蒸汽噴射式制冷與吸收式制冷相似，也是使用熱能驅(qū)動(dòng)，靠液體汽化來(lái)制冷。但蒸汽噴射式制冷只用單一物質(zhì)為工質(zhì)，利用噴射器完成從蒸發(fā)器中抽取并壓縮蒸汽。目前只有以水為工質(zhì)的蒸汽噴射式制冷機(jī)得到實(shí)際應(yīng)用。
蒸汽噴射式制冷循環(huán)結(jié)構(gòu)如圖2-5所示，它由噴射器、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置、泵、鍋爐和空調(diào)末端系統(tǒng)等部件組成。噴射器由噴嘴、吸入室b和擴(kuò)壓器c構(gòu)成。噴射器的吸入室b與蒸發(fā)器相連，擴(kuò)壓器c與冷凝器相連。
工作過程如下：從鍋爐產(chǎn)生的高溫、高壓的工作蒸汽（狀態(tài)1）進(jìn)入噴射器，在噴嘴中膨脹，膨脹后的蒸汽以高速流動(dòng)至狀態(tài)2，由管內(nèi)流體的伯努利能量方程可知，漸縮噴管的喉部面積最小，蒸汽流速最大，動(dòng)能最大而壓力能最小，在噴嘴的出口處造成很低的壓力，這就為蒸發(fā)器中的水在低溫下汽化創(chuàng)造了條件。由于水汽化時(shí)需從未汽化的水中吸收潛熱，因而使未汽化的水溫度降低（制冷）。這部分低溫水便可用于空氣調(diào)節(jié)或其他生產(chǎn)工藝過程。蒸發(fā)器中產(chǎn)生的制冷劑蒸汽（狀態(tài)3）與工作蒸汽（狀態(tài)2）在噴嘴a出口處混合成狀態(tài)4，一起進(jìn)入擴(kuò)壓器c。在擴(kuò)壓器c中，由于流速降低而使壓力升高至狀態(tài)5，然后進(jìn)入冷凝器，與外部冷卻水交換熱量，冷凝成液體（狀態(tài)6）。液態(tài)水出冷凝器時(shí)分兩路：一路經(jīng)過節(jié)流閥降壓（狀態(tài)7），送回蒸發(fā)器以補(bǔ)充蒸發(fā)掉的水量；另一路用泵提高壓力送回鍋爐（狀態(tài)8），重新加熱產(chǎn)生工作蒸汽（狀態(tài)1）。這樣就形成了一個(gè)封閉的制冷循環(huán)，周而復(fù)始，達(dá)到連續(xù)制冷的效果。
圖2-5所示為一個(gè)封閉噴射區(qū)制冷循環(huán)系統(tǒng)，制冷劑、冷卻介質(zhì)和工作蒸汽均利用同一系統(tǒng)內(nèi)的水。實(shí)際噴射式制冷循環(huán)系統(tǒng)可以是開啟式，冷凝的水不進(jìn)人鍋爐和蒸發(fā)器而排人冷卻水池，作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水。蒸發(fā)器和鍋爐內(nèi)的補(bǔ)給水則另設(shè)水源提供。
蒸汽噴射式制冷循環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，沒有運(yùn)動(dòng)部件，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。不足之處是所需工作蒸汽的壓力高，噴射器流動(dòng)損失大，而且當(dāng)工作蒸汽壓力降低時(shí)效率明顯降低。該循環(huán)中噴射器的增壓效果被用來(lái)與蒸氣壓縮式制冷循環(huán)相結(jié)合使用，即噴射器作為壓縮機(jī)入口前的增壓器，可以提高單級(jí)壓縮制冷循環(huán)在低溫制冷時(shí)的效率，彌補(bǔ)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的不足。
