相變蓄冷式lng冷能利用裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液化天然氣能量高效利用裝置，具體地指一種相變蓄冷式LNG冷能利用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液化天然氣(Liquefied Natural Gas，簡稱LNG)具有清潔環(huán)保、使用安全、成本經(jīng)濟(jì)、供應(yīng)方便、技術(shù)成熟的特點(diǎn)。LNG在使用前需氣化升溫，氣化時(shí)會(huì)釋放出大量冷能，其值約為830kJ/kg，而這部分冷能往往被排放至空氣或海水中，如果將這部分冷能合理回收利用，將帶來可觀的節(jié)能減排和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)有的LNG冷能利用方式涉及冷能發(fā)電、空氣分離、冷凍倉庫、低溫粉碎和污水處理等各領(lǐng)域。我國對(duì)LNG冷能回收利用技術(shù)的研宄起步較晚，雖然有針對(duì)各個(gè)領(lǐng)域LNG冷能回收利用技術(shù)的探討和研發(fā)，但這些回收利用技術(shù)仍存在管系結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本偏高、利用效率低下等諸多不足，尚不適于大規(guī)模商業(yè)利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的就是要提供一種相變蓄冷式LNG冷能利用裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、銜接緊湊、成本低廉、且能夠?qū)NG中蘊(yùn)含的冷能充分吸收利用。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的相變蓄冷式LNG冷能利用裝置，包括冰漿發(fā)生器、載冷劑換熱器、載冷劑存儲(chǔ)罐和天然氣換熱器，其特殊之處在于:
[0005]冰漿發(fā)生器的冷介質(zhì)輸入端與低溫LNG供應(yīng)源相連，冰漿發(fā)生器的冷介質(zhì)輸出端與天然氣換熱器的LNG入口相連，天然氣換熱器的天然氣出口與用氣終端相連。
[0006]冰漿發(fā)生器的相變介質(zhì)輸入端與載冷劑換熱器的冷媒輸出端相連，冰漿發(fā)生器的相變介質(zhì)輸出端通過冰漿輸送泵與載冷劑換熱器的冷媒輸入端相連。
[0007]載冷劑換熱器的載冷劑輸入端與用冷設(shè)備的制冷劑出口相連，所述載冷劑換熱器的載冷劑輸出端與載冷劑存儲(chǔ)罐的進(jìn)口相連，所述載冷劑存儲(chǔ)罐的出口通過載冷劑輸送泵與用冷設(shè)備制冷劑入口相連。
[0008]本實(shí)用新型的工作原理為:低溫LNG進(jìn)入冰漿發(fā)生器，與相變介質(zhì)進(jìn)行換熱，從冰漿發(fā)生器流出的天然氣再進(jìn)入天然氣換熱器繼續(xù)復(fù)熱升溫，最后進(jìn)入用氣終端。相變介質(zhì)進(jìn)入冰漿發(fā)生器中降溫并產(chǎn)生相變，形成固液混合狀態(tài)的冰漿，然后冰漿經(jīng)冰漿輸送泵送至載冷劑換熱器中與載冷劑進(jìn)行換熱，載冷劑獲取冷量后進(jìn)入載冷劑存儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存，當(dāng)需要冷能時(shí)，載冷劑經(jīng)載冷劑輸送泵送至用冷設(shè)備中，作為冷媒提供冷量。
[0009]作為優(yōu)選方案，載冷劑換熱器的冷媒輸入端和冷媒輸出端之間設(shè)置有流量調(diào)節(jié)旁路，所述流量調(diào)節(jié)旁路上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥。另外，載冷劑換熱器的載冷劑輸入端設(shè)置有可通過控制單元調(diào)整所述流量調(diào)節(jié)閥開啟大小的測溫裝置。這樣，可以通過測溫裝置所獲取的數(shù)據(jù)適當(dāng)調(diào)節(jié)冰漿流量，以適應(yīng)用冷需求變化。
[0010]進(jìn)一步地，冰漿發(fā)生器的冷介質(zhì)輸入端與低溫LNG供應(yīng)源之間的管路上設(shè)置有第一截止閥。另外，天然氣換熱器的LNG入口與低溫LNG供應(yīng)源之間設(shè)置有供氣調(diào)節(jié)旁路，所述供氣調(diào)節(jié)旁路上設(shè)置有第二截止閥。這樣，第一截止閥、第二截止閥可以作切換用，當(dāng)蓄冷完成時(shí)，低溫LNG將直接通過供氣調(diào)節(jié)旁路進(jìn)入天然氣換熱器，被氣化后進(jìn)入用氣終端，此時(shí)，低溫LNG的冷能將不被回收。
[0011 ] 更進(jìn)一步地，所述天然氣換熱器為水浴式汽化器，其熱水入口通過熱水輸送泵與熱水供應(yīng)源相連。這樣，其結(jié)構(gòu)簡單，換熱容易，可為用氣終端提供穩(wěn)定的氣源。
[0012]再進(jìn)一步地，冰漿發(fā)生器是采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55?60%的乙二醇水溶液作相變介質(zhì)的冰漿發(fā)生器。因?yàn)槔靡叶妓芤合嘧儩摕岽?，所以可以減小蓄冷裝置體積，這樣就不需要冷劑壓縮系統(tǒng)，可有效降低能耗，減少環(huán)境污染。
[0013]運(yùn)用本實(shí)用新型具有以下優(yōu)勢(shì):
[0014]其一，設(shè)有冰漿發(fā)生器及載冷劑換熱器，通過兩級(jí)換熱回收LNG氣化時(shí)產(chǎn)生的大量冷能，為用冷系統(tǒng)供冷。
[0015]其二，設(shè)置有流量調(diào)節(jié)旁路及流量調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)冷需求實(shí)現(xiàn)LNG冷能的回收、儲(chǔ)存以及利用。
[0016]其三，利用乙二醇水溶液相變潛熱大的特點(diǎn)，減小蓄冷裝置體積，所以不需要冷劑壓縮系統(tǒng)，可有效降低能耗，減少環(huán)境污染。
【附圖說明】
[0017]圖1為一種相變蓄冷式LNG冷能利用裝置的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:冰漿發(fā)生器I ;載冷劑換熱器2 ;載冷劑存儲(chǔ)罐3 ;用冷設(shè)備4 ;天然氣換熱器5 ;冰漿輸送泵6 ;載冷劑輸送泵7 ;熱水輸送泵8 ;流量調(diào)節(jié)閥9 ;測溫裝置10 ;第一截止閥
11;低溫LNG供應(yīng)源12 ;第二截止閥13 ;用氣終端14 ;流量調(diào)節(jié)旁路15 ;供氣調(diào)節(jié)旁路16。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但該實(shí)施例不應(yīng)該理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0020]如圖1所示的相變蓄冷式LNG冷能利用裝置，包括冰漿發(fā)生器1、載冷劑換熱器2、載冷劑存儲(chǔ)罐3和天然氣換熱器5，冰漿發(fā)生器I的冷介質(zhì)輸入端與低溫LNG供應(yīng)源12相連，冰漿發(fā)生器I的冷介質(zhì)輸出端與天然氣換熱器5的LNG入口相連，天然氣換熱器5的天然氣出口與用氣終端14相連。
[0021]冰漿發(fā)生器I的相變介質(zhì)輸入端與載冷劑換熱器2的冷媒輸出端相連，冰漿發(fā)生器I的相變介質(zhì)輸出端通過冰漿輸送泵6與載冷劑換熱器2的冷媒輸入端相連。
[0022]載冷劑換熱器2的載冷劑輸入端與用冷設(shè)備4的制冷劑出口相連，載冷劑換熱器2的載冷劑輸出端與載冷劑存儲(chǔ)罐3的進(jìn)口相連，載冷劑存儲(chǔ)罐3的出口通過載冷劑輸送泵7與用冷設(shè)備4制冷劑入口相連。
[0023]為了適當(dāng)調(diào)節(jié)冰漿流量以適應(yīng)用冷需求變化，載冷劑換熱器2的冷媒輸入端和冷媒輸出端之間設(shè)置有流量調(diào)節(jié)旁路15，流量調(diào)節(jié)旁路15上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥9，并且，載冷劑換熱器2的載冷劑輸入端設(shè)置有可通過控制單元調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥9開啟大小的測溫裝置10。
[0024]在冰漿發(fā)生器I的冷介質(zhì)輸入端與低溫LNG供應(yīng)源12之間的管路上設(shè)置有第一截止閥11，并且，在天然氣換熱器5的LNG入口與低溫LNG供應(yīng)源12之間設(shè)置有供氣調(diào)節(jié)旁路16，供氣調(diào)節(jié)旁路16上設(shè)置有第二截止閥13。這樣，第一截止閥11、第二截止閥13可以作切換用，當(dāng)蓄冷完成時(shí)，低溫LNG將直接通過供氣調(diào)節(jié)旁路16進(jìn)入天然氣換熱器5，被氣化后進(jìn)入用氣終端14，此時(shí)，低溫LNG的冷能將不被回收。
[0025]本實(shí)施例中，天然氣換熱器5為水浴式汽化器，其熱水入口通過熱水輸送泵8與熱水供應(yīng)源相連。冰漿發(fā)生器I是采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55?60%的乙二醇水溶液作相變介質(zhì)的冰漿發(fā)生器。
[0026]本實(shí)用新型工作時(shí)，低溫LNG進(jìn)入冰漿發(fā)生器I，與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55?60%的乙二醇水溶液進(jìn)行換熱，從冰漿發(fā)生器I流出的天然氣再進(jìn)入天然氣換熱器5繼續(xù)復(fù)熱升溫，最后進(jìn)入用氣終端14。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55?60%的乙二醇水溶液進(jìn)入冰漿發(fā)生器I中降溫并產(chǎn)生相變，形成固液混合狀態(tài)的冰漿，然后，冰漿經(jīng)冰漿輸送泵6送至載冷劑換熱器2中與載冷劑進(jìn)行換熱，載冷劑再獲取冷量后進(jìn)入載冷劑存儲(chǔ)罐3中儲(chǔ)存，當(dāng)需要冷能時(shí)，載冷劑經(jīng)載冷劑輸送泵7送至用冷設(shè)備4中，作為冷媒提供冷量。
[0027]本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容，屬于本專業(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種相變蓄冷式LNG冷能利用裝置，包括冰漿發(fā)生器(I)、載冷劑換熱器(2)、載冷劑存儲(chǔ)罐(3)和天然氣換熱器(5)，其特征在于: 所述冰漿發(fā)生器(I)的冷介質(zhì)輸入端與低溫LNG供應(yīng)源(12)相連，所述冰漿發(fā)生器(I)的冷介質(zhì)輸出端與天然氣換熱器(5)的LNG入口相連，所述天然氣換熱器(5)的天然氣出口與用氣終端(14)相連； 所述冰漿發(fā)生器⑴的相變介質(zhì)輸入端與載冷劑換熱器⑵的冷媒輸出端相連，所述冰漿發(fā)生器⑴的相變介質(zhì)輸出端通過冰漿輸送泵(6)與載冷劑換熱器(2)的冷媒輸入端相連； 所述載冷劑換熱器⑵的載冷劑輸入端與用冷設(shè)備⑷的制冷劑出口相連，所述載冷劑換熱器(2)的載冷劑輸出端與載冷劑存儲(chǔ)罐(3)的進(jìn)口相連，所述載冷劑存儲(chǔ)罐(3)的出口通過載冷劑輸送泵(7)與用冷設(shè)備(4)制冷劑入口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變蓄冷式LNG冷能利用裝置，其特征在于:所述載冷劑換熱器(2)的冷媒輸入端和冷媒輸出端之間設(shè)置有流量調(diào)節(jié)旁路(15)，所述流量調(diào)節(jié)旁路(15)上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相變蓄冷式LNG冷能利用裝置，其特征在于:所述載冷劑換熱器(2)的載冷劑輸入端設(shè)置有可通過控制單元調(diào)整所述流量調(diào)節(jié)閥(9)開啟大小的測溫裝置(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的相變蓄冷式LNG冷能利用裝置，其特征在于:所述冰漿發(fā)生器(I)的冷介質(zhì)輸入端與低溫LNG供應(yīng)源(12)之間的管路上設(shè)置有第一截止閥(II)0
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的相變蓄冷式LNG冷能利用裝置，其特征在于:所述天然氣換熱器(5)的LNG入口與低溫LNG供應(yīng)源(12)之間設(shè)置有供氣調(diào)節(jié)旁路(16)，所述供氣調(diào)節(jié)旁路(16)上設(shè)置有第二截止閥(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的相變蓄冷式LNG冷能利用裝置，其特征在于:所述天然氣換熱器(5)為水浴式汽化器，其熱水入口通過熱水輸送泵(8)與熱水供應(yīng)源相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的相變蓄冷式LNG冷能利用裝置，其特征在于:所述冰漿發(fā)生器(I)是采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55?60%的乙二醇水溶液作相變介質(zhì)的冰漿發(fā)生器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種相變蓄冷式LNG冷能利用裝置，包括冰漿發(fā)生器，載冷劑換熱器，載冷劑儲(chǔ)罐和天然氣換熱器，冰漿發(fā)生器的冷介質(zhì)輸入端與低溫LNG供應(yīng)源相連，冰漿發(fā)生器的相變介質(zhì)輸入端與載冷劑換熱器的冷媒輸出端相連，冰漿發(fā)生器的相變介質(zhì)輸出端通過冰漿輸送泵與載冷劑換熱器的冷媒輸入端相連；載冷劑換熱器的載冷劑輸入端與用冷設(shè)備的制冷劑出口相連，載冷劑換熱器的載冷劑輸出端與載冷劑存儲(chǔ)罐的進(jìn)口相連，載冷劑存儲(chǔ)罐的出口通過載冷劑輸送泵與用冷設(shè)備制冷劑入口相連。其可保證終端用氣的穩(wěn)定供應(yīng)，并根據(jù)用冷需求實(shí)現(xiàn)LNG冷能的回收、儲(chǔ)存以及利用，無需冷劑壓縮機(jī)，大大降低了制冷系統(tǒng)能耗。
【IPC分類】F25D3-10, F25B27-00
【公開號(hào)】CN204301358
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420625612
【發(fā)明人】周吉成, 周茜, 陳小林, 劉光培, 陳龍
【申請(qǐng)人】武漢三江航天遠(yuǎn)方科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年10月27日