[发明专利]一种带双级喷射器的船舶太阳能蒸气压缩制冷循环系统

说明书

本发明的目的是提供一种带双级喷射器的船舶太阳能蒸气压缩制冷循环系统，制冷循环中太阳能喷射制冷机组充分利用海上太阳能完成制冷剂的低压级压缩，减少船舶对化石能源的依赖；双级喷射器结构简单、投入成本低、不易损坏、运行稳定，利用双级喷射器降低节流过程的不可逆损失，有效降低压缩机功耗，与普通蒸气压缩循环相比，该系统系统运作效率高，能耗低。

技术领域

本发明涉及一种制冷循环系统，具体涉及一种带双级喷射器的船舶太阳能蒸气压缩制冷循环系统。

背景技术

随着全球海运事业的快速发展以及世界对环保的日渐重视，国家对船舶动力装备提出了更高的需求。当前船舶装备技术水平仍处在效率低下的阶段，据统计，在全球范围内，船舶柴油机排放造成了约占5%~10%的大气污染。面对当前能源短缺，环境问题日益严峻的情况，如何降低船舶动力设备排放，是当下船舶领域需要继续改进的问题。因此，分析制冷装置问题所在并改进，充分利用可再生资源是降低现有制冷机组能效的可靠途径。

海上太阳能资源非常丰富，太阳能船舶已成为研究趋势，其中太阳能喷射制冷是一种对太阳能资源充分利用的有效方式。喷射器作为一种回收膨胀压的节流装置，具有无需维护、结构简单、成本低等优点，但目前的单级喷射器升压能力较差，效率不高，不能很好的实现低温制冷，采用可调式双级喷射器提高系统运行效率成为可能。

发明内容

本发明目的在于提供一种制冷循环系统，具体涉及一种带双级喷射器的船舶太阳能蒸气压缩制冷循环系统，提出可调式双级喷射器对循环进行优化，另将蒸气压缩循环与太阳能喷射循环复合，降低循环的不可逆损失和运行功耗。

本发明所采用的技术方案是，一种带双级喷射器的船舶太阳能蒸气压缩制冷循环系统，包括依次相连的高压级蒸气压缩喷射循环系统、低压级喷射循环系统和太阳能集热循环系统。

上述方案中：高压级蒸气压缩喷射循环由依次连接的高压级压缩机、冷凝器、高压双级喷射器和中间冷却器构成闭合环路，冷凝器出口管路连接高压双级喷射器主流进口管路，高压双级喷射器出口管路连接中间冷却器进口管路，中间冷却器制冷剂气体出口管路连接高压级压缩机进口管路和高压双级喷射器次流进口管路，与低压级喷射循环通过中间冷却器连接，中间冷却器中的气态制冷剂一部分进入高压级压缩机，另一部分进入高压双级喷射器，液态制冷剂进入低压双级喷射器。

低压级喷射循环由依次连接的发生器、中间冷却器、低压双级喷射器、蒸发器、气液分离器、电子膨胀阀、电磁三通阀、低压级压缩机和循环泵构成闭合环路，中间冷却器液体出口管路连接低压双级喷射器主流进口管路，低压双级喷射器出口管路连接气液分离器进口管路，气液分离器气体出口通过电磁三通阀分别连接低压级压缩机进口管路和发生器制冷剂进口管路，发生器出口管路连接循环泵进口管路，低压级压缩机出口管路与循环泵出口管路通过电磁三通阀连接中间冷却器进口管路，气液分离器液体制冷剂出口管路通过电子膨胀阀连接蒸发器进口管路，蒸发器出口管路连接低压双级喷射器次流进口管路。

太阳能集热循环由依次连接的太阳能集热器、发生器和循环泵构成闭合环路，太阳能集热器出口管路连接发生器热媒进口管路，发生器热媒出口管路连接循环泵进口管路，循环泵出口管路连接太阳能集热器进口管路，与低压级喷射循环循环共用发生器，热媒在发生器中释放热量，制冷剂在发生器中吸热变成过热蒸气。

本发明提出的带双级喷射器的船舶太阳能蒸气压缩制冷循环系统相对普通双级蒸气压缩循环系统来说，通过对可再生能源太阳能充分利用，太阳能集热循环可以替代低压级压缩机对制冷剂进行一级升压；当光照条件不能满足太阳能集热循环机组的工作需求时，系统启动低压级压缩机进行制冷剂的一级压缩。

本发明提出的可调式双级喷射器，可以通过控制算法对进入一级喷射器和二级喷射器的制冷剂流量进行分配，相较于单级喷射器，可以实现更好的调节和升压能力。

本发明采用的安全措施：