冷库及其制冷系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种制冷系统，包括：用以实现LNG与乙二醇水溶液进行热交换的第一换热器；与所述第一换热器连通、用以蓄存热交换后得到的低温乙二醇水溶液的蓄冷池；与所述蓄冷池连通、用以实现所述低温乙二醇水溶液与所述氨液进行热交换的第二换热器；与所述第二换热器连通、用以将换热后得到的低温氨液输送至冷冻间蒸发器和/或冷藏间蒸发器的第一泵体。本实用新型还公开了一种包括上述制冷系统的冷库。上述制冷系统，解决了LNG气化站产出冷量与冷库用冷不匹配的问题，使冷库库温保持稳定。
【专利说明】
冷库及其制冷系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及能源化工技术领域，特别涉及一种制冷系统。本实用新型还涉及一种具有该制冷系统的冷库。
【背景技术】
[0002]—般港区设有保存海产品及进口果蔬的大型冷库，冷库根据保存需要分为保鲜库(O?5°C)，冷藏库(-10?-20°C)，速冻库(<-30°C)和低温库(-22?-25°C)。
[0003]传统冷库一般采用制冷机组来提供冷量，制冷介质为液氨;液氨在常压下，温度为低于或等于_33°C是为液态；当氨吸收热量气化后，经管道被制冷压缩机吸回压缩机进行压缩，重新变为液氨，再经过液氨栗输送到散热管道，将冷量释放到室内空气中，如此循环来降低冷库内的温度。该传统方案的不利点在于:
[0004]制冷压缩机组的驱动电机一般功率较大，大型冷库需要多台制冷机组，电力的消耗较大，能耗较高，冷库的运行成本较大。
[0005]对大型的冷库来说，采用传统的制冷机进行制冷需要设备多，占地面积达，操作复杂，投资较高。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种制冷系统，该制冷系统可以解决制冷能耗较大的问题。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述制冷系统的冷库。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供一种制冷系统，包括:
[0008]用以实现LNG与乙二醇水溶液进行热交换的第一换热器；
[0009]与所述第一换热器连通、用以蓄存热交换后得到的低温乙二醇水溶液的蓄冷池；
[0010]与所述蓄冷池连通、用以实现所述低温乙二醇水溶液与氨液进行热交换的第二换热器；
[0011]与所述第二换热器连通、用以将换热后得到的低温氨液输送至冷冻间蒸发器和/或冷藏间蒸发器的第一栗体。
[0012]优选地，所述第一换热器具体为第一板式换热器。
[0013]优选地，所述第二换热器具体为第二板式换热器。
[0014]优选地，所述第一换热器与所述蓄冷池之间以及所述蓄冷池与所述第二换热器之间还设置有第二栗体。
[0015]本实用新型还提供一种冷库，包括控制室，所述控制室内设置有制冷系统，所述制冷系统为上述任一项所述的制冷系统。
[0016]优选地，包括若干个数量相同的冷冻间和冷藏间。
[0017]相对于上述【背景技术】，本实用新型提供的制冷系统，包括:第一换热器、蓄冷池、第二换热器以及第一栗体;首先LNG和乙二醇水溶液在第一换热器里进行热交换，LNG气化后供给用户使用。乙二醇水溶液得到LNG释放的冷能后，温度从常温降至一 40°C至一 45°C，冷量蓄存在蓄冷池中。再通过第二换热器和氨液进行热交换，得到低温氨液并通过第一栗体输送到冻结间蒸发器(冷风机)和冷藏间蒸发器(冷排管)，从而使冻结间和冷藏间的温度分别降低至一23°C和一 18°C。这样一来，利用蓄冷池能够对LNG所释放的冷能进行蓄存；由于LNG主要用于发电和城市燃气，其气化负荷随昼夜和季节波动。由于对天然气的需求是白天和冬季多，则LNG气化所提供的冷能也多；反之，在夜晚和夏季，可以利用的LNG冷能也随之减少。为减少LNG冷能波动对冷库运行产生影响，本发明中设置了蓄冷装置，利用中间冷媒和LNG换热以存储LNG冷能。即:白天LNG冷能充裕时中间冷媒吸收冷量而蓄冷;夜间LNG冷能供应不足时，中间冷媒释放出冷量供给冷库，从而解决了LNG气化站产出冷量与冷库用冷不匹配的问题，使冷库库温保持稳定。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例所提供的冷库的示意图。
[0019]其中:
[0020]1-第一换热器、2-蓄冷池、3-第二换热器、4-第一栗体、5-第二栗体、6-冷藏间、7_冷冻间。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型的核心是提供一种制冷系统，该制冷系统可以降低制冷过程中的能够消耗量;本实用新型的另一核心是提供一种包括上述制冷系统的冷库。
[0022]为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0023]请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的冷库的示意图。下面将对本文出现的名称作出解释，以便理解正确。
[0024]LNG是英语液化天然气(liquefied natural gas)的缩写。主要成分是甲烧。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，LNG的重量仅为同体积水的45%左右。
[0025]本实用新型提供的制冷系统，包括第一换热器1、蓄冷池2、第二换热器3以及第一栗体4，并且四者之间相互连通;本文采用LNG作为冷源，为了实现LNG冷能的利用，本文利用乙二醇水溶液作为中间冷媒;具体来说，LNG的储存温度为一 162°C，而冷库库温则通常在一30°C?(TC之间，一般的换热设备难以实现如此大的传热温差，因此必须考虑通过中间冷媒来降低传热温差。本发明将LNG的冷能先转移至低凝固点的中间冷媒上，再通过载冷剂的循环把冷量传递给库内的空气，以尽量减少一次传热温差。
[0026]如上述所述，LNG主要用于发电和城市燃气，其气化负荷随昼夜和季节波动。由于对天然气的需求是白天和冬季多，则LNG气化所提供的冷能也多;反之，在夜晚和夏季，可以利用的LNG冷能也随之减少。为减少LNG冷能波动对冷库运行产生影响，本文设置了中间冷媒，利用中间冷媒和LNG换热以存储LNG冷能。即:白天LNG冷能充裕时中间冷媒吸收冷量而蓄冷;夜间LNG冷能供应不足时，中间冷媒释放出冷量供给冷库。从而解决了 LNG气化站产出冷量与冷库用冷不匹配的问题，使冷库库温保持稳定。
[0027]本文采用无相变蓄冷方式。由于LNG温度很低，因此在选用中间冷媒时，既要保证其有较低的凝固点，又应具有较强的蓄冷能力.综合考虑各种因素，选择60%乙二醇水溶液作为蓄冷介质;经过无相变蓄冷后，将其再与载冷剂进行冷量传递，最后通过载冷剂循环为冷库提供冷量。
[0028]我们知道，乙二醇为无色、有甜味、粘稠液体，其冰点随着乙二醇在水溶液中的浓度变化而变化，浓度在60 %以下时，水溶液中乙二醇浓度升高冰点降低，但浓度超过60 %后，随着乙二醇浓度的升高，其冰点呈上升趋势，粘度也会随着浓度的升高而升高。
[0029]本文优选采用的60%乙二醇水溶液，作为蓄冷介质，其熔点为-48.9°C，沸点为197.6°C，闪点为 116°C，比热容为2.35?1.81kJ.kg-1.°C 一1，溶解热为 187kJ.kg-、具体来说，制冷系统正常工作时，首先LNG和乙二醇水溶液在第一换热器I里进行热交换，LNG气化后供给用户使用。乙二醇水溶液得到LNG释放的冷能后，温度从常温降至一40°C至一45°C，冷量蓄存在蓄冷池2中。再通过第二换热器3和氨液进行热交换，得到低温氨液并通过第一栗体4输送到冻结间蒸发器(冷风机)和冷藏间蒸发器(冷排管)，从而使冻结间和冷藏间的温度分别降低至一23°C和一 18°C。
[0030]本文的制冷系统具有三种运行模式:
[0031]第一种模式为:蓄冷循环LNG气化释放冷量通过第一换热器I对蓄冷池2内的乙二醇水溶液蓄冷，工作的只有第一换热器I和蓄冷池2，冷库不工作；
[0032]第二种模式为:制冷循环LNG不气化，将蓄冷池2内乙二醇水溶液蓄存的冷量释放出来，通过第二换热器3冷却氨液对冷库供冷；
[0033]第三种模式为:蓄冷制冷联合循环第一换热器1、第二换热器3、蓄冷池2和冷库同时工作，如果LNG气化释放的冷量大于冷库所需冷量，则把多余的冷量通过蓄冷池2储存起来;如果LNG气化释放的冷量小于冷库所需冷量，则释放部分蓄冷池2的冷量补充冷量的不足。即，采用蓄冷循环，制冷循环及蓄冷制冷联合运行的三种运行方式。本发明充分的利用了LNG气化过程中释放的冷能，这是天然气液化过程中消耗的能量的再利用，低碳节能环保。
[0034]本文可以将上述第一换热器I具体设置为第一板式换热器;第二换热器3具体设置为第二板式换热器。
[0035]我们知道，板式换热器是由若干个具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各个板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器是液一液、液一汽进行热交换的理想设备。其具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90 %以上；除此之夕卜，板式换热器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类;板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
[0036]因此，采用第一板式换热器和第二板式换热器能够更好地实现换热效果，有助于实现本文制冷系统的技术效果。
[0037]本文在第一换热器I与蓄冷池2之间以及在蓄冷池2与第二换热器3之间还设置有第二栗体5。也就是说，为了实现上述过程的正常进行，可以设置有第二栗体5，从而实现相关物质的流动，提高了制冷系统的使用可靠性。
[0038]除此之外，本实用新型所提供的一种冷库，包括控制室，控制室内设置有制冷系统，制冷系统为上述的制冷系统。冷库的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。
[0039]当然，本文的冷库包括若干个数量相同的冷冻间7和冷藏间6。需要说明的是，根据实际需要，冷冻间7和冷藏间6的个数还可以有多种设置方式，并不限于本文所述。
[0040]需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0041]以上对本实用新型所提供的冷库及其制冷系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种制冷系统，其特征在于，包括: 用以实现LNG与乙二醇水溶液进行热交换的第一换热器； 与所述第一换热器连通、用以蓄存热交换后得到的低温乙二醇水溶液的蓄冷池； 与所述蓄冷池连通、用以实现所述低温乙二醇水溶液与氨液进行热交换的第二换热器； 与所述第二换热器连通、用以将换热后得到的低温氨液输送至冷冻间蒸发器和/或冷藏间蒸发器的第一栗体。2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第一换热器具体为第一板式换热器。3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述第二换热器具体为第二板式换热器。4.根据权利要求1至3任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所述第一换热器与所述蓄冷池之间以及所述蓄冷池与所述第二换热器之间还设置有第二栗体。5.—种冷库，包括控制室，所述控制室内设置有制冷系统，其特征在于，所述制冷系统为权利要求1至4任一项所述的制冷系统。6.根据权利要求5所述的冷库，其特征在于，包括若干个数量相同的冷冻间和冷藏间。
【文档编号】F25D3/10GK205580057SQ201620246134
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】胡伟钢
【申请人】重庆耐德能源装备集成有限公司