[發(fā)明專利]一種天然氣管網(wǎng)壓力能高效利用的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010190814.8
• 申請(qǐng)日: 2010-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101852529A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐文東;樊栓獅;鄭惠平;陳玉娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F25D16/00
• 分類號(hào): F25D16/00;F25B27/00;F24F5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種天然氣管網(wǎng)壓力能高效利用的方法及裝置，其特征在于，包括以下步驟：

(1)天然氣壓力能制冷

滿足城市管網(wǎng)瞬時(shí)需求量的25℃、4～8MPa天然氣經(jīng)膨脹機(jī)后，壓力降至0.4～1.6MPa，溫度為-50～-104℃，與來(lái)自第一冷媒儲(chǔ)罐的氣態(tài)冷媒換熱，升溫至10℃，進(jìn)入天然氣調(diào)峰罐(4)，再進(jìn)入燃?xì)夤芫W(wǎng)；

換熱后的氣態(tài)冷媒溫度降為-25℃，然后進(jìn)入第二冷媒儲(chǔ)罐備用；利用天然氣在膨脹機(jī)中輸出的機(jī)械功為氣態(tài)冷媒的壓縮提供動(dòng)力，第一冷媒儲(chǔ)罐的氣態(tài)冷媒經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)后壓力升至1.36～1.4MPa，再經(jīng)冷卻水冷卻，溫度降為-35℃，然后進(jìn)入第三冷媒儲(chǔ)罐備用；

(2)冷能利用

第三冷媒儲(chǔ)罐的常溫液態(tài)冷媒與來(lái)自冷庫(kù)的低溫氣態(tài)冷媒換熱，溫度降至17～22℃，再經(jīng)第二調(diào)壓閥(15)降壓至0.1MPa，溫度為-32.9℃，進(jìn)入冷庫(kù)；同時(shí)，第二冷媒儲(chǔ)罐的冷媒經(jīng)第一調(diào)壓閥(14)降壓至0.1MPa，溫度為-32.9℃，進(jìn)入冷庫(kù)；

與常溫液態(tài)冷媒換熱后的低溫氣態(tài)冷媒溫度升至0℃，與循環(huán)水換熱，循環(huán)水溫度降低，低溫氣態(tài)冷媒自身溫度升至10～15℃，返回第一冷媒儲(chǔ)罐，循環(huán)備用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷媒為R410A、氨或C₄中的一種以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一冷媒儲(chǔ)罐的氣態(tài)冷媒的壓力為0.15MPa，溫度為10～15℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述來(lái)自冷庫(kù)的低溫氣態(tài)冷媒的溫度為-32.9℃。

5.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的裝置，其特征在于，包括天然氣壓力能制冷系統(tǒng)和冷能利用系統(tǒng)；天然氣壓力能制冷系統(tǒng)包括三通閥(16)、高壓天然氣調(diào)峰罐(1)、膨脹機(jī)(2)、第一冷媒儲(chǔ)罐(12)、第一換熱器(3)、中高壓天然氣調(diào)峰罐(4)、第二冷媒儲(chǔ)罐(5)、壓縮機(jī)(10)、第三換熱器(9)和第三冷媒儲(chǔ)罐(8)；高壓天然氣調(diào)峰罐(1)和膨脹機(jī)(2)通過(guò)高壓管道連接，將膨脹機(jī)(2)、第一換熱器(3)與中高壓天然氣調(diào)峰罐(4)通過(guò)高壓管道依次連接后連接到燃?xì)夤芫W(wǎng)；通過(guò)三通閥(16)和常溫冷媒管道將第一冷媒儲(chǔ)罐(12)依次與壓縮機(jī)(10)和第三換熱器(9)連接，通過(guò)冷媒保溫管道將第三換熱器(9)連接到第三冷媒儲(chǔ)罐(8)；通過(guò)三通閥(16)和常溫冷媒管道將第一冷媒儲(chǔ)罐(12)再與第一換熱器(3)連接；通過(guò)冷媒保溫管道將第一換熱器(3)連接到第二冷媒儲(chǔ)罐(5)；冷能利用系統(tǒng)包括離心泵(13)、第二換熱器(7)、第一調(diào)壓閥(14)、第二調(diào)壓閥(15)、冷庫(kù)(6)、閥門(mén)(17)和冷水空調(diào)(11)；通過(guò)冷媒保溫管道將第二冷媒儲(chǔ)罐(5)依次與離心泵(13)、第一調(diào)壓閥(14)、冷庫(kù)(6)、閥門(mén)(17)、第二換熱器(7)和冷水空調(diào)(11)連接，第二換熱器(7)再通過(guò)冷媒保溫管道和第二調(diào)壓閥(15)與冷庫(kù)(6)連接，冷水空調(diào)(11)再通過(guò)常溫冷媒管道連接到第一冷媒儲(chǔ)罐(12)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述膨脹機(jī)(2)與壓縮機(jī)為同軸連接。