专利名称:相变蓄冷式lng冷能利用装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种相变蓄冷式LNG冷能利用装置，包括冰浆发生器，载冷剂换热器，载冷剂储罐和天然气换热器，冰浆发生器的冷介质输入端与低温LNG供应源相连，冰浆发生器的相变介质输入端与载冷剂换热器的冷媒输出端相连，冰浆发生器的相变介质输出端通过冰浆输送泵与载冷剂换热器的冷媒输入端相连；载冷剂换热器的载冷剂输入端与用冷设备的制冷剂出口相连，载冷剂换热器的载冷剂输出端与载冷剂存储罐的进口相连，载冷剂存储罐的出口通过载冷剂输送泵与用冷设备制冷剂入口相连。其可保证终端用气的稳定供应，并根据用冷需求实现LNG冷能的回收、储存以及利用，无需冷剂压缩机，大大降低了制冷系统能耗。
【专利说明】相变蓄冷式LNG冷能利用装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液化天然气能量高效利用装置，具体地指一种相变蓄冷式LNG冷能利用装置。
【背景技术】
[0002]液化天然气(Liquefied Natural Gas，简称LNG)具有清洁环保、使用安全、成本经济、供应方便、技术成熟的特点。LNG在使用前需气化升温，气化时会释放出大量冷能，其值约为830kJ/kg，而这部分冷能往往被排放至空气或海水中，如果将这部分冷能合理回收利用，将带来可观的节能减排和社会经济效益。现有的LNG冷能利用方式涉及冷能发电、空气分离、冷冻仓库、低温粉碎和污水处理等各领域。我国对LNG冷能回收利用技术的研宄起步较晚，虽然有针对各个领域LNG冷能回收利用技术的探讨和研发，但这些回收利用技术仍存在管系结构复杂、制造成本偏高、利用效率低下等诸多不足，尚不适于大规模商业利用。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的就是要提供一种相变蓄冷式LNG冷能利用装置，其结构简单、衔接紧凑、成本低廉、且能够将LNG中蕴含的冷能充分吸收利用。
[0004]为实现上述目的，本实用新型所设计的相变蓄冷式LNG冷能利用装置，包括冰浆发生器、载冷剂换热器、载冷剂存储罐和天然气换热器，其特殊之处在于:
[0005]冰浆发生器的冷介质输入端与低温LNG供应源相连，冰浆发生器的冷介质输出端与天然气换热器的LNG入口相连，天然气换热器的天然气出口与用气终端相连。
[0006]冰浆发生器的相变介质输入端与载冷剂换热器的冷媒输出端相连，冰浆发生器的相变介质输出端通过冰浆输送泵与载冷剂换热器的冷媒输入端相连。
[0007]载冷剂换热器的载冷剂输入端与用冷设备的制冷剂出口相连，所述载冷剂换热器的载冷剂输出端与载冷剂存储罐的进口相连，所述载冷剂存储罐的出口通过载冷剂输送泵与用冷设备制冷剂入口相连。
[0008]本实用新型的工作原理为:低温LNG进入冰浆发生器，与相变介质进行换热，从冰浆发生器流出的天然气再进入天然气换热器继续复热升温，最后进入用气终端。相变介质进入冰浆发生器中降温并产生相变，形成固液混合状态的冰浆，然后冰浆经冰浆输送泵送至载冷剂换热器中与载冷剂进行换热，载冷剂获取冷量后进入载冷剂存储罐中储存，当需要冷能时，载冷剂经载冷剂输送泵送至用冷设备中，作为冷媒提供冷量。
[0009]作为优选方案，载冷剂换热器的冷媒输入端和冷媒输出端之间设置有流量调节旁路，所述流量调节旁路上设置有流量调节阀。另外，载冷剂换热器的载冷剂输入端设置有可通过控制单元调整所述流量调节阀开启大小的测温装置。这样，可以通过测温装置所获取的数据适当调节冰浆流量，以适应用冷需求变化。
[0010]进一步地，冰浆发生器的冷介质输入端与低温LNG供应源之间的管路上设置有第一截止阀。另外，天然气换热器的LNG入口与低温LNG供应源之间设置有供气调节旁路，所述供气调节旁路上设置有第二截止阀。这样，第一截止阀、第二截止阀可以作切换用，当蓄冷完成时，低温LNG将直接通过供气调节旁路进入天然气换热器，被气化后进入用气终端，此时，低温LNG的冷能将不被回收。
[0011 ] 更进一步地，所述天然气换热器为水浴式汽化器，其热水入口通过热水输送泵与热水供应源相连。这样，其结构简单，换热容易，可为用气终端提供稳定的气源。
[0012]再进一步地，冰浆发生器是采用质量分数为55?60%的乙二醇水溶液作相变介质的冰浆发生器。因为利用乙二醇水溶液相变潜热大，所以可以减小蓄冷装置体积，这样就不需要冷剂压缩系统，可有效降低能耗，减少环境污染。
[0013]运用本实用新型具有以下优势:
[0014]其一，设有冰浆发生器及载冷剂换热器，通过两级换热回收LNG气化时产生的大量冷能，为用冷系统供冷。
[0015]其二，设置有流量调节旁路及流量调节阀，可根据冷需求实现LNG冷能的回收、储存以及利用。
[0016]其三，利用乙二醇水溶液相变潜热大的特点，减小蓄冷装置体积，所以不需要冷剂压缩系统，可有效降低能耗，减少环境污染。
【附图说明】
[0017]图1为一种相变蓄冷式LNG冷能利用装置的装配结构示意图。
[0018]图中:冰浆发生器I ;载冷剂换热器2 ;载冷剂存储罐3 ;用冷设备4 ;天然气换热器5 ;冰浆输送泵6 ;载冷剂输送泵7 ;热水输送泵8 ;流量调节阀9 ;测温装置10 ;第一截止阀
11;低温LNG供应源12 ;第二截止阀13 ;用气终端14 ;流量调节旁路15 ;供气调节旁路16。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但该实施例不应该理解为对本实用新型的限制。
[0020]如图1所示的相变蓄冷式LNG冷能利用装置，包括冰浆发生器1、载冷剂换热器2、载冷剂存储罐3和天然气换热器5，冰浆发生器I的冷介质输入端与低温LNG供应源12相连，冰浆发生器I的冷介质输出端与天然气换热器5的LNG入口相连，天然气换热器5的天然气出口与用气终端14相连。
[0021]冰浆发生器I的相变介质输入端与载冷剂换热器2的冷媒输出端相连，冰浆发生器I的相变介质输出端通过冰浆输送泵6与载冷剂换热器2的冷媒输入端相连。
[0022]载冷剂换热器2的载冷剂输入端与用冷设备4的制冷剂出口相连，载冷剂换热器2的载冷剂输出端与载冷剂存储罐3的进口相连，载冷剂存储罐3的出口通过载冷剂输送泵7与用冷设备4制冷剂入口相连。
[0023]为了适当调节冰浆流量以适应用冷需求变化，载冷剂换热器2的冷媒输入端和冷媒输出端之间设置有流量调节旁路15，流量调节旁路15上设置有流量调节阀9，并且，载冷剂换热器2的载冷剂输入端设置有可通过控制单元调整流量调节阀9开启大小的测温装置10。
[0024]在冰浆发生器I的冷介质输入端与低温LNG供应源12之间的管路上设置有第一截止阀11，并且，在天然气换热器5的LNG入口与低温LNG供应源12之间设置有供气调节旁路16，供气调节旁路16上设置有第二截止阀13。这样，第一截止阀11、第二截止阀13可以作切换用，当蓄冷完成时，低温LNG将直接通过供气调节旁路16进入天然气换热器5，被气化后进入用气终端14，此时，低温LNG的冷能将不被回收。
[0025]本实施例中，天然气换热器5为水浴式汽化器，其热水入口通过热水输送泵8与热水供应源相连。冰浆发生器I是采用质量分数为55?60%的乙二醇水溶液作相变介质的冰浆发生器。
[0026]本实用新型工作时，低温LNG进入冰浆发生器I，与质量分数为55?60%的乙二醇水溶液进行换热，从冰浆发生器I流出的天然气再进入天然气换热器5继续复热升温，最后进入用气终端14。质量分数为55?60%的乙二醇水溶液进入冰浆发生器I中降温并产生相变，形成固液混合状态的冰浆，然后，冰浆经冰浆输送泵6送至载冷剂换热器2中与载冷剂进行换热，载冷剂再获取冷量后进入载冷剂存储罐3中储存，当需要冷能时，载冷剂经载冷剂输送泵7送至用冷设备4中，作为冷媒提供冷量。
[0027]本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种相变蓄冷式LNG冷能利用装置，包括冰浆发生器(I)、载冷剂换热器(2)、载冷剂存储罐(3)和天然气换热器(5)，其特征在于: 所述冰浆发生器(I)的冷介质输入端与低温LNG供应源(12)相连，所述冰浆发生器(I)的冷介质输出端与天然气换热器(5)的LNG入口相连，所述天然气换热器(5)的天然气出口与用气终端(14)相连； 所述冰浆发生器⑴的相变介质输入端与载冷剂换热器⑵的冷媒输出端相连，所述冰浆发生器⑴的相变介质输出端通过冰浆输送泵(6)与载冷剂换热器(2)的冷媒输入端相连； 所述载冷剂换热器⑵的载冷剂输入端与用冷设备⑷的制冷剂出口相连，所述载冷剂换热器(2)的载冷剂输出端与载冷剂存储罐(3)的进口相连，所述载冷剂存储罐(3)的出口通过载冷剂输送泵(7)与用冷设备(4)制冷剂入口相连。2.根据权利要求1所述的相变蓄冷式LNG冷能利用装置，其特征在于:所述载冷剂换热器(2)的冷媒输入端和冷媒输出端之间设置有流量调节旁路(15)，所述流量调节旁路(15)上设置有流量调节阀(9)。3.根据权利要求2所述的相变蓄冷式LNG冷能利用装置，其特征在于:所述载冷剂换热器(2)的载冷剂输入端设置有可通过控制单元调整所述流量调节阀(9)开启大小的测温装置(10)。4.根据权利要求1或2或3所述的相变蓄冷式LNG冷能利用装置，其特征在于:所述冰浆发生器(I)的冷介质输入端与低温LNG供应源(12)之间的管路上设置有第一截止阀(II)05.根据权利要求1或2或3所述的相变蓄冷式LNG冷能利用装置，其特征在于:所述天然气换热器(5)的LNG入口与低温LNG供应源(12)之间设置有供气调节旁路(16)，所述供气调节旁路(16)上设置有第二截止阀(13)。6.根据权利要求1或2或3所述的相变蓄冷式LNG冷能利用装置，其特征在于:所述天然气换热器(5)为水浴式汽化器，其热水入口通过热水输送泵(8)与热水供应源相连。7.根据权利要求1或2或3所述的相变蓄冷式LNG冷能利用装置，其特征在于:所述冰浆发生器(I)是采用质量分数为55?60%的乙二醇水溶液作相变介质的冰浆发生器。
【文档编号】F25D3-10GK204301358SQ201420625612
【发明者】周吉成, 周茜, 陈小林, 刘光培, 陈龙 [申请人]武汉三江航天远方科技有限公司