[发明专利]吸收式跨临界二氧化碳双级压缩制冷系统

说明书

本发明公开了一种吸收式跨临界二氧化碳双级压缩制冷系统，旨在提供一种采用CO₂冷却热与CO₂膨胀工联合驱动吸收式制冷循环为中间冷却器降温，以降低系统运行成本和初投资成本的制冷系统。包括双级压缩制冷循环和吸收式辅助制冷循环，双级压缩制冷循环的工质为二氧化碳，双级压缩制冷循环包括膨胀机，膨胀机设置于双级压缩制冷循环中蒸发器的制冷剂进口；辅助制冷循环用于降低双级压缩制冷循环中高压级压缩机的吸气口的吸气温度。该系统利用CO₂冷却热与CO₂膨胀工，在蒸气压缩主制冷循环上有机地耦合吸收式辅助冷却循环，整个CO₂跨临界双级压缩制冷系统比一般CO₂制冷系统熵增少，热力过程更加完善，更加接近逆卡诺循环。

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，更具体的说，是涉及一种采用吸收式制冷循环为中间冷却器降温的跨临界二氧化碳双级压缩制冷系统。

背景技术

随着人们对环境问题的日益重视和对氟利昂类某些物质对环境的破坏作用的了解逐步深入，重新启用天然制冷剂是一种安全的选择。在制冷技术领域，由于CO₂的优良特性，被认为是CFCs、HCFCs和HFCs最具潜力的长期替代物。

为进一步优化跨临界CO₂循环系统的制冷性能，学者们对循环系统的结构的改进做了探索研究，提出了不同类型的新型的跨临界循环。由于单级压缩压力比大，导致工质泄露严重，容积效率低，双级循环相比之下能有效解决该问题。双级压缩CO₂跨临界循环中的中间冷却过程能有效能够克服单级循环压缩机排气温度过高的缺陷，有效减少压缩机输入功。现有的跨临界CO₂双级压缩循环按中间冷却形式不同分为两种，一种是带两个气体冷却器的双级压缩循环，这种做法是低压机压缩机与高压级压缩机间串联一个冷却器，排气在冷却器中冷却后被高压机压缩机吸入，由于这种方式的换热介质没有变化，只能通过增加冷却器的换热面积来降低换热温差，这种仅依靠串联冷却器的方式实现的冷却效果是有一定限度的，且增加了冷凝器的换热面积，增加了初期投入成本。另一种是带闪发式中间冷却器的双级循环，这种做法是从冷却器出来的高压气体分为两路，一路经一个节流阀节流降压后进入闪发式中间冷却器中，与低压级压缩机排气混合后被高压级压缩机吸入，另一路经一个节流阀进入蒸发器中蒸发制冷。这种做法特点是：由于被冷却完的CO₂仍是气体，经过节流阀进入中间冷却器的CO₂的流量需求较大，造成进入蒸发器那部分的CO₂制冷剂流量损失较大，制冷量下降，制冷效率低，运行成本高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种吸收式跨临界二氧化碳双级压缩制冷系统，采用CO₂冷却热与CO₂膨胀工联合驱动吸收式制冷循环为中间冷却器降温，以降低系统运行成本和初投资成本。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种吸收式跨临界二氧化碳双级压缩制冷系统，包括双级压缩制冷循环和吸收式辅助制冷循环，所述双级压缩制冷循环的工质为二氧化碳，所述双级压缩制冷循环包括膨胀机，所述膨胀机设置于所述双级压缩制冷循环中蒸发器的制冷剂进口；所述辅助制冷循环用于降低所述双级压缩制冷循环中高压级压缩机的吸气口的吸气温度。