(fā)明制冷蒸發(fā)換熱器由多級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元串接構(gòu)成，兩級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元之間均設(shè)有單向閥，第一級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元的進(jìn)口端接有單向閥，可以實(shí)現(xiàn)低溫液態(tài)制冷工質(zhì)在制冷蒸發(fā)換熱器內(nèi)的充分氣化。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，低溫保溫貯液罐I內(nèi)裝有低溫液態(tài)制冷工質(zhì)，低溫保溫貯液罐的出口接液壓泵2，液壓泵的輸出口接制冷蒸發(fā)換熱器3，本實(shí)施例中，制冷蒸發(fā)換熱器由四級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元串接構(gòu)成，兩級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元之間均設(shè)有單向閥4，第一級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元的進(jìn)口端接有單向閥；換熱器3的出口(即第四級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器的出口)接制冷室制冷管路5的進(jìn)口，制冷室制冷管路5的出口經(jīng)循環(huán)回流管6，循環(huán)回流管6逐級(jí)經(jīng)過制冷蒸發(fā)換熱器。實(shí)施時(shí)，低溫液態(tài)制冷工質(zhì)可以為液氟、液氨、液二氧化碳、液氧、液氮、液氫。低溫保溫貯液罐可以是無壓貯液罐或者有壓貯液罐。多級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元為塔形結(jié)構(gòu)，末級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元在上，第一級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元在下。
[0020]在液壓泵2的作用下，低溫液體(即低溫液態(tài)制冷工質(zhì))經(jīng)第一級(jí)單向閥進(jìn)入第一級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元，低溫液體溫度升高馬上氣化膨脹，這時(shí)氣化的液體產(chǎn)生大量的冷氣能量。當(dāng)液體氣化蒸發(fā)成氣體時(shí)，體積會(huì)膨脹上百倍，產(chǎn)生很高的壓力。第一級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元內(nèi)的高壓氣體推開第二級(jí)單向閥，大量的低溫氣體夾帶部分液體進(jìn)入第二級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元，繼續(xù)氣化膨脹同時(shí)制冷。第二級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元內(nèi)的高壓氣體繼續(xù)推開第三級(jí)單向閥，低溫氣體進(jìn)入第三級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元，繼續(xù)吸收熱量膨脹制冷，并將第四級(jí)單向閥推開，大量低溫氣體進(jìn)入第四級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元。在第四級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元內(nèi)，低溫液體已經(jīng)完全氣化蒸發(fā)變成高壓低溫氣體，制冷蒸發(fā)換熱器輸出的高壓低溫氣體進(jìn)入制冷室的制冷管路5，進(jìn)行制冷做功。
[0021 ] 放冷后的氣體逐步從制冷室的制冷管路5流出到循環(huán)回流管6，循環(huán)回流管6內(nèi)的氣體自末級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元開始逐級(jí)向第一級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元運(yùn)行，通過多級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元進(jìn)行冷卻降溫，形成低溫液體回到低溫保溫貯液罐1，完成循環(huán)。也可以開環(huán)運(yùn)行，不形成循環(huán)，使用液壓泵不斷將低溫液體壓入低溫保溫貯液罐。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用低溫液態(tài)制冷工質(zhì)的制冷方法，其特征在于:通過液壓泵，將存貯于低溫保溫貯液罐的低溫液態(tài)制冷工質(zhì)，加壓輸送至制冷蒸發(fā)換熱器，低溫液態(tài)制冷工質(zhì)經(jīng)過制冷蒸發(fā)換熱器形成高壓低溫氣體，制冷蒸發(fā)換熱器輸出的高壓低溫氣體進(jìn)入制冷室的制冷管路進(jìn)行制冷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用低溫液態(tài)制冷工質(zhì)的制冷方法，其特征在于:根據(jù)工況，制冷蒸發(fā)換熱器由多級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元串接構(gòu)成，兩級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元之間均設(shè)有單向閥，第一級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元的進(jìn)口端接有單向閥。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用低溫液態(tài)制冷工質(zhì)的制冷方法，其特征在于:制冷室制冷管路輸出的氣體進(jìn)入循環(huán)回流管，循環(huán)回流管接低溫保溫貯存罐，循環(huán)回流管內(nèi)的氣體自末級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元開始逐級(jí)向第一級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元運(yùn)行，通過多級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元進(jìn)行冷卻降溫，形成低溫液體回到低溫保溫貯液罐。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用低溫液態(tài)制冷工質(zhì)的制冷方法，其特征在于:低溫保溫貯液罐可以是無壓貯液罐或者有壓貯液罐。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用低溫液態(tài)制冷工質(zhì)的制冷方法，其特征在于:多級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器為塔形結(jié)構(gòu)，末級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元在上，第一級(jí)制冷蒸發(fā)換熱器單元在下。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)所述的低溫液態(tài)制冷工質(zhì)的制冷方法，其特征在于:低溫液態(tài)制冷工質(zhì)可以為液氟、液氨、液二氧化碳、液氧、液氮、液氫、液空氣。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用低溫液態(tài)制冷工質(zhì)的制冷方法，其特征在于：通過液壓泵，將存貯于低溫保溫貯液罐的低溫液態(tài)制冷工質(zhì)，加壓輸送至制冷蒸發(fā)換熱器，低溫液態(tài)制冷工質(zhì)經(jīng)過制冷蒸發(fā)換熱器形成高壓低溫氣體，制冷蒸發(fā)換熱器輸出的高壓低溫氣體進(jìn)入制冷室的制冷管路進(jìn)行制冷。
【IPC分類】F25B41/04
【公開號(hào)】CN104976833
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410161701
【發(fā)明人】楊雙來
【申請(qǐng)人】楊雙來
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2014年4月11日