[發明專利]高壓制冷儲氣裝置

有效

• 申請號: 201310297366.5
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN103344062A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 周登榮;周劍
• 申請（專利權）人: 祥天控股（集團）有限公司
• 主分類號: F25B15/04
• 分類號: F25B15/04;F25B43/00
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 謝亮;趙德蘭

技術領域

本發明涉及一種制冷裝置，尤其涉及一種高壓制冷儲氣裝置。

背景技術

氣體與水在較低的溫度與較高的壓力下（隨氣體種類而變化），可以形成氣體水合物，在一立方米的水內可以容納約200倍的標準體積的氣體。當水合物的溫度恢復到超過其相平衡溫度時，則氣體水合物會分解，并釋放出氣體。當把水合物置于密封容器中時，容器內壓力會隨著氣體的釋放而逐漸升高。由于大部分氣體的水合物的相平衡曲線在零攝氏度以上有一轉折點，即高于此溫度時水合物的相平衡壓力急劇增長，因此可以在轉折溫度以下以較低的壓力促成水合物合成，然后在高于此轉折點的溫度下令其分解，則可以獲得較高的氣體壓力。特別是在常溫狀態時水合物相平衡壓力非常大，水合物幾乎無法存在，因此可以獲得極高的高壓。

目前制冷系統中通常使用機械式壓縮機提供制冷系統所需要的壓力差。當壓縮機壓比較高或壓縮終了壓力較高時，會引起機器效率低、結構復雜、成本上升等。目前的研究主要集中于壓縮機本身的發展上。

例如申請號為201110351053.4的中國發明專利，其公開了一種空調制冷系統，包括水合物生成器、低溫冷源、熱源、膨脹閥、蒸發器、低壓儲氣罐、高壓儲氣罐以及若干個單向閥，所述水合物生成器的低壓氣體進氣口和高壓氣體排氣口分別連接低壓儲氣罐和高壓儲氣罐，低壓儲氣罐與高壓儲氣罐之間通過蒸發器、膨脹器和單向閥連接；水合物生成器是一個高壓密封容器，內部充有水，外部設有冷卻水溫的低溫冷源或加熱水溫的熱源，該系統的優點是避免了使用高壓壓縮機，因而提高了系統的效率、可靠性，節省了成本，特別適用于各種低溫復疊、多級制冷系統。但是該冷卻系統中的冷源為冷卻水合物的冷水，冷卻效果不佳，而且制造成本較高。

又例如本申請的發明人在申請號為201120387128.X（同族申請）中公開了一種高壓空氣的分離系統，其包括空氣壓縮系統、高壓空氣儲氣庫和九臺離心機。空氣壓縮系統與高壓空氣儲氣庫連接，九臺離心機通過兩條平行的管道串聯在一起，并分別由九臺電機帶動其運轉，其中一臺離心機通過管道與高壓空氣儲氣庫連接，進而將引入的空氣進行分離，并儲存到與其相連的儲氣罐中，所述儲氣罐與氣體純化裝置連接以干燥、凈化分離出來的氣體，該分離系統中的結構簡單、成本低，分離出來的氣體純度高。但是該分離系統中的壓縮空氣的壓縮采用壓縮機，其具有成本高；其中分離出的氖氣作為冷卻劑極易燃燒，具有一定的安全隱患。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述技術缺陷，本發明的目的在于提供一種高壓制冷儲氣裝置，各接管密封性能良好。該高壓制冷儲氣裝置能夠循環制冷，從而降低了生產成本。

為了實現上述設計目的，本發明采用的方案如下：

一種高壓制冷儲氣裝置，包括儲氣罐和制冷系統，所述儲氣罐包括封頭和殼體，所述制冷系統為吸收式循環制冷機組，采用氨水作為制冷劑。

該高壓制冷儲氣裝置的工作過程為：壓縮空氣通過進氣口法蘭進入到儲氣罐中后在儲氣罐內冷卻。U型管道內的氨水經過氨水管道法蘭通過高壓管道輸送到發生器中，進入到發生器的氨水與發生器內的氨水溶液相混合；接下來在發生器中被加熱、分離后得到冷劑蒸汽，隨后進入到冷凝器在冷凝器中冷卻、凝結成液態；然后經過節流閥節流降壓進入蒸發器，進入到蒸發器的液態空氣在蒸發器中被吸熱、蒸發，產生冷效應，由液態變為氣態；蒸發器內的氣態氨水一部分作為氣態冷劑進入水箱，冷凝成氨和水的混合稀溶液，經溶液泵壓入儲氣罐中中的U型管道；另一部分作為氣態冷劑進入吸收器中，吸收器中的溶液一部分是從發生器流出的稀溶液經換熱器和節流閥節流、降壓而來，另一部分是吸收來自蒸發器的冷劑蒸汽，吸收過程產生的濃溶液由溶液泵加壓，經換熱器吸熱升溫重新進入發生器，如此循環。

優選的是，儲氣罐采用Q345R壓力容器材料制成，工作壓力為25MPa。

在上述任一方案中優選的是，所述儲氣罐由鞍座支撐。所述鞍座是上部為直徑與儲氣罐的殼體直徑相同的弧形板，下部為與弧形板垂直焊接的支撐板組成的一支撐體。

在上述任一方案中優選的是，所述儲氣罐上設有減壓口法蘭、人孔法蘭、進氣口法蘭、壓力表口法蘭、氨水管道法蘭、安全閥口法蘭、出氣口法蘭和排污口法蘭。

在上述任一方案中優選的是，所述儲氣罐內設有U型管道。

在上述任一方案中優選的是，所述U型管道內裝有氨水制冷劑。

在上述任一方案中優選的是，所述U型管道的外壁均勻分布著若干個吸熱翹片。

在上述任一方案中優選的是，所述吸熱翹片的材料為鋁帶鍍黑鉻板。