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一种引射式冷能回收低温冷却装置

阅读：4发布：2020-07-19

专利汇可以提供一种引射式冷能回收低温冷却装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种引射式冷能回收低温冷却装置，包括由氦气压缩机和低温制冷机连接的一个氦制冷回路，以及由氦气压缩机、回热器、引射器、低温制冷机冷头、需冷端和压力调节阀连接的另一氦制冷回路，低温制冷机与需冷端分隔开；低温制冷机与低温氦气循环冷却管路共用一个氦气压缩机，提高设备利用效率，降低成本支出；引射器使部分流体在低温回路中循环，提供所需要的低温条件，并且提升流体压力，减少流经压缩机管路的气量，降低压缩机耗功，在系统中的使用可以减少换热损失与流动阻力损失，提高装置的换热效率；将低温制冷机与需冷端分隔开可有效降低制冷机振动对需冷端的影响，保持需冷端的平衡性；本发明能够提供所需要的低温条件，并回收低温引射流体，结构简单，可提高设备的效率。，下面是一种引射式冷能回收低温冷却装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种引射式冷能回收低温冷却装置，其特征在于：包括由氦气压缩机(1)和低温制冷机(2)连接的一个氦制冷回路，以及由氦气压缩机(1)、回热器(3)、引射器(4)、低温制冷机冷头(5)、需冷端(6)和压力调节阀(7)连接的另一氦制冷回路，低温制冷机(2)与需冷端(6)分隔开，当采用一个回热器(3)时，引射器(4)连接在回热器(3)和低温制冷机冷头(5)之间；
当采用两个回热器时，引射器(4)连接在回热器和低温制冷机冷头(5)之间，或者引射器(4)连接在两个回热器之间。
2.根据权利要求1所述的一种引射式冷能回收低温冷却装置，其特征在于：包括氦气压缩机(1)，氦气压缩机(1)的输出一路与低温制冷机(2)的输入连接，和低温制冷机(2)的输入连通的低温制冷机(2)的输出和氦气压缩机(1)的输入连接，使低温制冷机(2)在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机(1)的输出另一路与回热器(3)的第一热流体入口端(31)连接，回热器(3)的第一热流体出口端(32)与引射器(4)的进口端(41)连接，引射器(4)的出口端(43)一路与低温制冷机(2)的低温制冷机冷头(5)的入口端连接，低温制冷机冷头(5)的出口端与需冷端(6)的入口端连接，需冷端(6)的出口端与引射器的引射室入口端(42)连接；
引射器(4)的出口端(43)另一路与回热器(3)的第一冷流体入口端(33)连接，回热器(3)的第一冷流体出口端(34)与压力调节阀(7)的入口端连接，压力调节阀(7)的出口端与氦气压缩机(1)的输入连接。
3.根据权利要求1所述的一种引射式冷能回收低温冷却装置，其特征在于：包括氦气压缩机(1)，氦气压缩机(1)的输出一路与低温制冷机(2)的输入连接，和低温制冷机(2)的输入连通的低温制冷机(2)的输出和氦气压缩机(1)的输入连接，使低温制冷机(2)在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机(1)的输出另一路与回热器(3)的第一热流体入口端(31)连接，回热器(3)的第一热流体出口端(32)与引射器(4)的进口端(41)连接，引射器(4)的出口端(43)与低温制冷机(2)的低温制冷机冷头(5)的入口端连接，低温制冷机冷头(5)的出口端与需冷端(6)的入口端连接，需冷端(6)的出口端一路与引射器(4)的引射室入口端(42)连接，需冷端(6)的出口端另一路与回热器(3)的第一冷流体入口(33)连接，回热器(3)的第一冷流体出口(34)与压力调节阀(7)的入口端连接，压力调节阀(7)的出口端与氦气压缩机(1)的输入连接。
4.根据权利要求1所述的一种引射式冷能回收低温冷却装置，其特征在于：包括氦气压缩机(1)，氦气压缩机(1)的输出一路与低温制冷机(2)的输入连接，和低温制冷机(2)的输入连通的低温制冷机(2)的输出和氦气压缩机(1)的输入连接，使低温制冷机(2)在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机(1)的另一路与引射器(4)的进口端(41)连接，引射器(4)的出口端(43)一路和回热器(3)的第一热流体入口端(31)连接，回热器(3)的第一热流体出口端(32)与低温制冷机(2)的低温制冷机冷头(5)的入口端连接，低温制冷机冷头(5)的出口端与需冷端(6)的入口端连接，需冷端(6)的出口端与回热器(3)的第一冷流体入口端(33)连接，回热器(3)的第一冷流体出口端(34)与引射器(4)的引射室入口端(42)连接，引射器(4)的出口端(43)另一路与压力调节阀(7)入口连接，压力调节阀(7)出口与氦气压缩机(1)入口连接。
5.根据权利要求1所述的一种引射式冷能回收低温冷却装置，其特征在于：包括氦气压缩机(1)，氦气压缩机(1)的输出一路与低温制冷机(2)的输入连接，和低温制冷机(2)的输入连通的低温制冷机(2)的输出和氦气压缩机(1)的输入连接，使低温制冷机(2)在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机(1)的输出另一路与第一回热器(3-1)的第一热流体入口端(31)连接，第一回热器(3-1)的第一热流体出口端(32)一路与第二回热器(3-2)的第二热流体入口端(38)连接，第二回热器(3-2)的第二热流体出口端(35)与低温制冷机(2)的低温制冷机冷头(5)的入口端连接，第一回热器(3-1)的第一热流体出口端(32)另一路与引射器(4)的进口端(41)连接，引射器(4)的出口端(43)一路与低温制冷机冷头(5)入口端连接，低温制冷机冷头(5)的出口端与需冷端(6)的入口端连接，需冷端(6)的出口端与引射器(4)的引射室入口端(42)连接；引射器出口端(43)另一路与第二回热器(3-2)的第二冷流体入口端(36)连接，第二回热器(3-2)的第二冷流体出口端(37)与第一回热器(3-1)的第一冷流体入口端(33)连接，第一回热器(3-1)的第一冷流体出口端(34)与压力调节阀(7)的入口端连接，压力调节阀(7)的出口端与氦气压缩机(1)输入连接。
6.根据权利要求1所述的一种引射式冷能回收低温冷却装置，其特征在于：包括氦气压缩机(1)，氦气压缩机(1)的输出第一路与低温制冷机(2)的输入连接，和低温制冷机(2)的输入连通的低温制冷机(2)的输出和氦气压缩机(1)的输入连接，使低温制冷机(2)在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机(1)的输出第二路与第一回热器(3-1)的第一热流体入口端(31)连接，第一回热器(3-1)的第一热流体出口端(32)与第二回热器(3-2)的第二热流体入口端(38)连接，第二回热器(3-2)的第二热流体出口端(35)与低温制冷机(2)的低温制冷机冷头(5)的入口端连接；氦气压缩机(1)输出第三路与引射器(4)的进口端(41)连接，引射器(4)的出口端(43)一路与低温制冷机冷头(5)的入口端连接，低温制冷机冷头(5)出口端与需冷端(6)的入口端连接，需冷端(6)的出口端与第二回热器(3-2)的第二冷流体入口端(36)连接，第二回热器(3-2)的第二冷流体出口端(37)与引射器(4)的引射室入口端(42)连接，引射器(4)的出口端(43)另一路与第一回热器(3-1)的第一冷流体入口端(33)连接，第一回热器(3-1)的第一冷流体出口端(34)与压力调节阀(7)入口连接，压力调节阀(7)出口与氦气压缩机(1)入口连接。

说明书全文

一种引射式冷能回收低温冷却装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种低温冷却装置，具体涉及一种引射式冷能回收低温冷却装置。

背景技术

[0002] 对某些金属、合金和化合物来说，当温度降至绝对零度附近的某一特定温度时，它们的电阻率突然减小至接近零，这种现象被称为超导现象。超导材料具有零电阻和完全的抗磁性，因此用途非常广阔，大致可分为三类：电子学应用、大电流应用和抗磁性应用。电子学应用包括超导微波器、超导计算机、超导天线等；大电流应用包括超导发电、输电和储能等；抗磁性主要应用于热核聚变反应堆等。

[0003] 为了能够实现材料的超导特性，使材料在零电阻条件下工作，需要提供超低温条件对材料进行冷却，常用的方法为浸入液态氦中。然而对于有些动设备，例如转子发电机，其不具备浸入液氦冷却的条件，因此可从设备的外部设置低温氦管路循环来进行冷却。

[0004] 由于低温氦是在管路中循环来冷却设备，而循环泵大多处于常温工况，且采用逆流换热器(回热器)对低温氦进行冷能回收，多余的冷量用于冷却处于常温的氦气。采用该循环流程的缺点是流经压缩机的气量较多，压缩机耗功较大，系统整体效率较低。所有流体流经流动阻力较大的回热器，阻力损失较大。若直接使用低温制冷机冷头提供低温，则制冷机的振动会对需冷端产生影响。

发明内容

[0005] 为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种引射式冷能回收低温冷却装置，部分流体在低温回路中循环，提供所需要的低温条件，由于流经压缩机回路的气量减少，从而降低压缩机耗功和流动阻力损失，提高设备的效率。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

[0007] 一种引射式冷能回收低温冷却装置，包括由氦气压缩机1和低温制冷机2连接的一个氦制冷回路，以及由氦气压缩机1、回热器3、引射器4、低温制冷机冷头5、需冷端6和压力调节阀7连接的另一氦制冷回路，低温制冷机2与需冷端6分隔开，当采用一个回热器3时，引射器4连接在回热器3和低温制冷机冷头5之间；当采用两个回热器时，引射器4连接在回热器和低温制冷机冷头5之间，或者引射器4连接在两个回热器之间。

[0008] 一种引射式冷能回收低温冷却装置，包括氦气压缩机1，氦气压缩机1的输出一路与低温制冷机2的输入连接，和低温制冷机2的输入连通的低温制冷机2的输出和氦气压缩机1的输入连接，使低温制冷机2在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机1的输出另一路与回热器3的第一热流体入口端31连接，回热器3的第一热流体出口端32与引射器4的进口端41连接，引射器4的出口端43一路与低温制冷机2的低温制冷机冷头5的入口端连接，低温制冷机冷头5的出口端与需冷端6的入口端连接，需冷端6的出口端与引射器的引射室入口42连接；引射器4的出口端43另一路与回热器3的第一冷流体入口端33连接，回热器3的第一冷流体出口端34与压力调节阀7的入口端连接，压力调节阀7的出口端与氦气压缩机1的输入连接。

[0009] 一种引射式冷能回收低温冷却装置，包括氦气压缩机1，氦气压缩机1的输出一路与低温制冷机2的输入连接，和低温制冷机2的输入连通的低温制冷机2的输出和氦气压缩机1的输入连接，使低温制冷机2在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机1的输出另一路与回热器3的第一热流体入口端31连接，回热器3的第一热流体出口端32与引射器4的进口端41连接，引射器4的出口端43与低温制冷机2的低温制冷机冷头5的入口端连接，低温制冷机冷头5的出口端与需冷端6的入口端连接，需冷端6的出口端一路与引射器4的引射室入口端42连接，需冷端6的出口端另一路与回热器3的第一冷流体入口33连接，回热器3的第一冷流体出口34与压力调节阀7的入口端连接，压力调节阀7的出口端与氦气压缩机1的输入连接。

[0010] 一种引射式冷能回收低温冷却装置，包括氦气压缩机1，氦气压缩机1的输出一路与低温制冷机2的输入连接，和低温制冷机2的输入连通的低温制冷机2的输出和氦气压缩机1的输入连接，使低温制冷机2在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机1的另一路与引射器4的进口端41连接，引射器4的出口端43一路和回热器3的第一热流体入口端31连接，回热器3的第一热流体出口端32与低温制冷机2的低温制冷机冷头5的入口端连接，低温制冷机冷头5的出口端与需冷端6的入口端连接，需冷端6的出口端与回热器3的第一冷流体入口端33连接，回热器3的第一冷流体出口端34与引射器4的引射室入口端42连接，引射器4的出口端43另一路与压力调节阀7入口连接，压力调节阀7出口与氦气压缩机1入口连接。

[0011] 一种引射式冷能回收低温冷却装置，包括氦气压缩机1，氦气压缩机1的输出一路与低温制冷机2的输入连接，和低温制冷机2的输入连通的低温制冷机2的输出和氦气压缩机1的输入连接，使低温制冷机2在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机1的输出另一路与第一回热器3-1的第一热流体入口端31连接，第一回热器3-1的第一热流体出口端32一路与第二回热器3-2的第二热流体入口端38连接，第二回热器3-2的第二热流体出口端35与低温制冷机2的低温制冷机冷头5的入口端连接，第一回热器3-1的第一热流体出口端32另一路与引射器4的进口端41连接，引射器4的出口端43一路与低温制冷机冷头5入口端连接，低温制冷机冷头5的出口端与需冷端6的入口端连接，需冷端6的出口端与引射器4的引射室入口端42连接；引射器出口端43另一路与第二回热器3-2的第二冷流体入口端36连接，第二回热器
3-2的第二冷流体出口端37与第一回热器3-1的第一冷流体入口端33连接，第一回热器3-1的第一冷流体出口端34与压力调节阀7的入口端连接，压力调节阀7的出口端与氦气压缩机
1输入连接。

[0012] 一种引射式冷能回收低温冷却装置，包括氦气压缩机1，氦气压缩机1的输出第一路与低温制冷机2的输入连接，和低温制冷机2的输入连通的低温制冷机2的输出和氦气压缩机1的输入连接，使低温制冷机2在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机1的输出第二路与第一回热器3-1的第一热流体入口端31连接，第一回热器3-1的第一热流体出口端32与第二回热器3-2的第二热流体入口端38连接，第二回热器3-2的第二热流体出口端35与低温制冷机2的低温制冷机冷头5的入口端连接；氦气压缩机1输出第三路与引射器4的进口端41连接，引射器4的出口端43一路与低温制冷机冷头5的入口端连接，低温制冷机冷头5出口端与需冷端6的入口端连接，需冷端6的出口端与第二回热器3-2的第二冷流体入口端36连接，第二回热器3-2的第二冷流体出口端37与引射器4的引射室入口42连接，引射器4的出口端43另一路与第一回热器3-1的第一冷流体入口端33连接，第一回热器3-1的第一冷流体出口端34与压力调节阀7入口连接，压力调节阀7出口与氦气压缩机1入口连接。

[0013] 本发明的有益效果为：

[0014] 低温制冷机2与低温氦气循环冷却管路共用一个氦气压缩机1，提高设备利用效率，降低成本支出；引射器4使部分流体在低温回路中循环，提供所需要的低温条件，并且提升流体压力，减少流经压缩机管路的气量，降低压缩机耗功，在系统中的使用可以减少换热损失与流动阻力损失，提高装置的换热效率；将低温制冷机2与需冷端6分隔开可有效降低制冷机振动对需冷端6的影响，保持需冷端6的平衡性。附图说明

[0015] 图1是本发明实施例1的装置示意图。

[0016] 图2是本发明实施例2的装置示意图。

[0017] 图3是本发明实施例3的装置示意图。

[0018] 图4是本发明实施例4的装置示意图。

[0019] 图5是本发明实施例5的装置示意图。

[0020] 图6是本发明各实施例和原系统的系统效率比较示意图。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

[0022] 一种引射式冷能回收低温冷却装置，包括由氦气压缩机1和低温制冷机2连接的一个氦制冷回路，以及由氦气压缩机1、回热器3、引射器4、低温制冷机冷头5、需冷端6和压力调节阀7连接的另一氦制冷回路，低温制冷机2与需冷端6分隔开，当采用一个回热器3时，引射器4连接在回热器3和低温制冷机冷头5之间；当采用两个回热器时，引射器4连接在回热器和低温制冷机冷头5之间，或者引射器4连接在两个回热器之间。

[0023] 如图1所示，实施例1，一种引射式冷能回收低温冷却装置，包括氦气压缩机1，氦气压缩机1的输出一路与低温制冷机2的输入连接，和低温制冷机2的输入连通的低温制冷机2的输出和氦气压缩机1的输入连接，使低温制冷机2在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机1的输出另一路与回热器3的第一热流体入口端31连接，回热器3的第一热流体出口端32与引射器4的进口端41连接，引射器4的出口端43一路与低温制冷机2的低温制冷机冷头5的入口端连接，低温制冷机冷头5的出口端与需冷端6的入口端连接，需冷端6的出口端与引射器的引射室入口42连接；引射器4的出口端43另一路与回热器3的第一冷流体入口端33连接，回热器3的第一冷流体出口端34与压力调节阀7的入口端连接，压力调节阀7的出口端与氦气压缩机1的输入连接。

[0024] 实施例1的工作原理为：氦气在氦气压缩机1中被压缩，氦制冷有两个回路:高压氦气一路进入低温制冷机2，在低温制冷机冷头5处得到20K的冷头温度，低压氦气流回氦气压缩机1；另一路在通过回热器3时进行预冷，并作为一次流体进入引射器4，高压一次流在喷嘴内膨胀为低速高速流动，这种低压引射二次流进入混合段，两股气流在混合段内交换动量和能量，均匀的混合物在引射器4的扩压器内被压缩；然后混合流分离成2个分支；一个分支通过低温制冷机冷头5，到需冷端6吸收热负荷，并作为二次流进入引射器4；另一个冷氦分支通过回热器3，被热流加热，最后回到氦气压缩机1；该方案在需冷端6提供气量1.5g/s，温度20K，冷量75W时，氦气压缩机1气量0.375g/s，耗功1213.05W，系统效率为0.0618，相比原系统耗功降低了73.5％。

[0025] 如图2所示，实施例2，一种引射式冷能回收低温冷却装置，包括氦气压缩机1，氦气压缩机1的输出一路与低温制冷机2的输入连接，和低温制冷机2的输入连通的低温制冷机2的输出和氦气压缩机1的输入连接，使低温制冷机2在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机1的输出另一路与回热器3的第一热流体入口端31连接，回热器3的第一热流体出口端32与引射器4的进口端41连接，引射器4的出口端43与低温制冷机2的低温制冷机冷头5的入口端连接，低温制冷机冷头5的出口端与需冷端6的入口端连接，需冷端6的出口端一路与引射器4的引射室入口端42连接，需冷端6的出口端另一路与回热器3的第一冷流体入口33连接，回热器3的第一冷流体出口34与压力调节阀7的入口端连接，压力调节阀7的出口端与氦气压缩机1的输入连接。

[0026] 实施例2的工作原理为：氦气在氦气压缩机1中被压缩，氦制冷有两个回路:高压氦气一路进入低温制冷机2，在低温制冷机冷头5处得到20K的冷头温度，低压氦气流回氦气压缩机1；另一路在通过回热器3时进行预冷，并作为一次流体进入引射器4，高压一次流在喷嘴内膨胀为低速高速流动，这种低压引射二次流进入混合段，两股气流在混合段内交换动量和能量，均匀的混合物在扩压器内被压缩。然后混合流通过低温制冷机冷头5，到需冷端6吸收热负荷，在通过需冷端6后，分成2个分支，一个分支作为二次流进入引射器4，另一个分支通过回热器3，被热流加热，最后回到氦气压缩机1；该方案在需冷端6提供气量1.5g/s，温度20K，冷量75W时，氦气压缩机1气量0.37g/s，耗功1205.28W，其系统效率为0.0622，相比原系统耗功降低了73.7％。

[0027] 如图3所示，实施例3，一种引射式冷能回收低温冷却装置，包括氦气压缩机1，氦气压缩机1的输出一路与低温制冷机2的输入连接，和低温制冷机2的输入连通的低温制冷机2的输出和氦气压缩机1的输入连接，使低温制冷机2在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机1的另一路与引射器4的进口端41连接，引射器4的出口端43一路和回热器3的第一热流体入口端31连接，回热器3的第一热流体出口端32与低温制冷机2的低温制冷机冷头5的入口端连接，低温制冷机冷头5的出口端与需冷端6的入口端连接，需冷端6的出口端与回热器3的第一冷流体入口端33连接，回热器3的第一冷流体出口端34与引射器4的引射室入口端42连接，引射器4的出口端43另一路与压力调节阀7入口连接，压力调节阀7出口与氦气压缩机1入口连接。

[0028] 实施例3的工作原理为：氦气在氦气压缩机1中被压缩，氦制冷有两个回路:高压氦气一路进入低温制冷机2，在低温制冷机冷头5处得到20K的冷头温度，低压氦气流回氦气压缩机1；另一路作为一次流体进入引射器4，高压一次流在喷嘴内膨胀为低速高速流动。这种低压引射二次流进入混合段，两股气流在混合段内交换动量和能量，均匀的混合物在扩压器内被压缩，然后混合流一路通过回热器3时进行预冷，并通过低温制冷机冷头5，到需冷端6吸收热负荷，然后通过回热器3被热流加热，作为二次流进入引射器4；混合流另一路通过压力调节阀7后回到氦气压缩机1；该方案在需冷端6提供气量1.5g/s，温度20K，冷量75W时，氦气压缩机1气量0.374g/s，耗功1031.67W，其系统效率为0.0727，相比原系统耗功降低了
77.5％。

[0029] 如图4所示，实施例4，一种引射式冷能回收低温冷却装置，包括氦气压缩机1，氦气压缩机1的输出一路与低温制冷机2的输入连接，和低温制冷机2的输入连通的低温制冷机2的输出和氦气压缩机1的输入连接，使低温制冷机2在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机1的输出另一路与第一回热器3-1的第一热流体入口端31连接，第一回热器3-1的第一热流体出口端32一路与第二回热器3-2的第二热流体入口端38连接，第二回热器3-2的第二热流体出口端35与低温制冷机2的低温制冷机冷头5的入口端连接；第一回热器3-1的第一热流体出口端32另一路与引射器4的进口端41连接，引射器4的出口端43一路与低温制冷机冷头5入口端连接，低温制冷机冷头5的出口端与需冷端6的入口端连接，需冷端6的出口端与引射器4的引射室入口端42连接；引射器出口端43另一路与第二回热器3-2的第二冷流体入口端36连接，第二回热器3-2的第二冷流体出口端37与第一回热器3-1的第一冷流体入口端33连接，第一回热器3-1的第一冷流体出口端34与压力调节阀7的入口端连接，压力调节阀7的出口端与氦气压缩机1输入连接。

[0030] 实施例4的工作原理为：氦气在氦气压缩机1中被压缩，氦制冷有两个回路:高压氦气一路进入低温制冷机2，在低温制冷机冷头5处得到20K的冷头温度，低压氦气流回氦气压缩机1；另一路在通过回热器3时进行一次预冷后，一部分进入第一回热器3-1进行二次预冷，另一部分作为一次流体进入引射器4，高压一次流在喷嘴内膨胀为低速高速流动，这种低压引射二次流进入混合段，两股气流在混合段内交换动量和能量，均匀的混合物在扩压器内被压缩，然后混合流分离成2个分支，一个分支通过低温制冷机冷头5，到需冷端6吸收热负荷，并作为二次流进入引射器4；另一个冷氦分支通过第二回热器3-2、第一回热器3-1，被热流加热，最后回到氦气压缩机1；该方案在需冷端6提供气量1.5g/s，温度20K，冷量75W时，氦气压缩机1气量0.2g/s，耗功690.83W，其系统效率为0.108，相比原系统耗功降低了84.9％。。

[0031] 如图5所示，实施例5，一种引射式冷能回收低温冷却装置，包括氦气压缩机1，氦气压缩机1的输出第一路与低温制冷机2的输入连接，和低温制冷机2的输入连通的低温制冷机2的输出和氦气压缩机1的输入连接，使低温制冷机2在其冷端产生20K的低温；氦气压缩机1的输出第二路与第一回热器3-1的第一热流体入口端31连接，第一回热器3-1的第一热流体出口端32与第二回热器3-2的第二热流体入口端38连接，第二回热器3-2的第二热流体出口端35与低温制冷机2的低温制冷机冷头5的入口端连接；氦气压缩机1输出第三路与引射器4的进口端41连接，引射器4的出口端43一路与低温制冷机冷头5的入口端连接，低温制冷机冷头5出口端与需冷端6的入口端连接，需冷端6的出口端与第二回热器3-2的第二冷流体入口端36连接，第二回热器3-2的第二冷流体出口端37与引射器4的引射室入口42连接，引射器4的出口端43另一路与第一回热器3-1的第一冷流体入口端33连接，第一回热器3-1的第一冷流体出口端34与压力调节阀7入口连接，压力调节阀7出口与氦气压缩机1入口连接。

[0032] 实施例5的工作原理为：氦气在氦气压缩机1中被压缩，氦制冷有两个回路:高压氦气一路进入低温制冷机2，在低温制冷机冷头5处得到20K的冷头温度，低压氦气流回氦气压缩机1；另一路一部分通过第一回热器3-1进行一次预冷后，再进入第二回热器3-2进行二次预冷，进入低温制冷机冷头5；另一部分作为一次流体进入引射器4，高压一次流在喷嘴内膨胀为低速高速流动，这种低压引射二次流进入混合段，两股气流在混合段内交换动量和能量，均匀的混合物在扩压器内被压缩，然后混合流分离成2个分支；一个分支通过低温制冷机冷头5，到需冷端6吸收热负荷，然后通过第二回热器3-2，被热流加热，并作为二次流进入引射器4；另一个分支通过第一回热器3-1加热最后回到氦气压缩机1；该方案在需冷端6提供气量1.5g/s，温度20K，冷量75W时，氦气压缩机1气量0.195g/s，耗功674.4W，其系统效率为0.117，相比原系统耗功降低了85.3％。

[0033] 上述五种实施例同无引射器的原系统效率比较示意图如图6所示，原系统在需冷端提供20K，75W冷量时压缩机气量1.5g/s，耗功4583.33W，其系统效率为0.0164。可以得出，添加了引射器后的低温制冷装置可以获得更高的系统效率。

[0034] 本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的，在本发明方案的基础上，凡根据本发明的原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

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一种引射式冷能回收低温冷却装置

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