[發(fā)明專利]一種空氣液化裝置及其能量轉換貯存和利用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610132115.5
• 申請日: 2016-03-09
• 公開（公告）號: CN105546934B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設計）人: 袁瑞東
• 申請（專利權）人: 成都深冷液化設備股份有限公司
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

1.一種空氣液化裝置的能量轉換貯存方法，該裝置包括原料空氣壓縮單元（1）、空氣凈化單元（2）、空氣液化單元（3）和液體貯存單元（4），所述的原料空氣壓縮單元（1）包括空氣過濾器（11）和空氣壓縮機（12），空氣過濾器（11）與空氣壓縮機（12）連接，且空氣壓縮機（12）與空氣凈化單元（2）連接，所述的空氣液化單元（3）包括增壓單元、制冷單元和液化單元，所述的增壓單元與制冷單元連接，制冷單元與液化單元連接，所述的液化單元與液體貯存單元（4）連接；所述的增壓單元為循環(huán)空氣增壓機（31），制冷單元為增壓膨脹機（32），液化單元為冷卻箱（33），所述的冷卻箱（33）內設置有一換熱器（34）和氣液分離罐（35），所述的增壓膨脹機（32）的增壓端設置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器（34）并與氣液分離罐（35）連接，氣液分離罐（35）分離出來的液體進入到液體貯存單元（4）儲存，位于換熱器（34）內的增壓管道上還設置有一分支管道，分支管道與增壓膨脹機（32）的膨脹端連接，且增壓膨脹機（32）的膨脹端設置有一回氣管，回氣管穿過換熱器（34）并與循環(huán)空氣增壓機（31）的入口連接；所述的氣液分離罐（35）上設置有一再生管，再生管穿過換熱器（34）與空氣凈化單元（2）連接；所述的冷卻箱（33）內還設置有一液體膨脹機（36），所述的增壓管道與液體膨脹機（36）連接，且液體膨脹機（36）與氣液分離罐（35）連接；所述的增壓單元為循環(huán)空氣增壓機（31），制冷單元為增壓膨脹機（32）、液化單元為冷卻箱（33），所述的冷卻箱（33）包括換熱器（34）和過冷器（37），所述的增壓膨脹機（32）的增壓端設置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器（34）并與過冷器（37）連接，過冷器（37）通過液空管道與液體貯存單元（4）連接，位于換熱器（34）內的增壓管道上還設置有一分支管道，分支管道與增壓膨脹機（32）的膨脹端連接，且增壓膨脹機（32）的膨脹端設置有一回氣管，回氣管穿過換熱器（34）并與循環(huán)空氣增壓機（31）的入口連接，在液空管道上設置有過冷冷源管（38），過冷冷源管（38）依次穿過過冷器（37）和換熱器（34）并與空氣凈化單元（2）連接；所述的原料空氣壓縮單元（1）、空氣凈化單元（2）、增壓單元上均設置有熱能回收儲存單元（5），在冷卻箱（33）上設置有冷能回收儲存單元（6），且液體貯存單元（4）上設置有液體汽化管道，液體汽化管道依次通過冷能回收儲存單元（6）、熱能回收儲存單元（5）并與發(fā)電裝置（7）連接，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：空氣過濾壓縮，空氣進入空氣過濾器（11）過濾，過濾后的空氣進入空氣壓縮機（12）壓縮，且壓縮后的空氣壓力為0.8MPa~1.2MPa，且熱能通過熱能回收儲存單元（5）回收，熱能回收后，使得空氣溫度為15℃~17℃；

S2：空氣凈化，從S1中流出的空氣進入到空氣凈化單元（2）中，空氣凈化單元（2）將空氣進行凈化；

S3：空氣循環(huán)壓縮，將S2中的空氣與從冷卻箱（33）內的空氣混合后進入到循環(huán)空氣增壓機（31），循環(huán)空氣增壓機（31）將空氣壓力壓縮到4.8MPa~5.2MPa，空氣壓縮后，熱能通過熱能回收儲存單元（5）回收，熱能回收后，使得空氣溫度為19℃~21℃；

S4：空氣增壓，從S3中循環(huán)空氣增壓機（31）出來的空氣經(jīng)過增壓膨脹機（32）的增壓端增壓，增壓后的空氣壓力為6.3MPa~6.7MPa，經(jīng)過熱能回收后，增壓空氣進入到冷卻箱（33）；

S5：空氣冷卻液化，S4中的增壓空氣與冷卻箱（33）內的換熱器（34）進行換熱冷卻，在換熱器（34）內的部分增壓空氣進入到增壓膨脹機（32）的膨脹端，該部分增壓空氣的溫度為-80℃~-84℃，經(jīng)過膨脹過后的增壓空氣再次進入到換熱器（34）內，經(jīng)過換熱器（34）復熱后，該部分空氣則進入S3步驟，而另一部份增壓空氣換熱后被液化，液空經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后進入到氣液分離罐（35），氣液分離罐（35）將液空送入到液體貯存單元（4）貯存，貯存壓力為0.8MPa~1.2MPa，貯存溫度為-165℃~-169℃，且將冷卻箱（33）內的冷能通過冷能回收儲存單元（6）儲存；

S6：液空再生，S5中氣液分離罐（35）內的氣體部分則再次進入到換熱器（34）中，復熱后，進入空氣凈化單元（2）作為再生氣。