真空霧化相變制冷設(shè)備制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種真空霧化相變制冷設(shè)備，包括：霧化器、霧化腔體、自適應(yīng)壓力控制閥、換熱器和真空泵；所述霧化器用于對(duì)制冷劑進(jìn)行霧化，霧化器安裝在所述霧化腔體內(nèi)；所述自適應(yīng)壓力控制閥包括閥門通道、封堵在閥門通道內(nèi)的閥板以及分布在閥板上的至少一個(gè)壓力控制閥，所述閥門通道的進(jìn)口端與所述霧化腔體連通，閥門通道的出口端與所述換熱器的冷源進(jìn)口連通，所述壓力控制閥可根據(jù)閥板兩側(cè)不同的壓力差形成不同的開度，進(jìn)而使氣霧通過壓力控制閥進(jìn)入換熱器的冷源進(jìn)口；所述真空泵的吸氣口與所述換熱器的冷源出口連通。本發(fā)明專利技術(shù)提高了制冷效率，降低了運(yùn)行成本，節(jié)能環(huán)保，且對(duì)制冷劑沒有特別的要求。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
真空霧化相變制冷設(shè)備
本專利技術(shù)涉及工業(yè)制冷
，特別是涉及一種真空霧化相變制冷設(shè)備。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有大部分工業(yè)應(yīng)用對(duì)熱源工藝介質(zhì)進(jìn)行冷卻方式，主要有幾種方式：1、通過換熱器，利用冷卻水來冷卻熱源介質(zhì)，大部分的工業(yè)用冷源是循環(huán)冷卻水，冷卻水與熱源換熱溫升后，再通過冷水塔蒸發(fā)散熱來又重新獲得常溫水。冷卻塔是利用非飽和空氣與熱水充分接觸，進(jìn)行蒸發(fā)降溫，整個(gè)循環(huán)水的總水量是不斷的損耗的，因此需要一直補(bǔ)充新鮮水。這種冷卻工藝，設(shè)備簡單，沒有額外的污染，采用冷卻塔獲得的冷卻水與四周環(huán)境有很大的關(guān)系，在夏天，空氣濕度比較高，則冷卻塔的冷卻效果則會(huì)有明顯的下降，在冬天，空氣相對(duì)比較干燥，冷卻塔的冷卻效率比較高，但是會(huì)蒸發(fā)更多的冷卻水，造成損耗變大，不能獲得穩(wěn)定的冷源溫度，也無法得到低于常溫的冷源。另外，冷卻水塔的需要配備離心水泵進(jìn)行冷卻水循環(huán)輸送，能耗相對(duì)比較高，實(shí)際運(yùn)行成本相對(duì)較高。同時(shí)冷卻塔布置有一定的限制，因?yàn)槠渑懦龅臍怏w屬于飽和濕空氣，因此需要放置在室外對(duì)環(huán)境濕度沒有要求的地方，若是放在室內(nèi)則會(huì)造成環(huán)境濕度過高，對(duì)于設(shè)備、電氣有較大的安全隱患。2、通過制冷壓縮機(jī)獲得冷媒，再通過冷媒獲得冷凍水(3-15°左右)或者冷凍液(乙二醇溶液或其他-25～0°左右)，冷凍水或冷凍液與熱源換熱溫升后，再回流到與冷媒接觸重新降溫形成冷凍水或冷凍液，冷媒則在制冷壓縮機(jī)內(nèi)通過壓縮變成液體釋放熱量再次用于氣化制冷。這種冷卻工藝，雖然可以得到較低溫度的冷凍液，但設(shè)備復(fù)雜，而且冷媒比較昂貴，一旦有泄漏會(huì)造成環(huán)境的污染，而且所有的冷凍液的管道都需要進(jìn)行保溫絕熱處理，但依然會(huì)有較大的熱量損失(絕熱保溫層管道進(jìn)行吸熱，造成冷凍液溫度損失)。尤其是集中制冷設(shè)備，冷媒熱損失則更是很難避免和消除的。制冷壓縮機(jī)系統(tǒng)需要配備壓縮機(jī)和循環(huán)水泵，一整套工業(yè)傳感器組成的系統(tǒng)，能耗非常高。3、讓熱源介質(zhì)通過散熱面板，用風(fēng)扇對(duì)散熱面板進(jìn)行通風(fēng)散熱，采用風(fēng)冷方式屬于輻射散熱，散熱速率很低，為了達(dá)到冷媒對(duì)流換熱同等的換熱量，需要很大的換熱面積才能實(shí)現(xiàn)。以常用材料來說，導(dǎo)熱系數(shù)最高的是鋁和銅，鋼、鐵的導(dǎo)熱系數(shù)是很差的，尤其是不銹鋼，因此對(duì)于一些有腐蝕性，壓力較高，空間有限，以及換熱要求較高的等大部分工藝，都是很難采用風(fēng)冷的方式。現(xiàn)今的工業(yè)應(yīng)用市場上，對(duì)于冷卻溫度要求不高的主要還是以循環(huán)冷卻水通過換熱器進(jìn)行換熱，一般采用列管式換熱器，板式換熱器等。對(duì)于需要冷凍的主要還是以制冷壓縮機(jī)提供的直接冷媒或者間接冷源來進(jìn)行換熱。而對(duì)于電氣元件，大部分采用風(fēng)冷方式來冷卻。隨著環(huán)保，節(jié)能的要求越來越高，尤其是對(duì)于環(huán)境保護(hù)、水資源、能源的消耗越來越嚴(yán)格，因此需要有一種更加節(jié)能有效的制冷技術(shù)提供冷卻。尤其是需要一種可以提供冷凍(-25～-5°)的冷源，可以采用更節(jié)能運(yùn)行成本和更廉價(jià)、更環(huán)保的制冷劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本專利技術(shù)提供了一種真空霧化相變制冷設(shè)備，以提高制冷效率，降低運(yùn)行成本，節(jié)能環(huán)保，且對(duì)制冷劑沒有特別的要求。本專利技術(shù)提供了一種真空霧化相變制冷設(shè)備，包括：霧化器、霧化腔體、自適應(yīng)壓力控制閥、換熱器和真空泵；所述霧化器用于對(duì)制冷劑進(jìn)行霧化，霧化器安裝在所述霧化腔體內(nèi)；所述自適應(yīng)壓力控制閥包括閥門通道、封堵在閥門通道內(nèi)的閥板以及分布在閥板上的至少一個(gè)壓力控制閥，所述閥門通道的進(jìn)口端與所述霧化腔體連通，閥門通道的出口端與所述換熱器的冷源進(jìn)口連通，所述壓力控制閥可根據(jù)閥板兩側(cè)不同的壓力差形成不同的開度，進(jìn)而使氣霧通過壓力控制閥進(jìn)入換熱器的冷源進(jìn)口；所述真空泵的吸氣口與所述換熱器的冷源出口連通。本專利技術(shù)的霧化器對(duì)制冷劑進(jìn)行霧化產(chǎn)生氣霧，并擴(kuò)散至霧化腔體內(nèi)，由于霧化腔體和換熱器之間連接有自適應(yīng)壓力控制閥，換熱器的冷源通道(列管式換熱器的換熱列管或板式換熱器的換熱板)在真空泵的抽吸下形成梯度真空，越靠近冷源出口即越接近真空泵的吸入口，其真空度相對(duì)越高，越靠近冷源進(jìn)口即越靠近自適應(yīng)壓力控制閥處，因?yàn)樽枇σ蛩兀湔婵斩认鄬?duì)越低，自適應(yīng)壓力控制閥的閥門通道的進(jìn)口端與霧化腔體連通，內(nèi)壓略高于常壓，其兩端形成了壓力差，根據(jù)兩端壓力差，壓力控制閥會(huì)有不同的開度，允許氣霧通過壓力控制閥進(jìn)入負(fù)壓環(huán)境下的換熱器的冷源通道，隨著壓力的降低，其沸點(diǎn)也會(huì)相應(yīng)的降低，在達(dá)到相應(yīng)的泡點(diǎn)時(shí)氣霧會(huì)發(fā)生相變進(jìn)行氣化，氣化過程中需要吸收大量的熱量，此時(shí)就發(fā)生了熱傳遞現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)通過該換熱器的熱源進(jìn)行制冷；由于液體被霧化的前提是需要有氣體作為載體，因此霧化腔體內(nèi)則是保持一定的壓力，實(shí)際運(yùn)行時(shí)，壓力值略高于大氣壓，在霧化腔體內(nèi)的液體介質(zhì)相對(duì)于空氣已經(jīng)處于飽和狀態(tài)或是過飽和狀態(tài)，因此在霧化的過程中超微液態(tài)粒子不會(huì)因?yàn)橥饨绲臒彷椛涞奈鼰岢霈F(xiàn)氣化，因此，通過設(shè)置自適應(yīng)壓力控制閥，確保了氣霧在壓力控制閥前的壓力恒定且避免出現(xiàn)吸熱氣化，若是沒有這個(gè)壓力控制閥，則無法形成有效的真空換熱區(qū)域，在霧化器產(chǎn)生霧滴時(shí)，就有可能產(chǎn)生吸熱氣化，會(huì)直接造成制冷劑迅速凝固結(jié)冰；由于霧化后液滴很微小，分布密度很大，液滴與液滴之間的具有一定的空隙，對(duì)流傳熱和熱輻射可以均勻到穿透到每一個(gè)霧滴上，即使有局部出現(xiàn)凝固現(xiàn)象，也是極其微小的顆粒，隨著氣流的湍動(dòng)，可以從中心轉(zhuǎn)移到外圍，繼續(xù)提供吸熱氣化，不會(huì)造成堵塞，使得通過的氣霧在很短的行程中可以完全的吸熱氣化，實(shí)現(xiàn)很高的換熱、制冷效率；由于進(jìn)入換熱器的冷源進(jìn)口過空氣載體利用壓力差進(jìn)入，不再需要利用水泵等，能耗較低，降低了運(yùn)行成本；此外，現(xiàn)有的制冷設(shè)備采用的制冷劑(例如氟利昂)一般都屬于嚴(yán)重污染環(huán)境的，不能隨意排放，而本專利技術(shù)對(duì)制冷劑沒有特別的要求，可以采用水和酒精等作為制冷劑，更加便宜，更加環(huán)保。進(jìn)一步地，所述壓力控制閥包括閥體、滑動(dòng)密封塞、導(dǎo)軌體和壓力彈簧，所述閥體穿過所述閥板并與閥板密封固定，閥體內(nèi)設(shè)置有連通閥板兩側(cè)的空間的氣霧通道，所述滑動(dòng)密封塞的內(nèi)端封堵在該氣霧通道的出口端，滑動(dòng)密封塞的外端設(shè)置有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)軌體的內(nèi)端插接在所述導(dǎo)向槽并與之間隙配合，導(dǎo)軌體的外端與閥體固定連接，所述壓力彈簧支撐在滑動(dòng)密封塞與導(dǎo)向體之間。當(dāng)閥板兩側(cè)的壓力差大于彈簧復(fù)位的力時(shí)，滑動(dòng)密封塞就會(huì)壓縮彈簧，沿著導(dǎo)軌體方向遠(yuǎn)離氣霧通道，此時(shí)氣霧通道被打開，氣霧因壓力差沿著壓力控制閥的氣霧通道進(jìn)入換熱器的冷源進(jìn)口，當(dāng)兩側(cè)的壓力差逐漸減小時(shí)，滑動(dòng)密封塞內(nèi)靠壓力彈簧復(fù)位的力再次封堵氣霧通道，處于密封關(guān)閉狀態(tài)，這樣，既能保持換熱器的冷源進(jìn)口的一定的真空度，又能使氣霧源源不斷地進(jìn)入換熱器的冷源進(jìn)口。進(jìn)一步地，所述氣霧通道的出口端為喇叭口，所述滑動(dòng)密封塞與氣霧通道接觸的表面為與該喇叭口適配的錐形面。氣霧通道的出口端為喇叭口，氣霧通過壓力控制閥后迅速擴(kuò)散，不僅起到降低氣霧速度，同時(shí)也可以起到分散功能，使得最終進(jìn)入換熱器的冷源進(jìn)口的氣霧均勻化。進(jìn)一步地，所述自適應(yīng)壓力控制閥的外部安裝有用于測(cè)量所述閥板的溫度的溫度計(jì)。氣霧從霧化腔內(nèi)進(jìn)入換熱器的冷源進(jìn)口時(shí)，大部分氣霧在真空壓力下收到自適應(yīng)壓力控制閥的熱源，很快進(jìn)行了吸熱氣化，隨著自適應(yīng)壓力控制閥的閥板的溫度降低，氣霧持續(xù)的進(jìn)入換熱器的冷源進(jìn)口，在真空環(huán)境下，在換熱器中進(jìn)行吸熱氣化，最終滿足換熱和制冷的效果，隨著長時(shí)間的運(yùn)行，若霧化發(fā)生減少，閥板的溫度開始上升，換熱效率降低，只有當(dāng)自適本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種真空霧化相變制冷設(shè)備，其特征在于，包括：霧化器、霧化腔體、自適應(yīng)壓力控制閥、換熱器和真空泵；所述霧化器用于對(duì)制冷劑進(jìn)行霧化，霧化器安裝在所述霧化腔體內(nèi)；所述自適應(yīng)壓力控制閥包括閥門通道、封堵在閥門通道內(nèi)的閥板以及分布在閥板上的至少一個(gè)壓力控制閥，所述閥門通道的進(jìn)口端與所述霧化腔體連通，閥門通道的出口端與所述換熱器的冷源進(jìn)口連通，所述壓力控制閥可根據(jù)閥板兩側(cè)不同的壓力差形成不同的開度，進(jìn)而使氣霧通過壓力控制閥進(jìn)入換熱器的冷源進(jìn)口；所述真空泵的吸氣口與所述換熱器的冷源出口連通。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種真空霧化相變制冷設(shè)備，其特征在于，包括：霧化器、霧化腔體、自適應(yīng)壓力控制閥、換熱器和真空泵；所述霧化器用于對(duì)制冷劑進(jìn)行霧化，霧化器安裝在所述霧化腔體內(nèi)；所述自適應(yīng)壓力控制閥包括閥門通道、封堵在閥門通道內(nèi)的閥板以及分布在閥板上的至少一個(gè)壓力控制閥，所述閥門通道的進(jìn)口端與所述霧化腔體連通，閥門通道的出口端與所述換熱器的冷源進(jìn)口連通，所述壓力控制閥可根據(jù)閥板兩側(cè)不同的壓力差形成不同的開度，進(jìn)而使氣霧通過壓力控制閥進(jìn)入換熱器的冷源進(jìn)口；所述真空泵的吸氣口與所述換熱器的冷源出口連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空霧化相變制冷設(shè)備，其特征在于：所述壓力控制閥包括閥體、滑動(dòng)密封塞、導(dǎo)軌體和壓力彈簧，所述閥體穿過所述閥板并與閥板密封固定，閥體內(nèi)設(shè)置有連通閥板兩側(cè)的空間的氣霧通道，所述滑動(dòng)密封塞的內(nèi)端封堵在該氣霧通道的出口端，滑動(dòng)密封塞的外端設(shè)置有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)軌體的內(nèi)端插接在所述導(dǎo)向槽并與之間隙配合，導(dǎo)軌體的外端與閥體固定連接，所述壓力彈簧支撐在滑動(dòng)密封塞與導(dǎo)向體之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空霧化相變制冷設(shè)備，其特征在于：所述氣霧通道的出口端為喇叭口，所述滑動(dòng)密封塞與氣霧通道接觸的表面為與該喇叭口適配的錐形面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空霧化相變制冷設(shè)備，其特征在于：所述自適應(yīng)壓力控制閥的外部安裝有用于測(cè)量所述閥板的溫度的溫度計(jì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：榮易，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：榮易，
類型：發(fā)明
國別省市：上海,31