本發(fā)明專利是一種制冷循環(huán)裝置涉及利用氣體在超聲速流動條件下的近似等熵膨脹制冷特性。

背景技術(shù)：

目前的各類制冷系統(tǒng)中，節(jié)流部件多采用膨脹機(jī)或J-T閥實(shí)現(xiàn)節(jié)流降溫，存在節(jié)流損失大、制冷效率低等問題。在相同的壓力損失下，超聲速噴管因其內(nèi)部發(fā)生近似等熵膨脹流動可以實(shí)現(xiàn)更高的溫降，產(chǎn)生更大的換熱溫差，可以大大提高蒸發(fā)器的換熱效率。

超聲速流動條件下的氣體近似等熵膨脹制冷特性是一種涉及氣體壓能、內(nèi)能、動能相互轉(zhuǎn)換的制冷技術(shù)，比目前常用的溫降設(shè)備J-T閥、膨脹機(jī)的效率高很多。該技術(shù)的關(guān)鍵部件是超聲速噴管(拉法爾噴管)，其工作原理為：隨著氣體在噴管中的膨脹，氣流發(fā)生近似等熵膨脹過程，氣流速度逐漸增加，與此同時(shí)氣體溫度和壓力急劇下降可以實(shí)現(xiàn)降低的氣流溫度(最低可達(dá)-80℃～-120℃)。在此過程中，可以利用氣體產(chǎn)生的超低溫實(shí)現(xiàn)與外界的熱量交換。

這是一種全新的制冷技術(shù)，制冷劑可以獲得更低的溫度，換熱溫差大，制冷效率高，可用于大型冷庫、天然氣液化等制冷量需求較大的場合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)方案：壓縮機(jī)，入口匯管，超聲速噴管，冷凝器，低溫出口，高溫出口，蒸發(fā)器，循環(huán)管道，高溫入口，低溫入口，儲液罐，傳熱管，肋片。

所述入口匯管與上游的壓縮機(jī)出口相連；所述入口匯管與超聲速噴管相連；所述冷凝器與超聲速噴管相連；所述低溫出口與高溫出口通過冷凝器相連；所述冷凝器與蒸發(fā)器相連；所述循環(huán)管道安裝在蒸發(fā)器內(nèi)，氣體在蒸發(fā)器內(nèi)通過循環(huán)管道將熱量傳遞到外界；所述高溫出口與低溫入口通過蒸發(fā)器相連；所述儲液罐與蒸發(fā)器和壓縮機(jī)通過管道連接。

超聲速制冷是一種新型的制冷技術(shù)，制冷效率高，實(shí)際工程應(yīng)用廣泛。

附圖說明

圖1：超聲速制冷循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

1-壓縮機(jī)，2-入口匯管，3-超聲速噴管，4-冷凝器，5-低溫出口，6-高溫出口，7-蒸發(fā)器，8-循環(huán)管道，9-高溫入口，10-低溫入口，11-儲液罐，12-傳熱管，13-肋片。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對作本發(fā)明進(jìn)一步描述：

圖1為本發(fā)明專利裝置結(jié)構(gòu)示意圖包括1-壓縮機(jī)，2-入口匯管，3-超聲速噴管，4-冷凝器，5-低溫出口，6-高溫出口，7-蒸發(fā)器，8-循環(huán)管道，9-高溫入口，10-低溫入口，11-儲液罐，12-傳熱管，13-肋片。

本實(shí)施方案提供的超聲速制冷循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行制冷循環(huán)的具體步驟為：

將具備一定壓力的制冷劑(空氣或氮?dú)?連續(xù)不斷地流入入口匯管2，然后分流進(jìn)入多個(gè)超聲速噴管3，制冷劑在噴管中發(fā)生近似等熵膨脹，氣流速度不斷增加，氣流溫度不斷降低，在噴管出口處溫度降為最低(最低可達(dá)-80℃～-120℃)，隨后低溫制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器7，與通過高溫入口9流進(jìn)蒸發(fā)器7的物質(zhì)通過傳熱管12和肋片13實(shí)現(xiàn)熱交換。經(jīng)過以上步驟，低溫制冷劑吸收大量熱量升溫并離開蒸發(fā)器7，進(jìn)入冷凝器4與通過低溫入口10流進(jìn)冷凝器4的物質(zhì)通過傳熱管和肋片實(shí)現(xiàn)熱交換，最終通過高溫出口6流出冷凝器4，通過管道進(jìn)入儲液罐11。傳熱管由傳熱效果極佳的合金制作而成。傳熱管上的肋片增大了導(dǎo)熱面積提高導(dǎo)熱效率。

本實(shí)施方式只是對本專利的示例性說明并限定它的保護(hù)范圍本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以對其局部進(jìn)行改變只要沒有超出本專利的精神實(shí)質(zhì)都在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)。