[發明專利]一種充分利用液化天然氣冷能的冷庫制冷系統

有效

• 申請號: 201410142746.6
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103954091A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 趙冬芳;劉鳳國;張蕊
• 申請（專利權）人: 天津城建大學;劉鳳國
• 主分類號: F25D3/10
• 分類號: F25D3/10;F25B41/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗英

技術領域

本發明涉及一種冷庫制冷系統，尤其涉及一種利用液化天然氣冷能的冷庫制冷系統。

背景技術

液化天然氣是天然氣經過脫硫、脫水處理后，再由低溫工藝冷凍液化而成的-160℃的液態混合物。據統計資料顯示，每液化1噸天然氣消耗的電量約為850kWh，并且在液化天然氣接收站，大多需將液化天然氣通過氣化器氣化后使用。液化天然氣氣化時可吸收相當多的熱量，其值大約為830kJ/kg。這一部分冷能通常在天然氣汽化器中隨海水或空氣散失掉，造成了能源極大地浪費。因此，通過特定的工藝技術利用液化天然氣冷能，對于節約能源、提高社會經濟效益有著極為廣闊的前景。現有技術無壓縮制冷系統，這種集中式制冷技術存在的不足，一是在冷量充足時的其自身冷量的蓄存能力有限，使其使用范圍受限；二是，在液化天然氣冷量不足時，缺少備用的輔助制冷系統，降低其制冷負荷的穩定性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種能很好地節約能源、減少化石燃料對環境的污染，既有利于降低液化天然氣的使用成本，還能在一定范圍內提高制冷系統的能效比的一種充分利用液化天然氣冷能的冷庫制冷系統。

本發明的一種充分利用液化天然氣冷能的冷庫制冷系統，它包括液化天然氣氣化系統、乙二醇循環系統和冷水循環系統，它還包括制冷系統和輔助制冷系統；其中，

(1)所述的液化天然氣氣化系統包括液化天然氣—乙二醇換熱器，所述的液化天然氣—乙二醇換熱器用于將管程中的液化天然氣與殼程中的乙二醇換熱；

(2)所述的乙二醇循環系統包括兩個串聯回路，第一串聯回路由乙二醇儲罐、緊急切斷閥B、乙二醇泵A和液化天然氣—乙二醇換熱器依次串聯構成，乙二醇儲罐的進口處設有溫度傳感器B；第二串聯回路由乙二醇儲罐、緊急切斷閥C、乙二醇泵B和乙二醇—水換熱器依次串聯構成；所述的乙二醇儲罐用于存儲與液化天然氣換熱后的乙二醇，并給乙二醇—水換熱器提供冷量；

(3)所述的冷水循環系統包括經乙二醇—水換熱器出水口依次與水泵、冷凝蒸發器以及乙二醇—水換熱器的進水口相連的冷水循環管路，在冷凝蒸發器出水口處的水循環管路上連接有溫度傳感器A，所述的冷凝蒸發器用于乙二醇—水換熱器抽出的水與制冷系統中的載冷劑進行換熱，并將升溫后的水送回至乙二醇—水換熱器；

(4)所述的輔助制冷系統包括經冷凝蒸發器的制冷劑出口依次與截止閥、蒸發壓力調節閥、壓縮機、空冷器、儲液器、干燥過濾器、熱力膨脹閥以及冷凝蒸發器的制冷劑進口相連的輔助制冷循環管路，所述的冷水循環管路中的水與輔助制冷循環管路內的制冷劑換熱；

(5)所述的制冷系統包括經冷凝蒸發器的出口依次與調節閥、循環水泵、止回閥、蒸發器以及冷凝蒸發器的進口相連的制冷循環管路，溫度傳感器C連接在蒸發器入口處的制冷循環管路上。

采用本發明的有益效果是：

該系統具有清潔環保和節約能源的雙重優點，在不影響液化天然氣氣化的前提下，充分利用液化天然氣的冷能，完成制冷循環，有效地提高了制冷循環的能效比。輔助制冷系統增加了系統的穩定性，提高了本系統的適用范圍。同時，與也當下綠色環保政策協調一致，具有突出的經濟技術影響和長遠的社會經濟效益。

附圖說明

附圖為本發明的一種充分利用液化天然氣冷能的冷庫制冷系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作以詳細描述。

如附圖所示的本發明的一種充分利用液化天然氣冷能的冷庫制冷系統，它包括液化天然氣氣化系統、乙二醇循環系統和冷水循環系統，它還包括制冷系統和輔助制冷系統；其中，

(1)所述的液化天然氣氣化系統包括液化天然氣—乙二醇換熱器4，所述的液化天然氣—乙二醇換熱器4用于將管程中的液化天然氣與殼程中的乙二醇換熱；已有的液化天然氣氣化系統包括液化天然氣儲罐1、空溫氣化器A2、空溫氣化器B3和液化天然氣—乙二醇換熱器4。這其中，液化天然氣儲罐1、截止閥A8、截止閥B9、空溫氣化器A2、安全放散閥6和管道5組成液化天然氣氣化支路1；天然氣儲罐1、截止閥B9、緊急切換閥7、空溫氣化器B3、液化天然氣—乙二醇換熱器4、安全放散閥6和管道5組成液化天然氣氣化支路2。當冷庫工作時開啟緊急切換閥A7，液化天然氣在液化天然氣—乙二醇換熱器4中吸收熱量溫度升高后氣化，再由空溫氣化器B3二次加熱至常溫，然后與支路1的天然氣混合進入管道5，最終進入城市管網。隨著氣化過程的進行，當供氣管道5內壓力超過設定壓力時，可通過安全放散閥6進行放散，確保供氣壓力安全。