一种LNG空调制冷系统技术方案

本发明专利技术提供了一种LNG空调制冷系统，包括LNG储罐、三介质高温差换热器、空调制冷单元和控制单元；所述LNG储罐用于存储LNG；所述三介质高温差换热器包括壳体、上换热器和下换热器，所述壳体内部设有容腔，所述容腔内设有具有气液转换特性的蓄冷剂，所述蓄冷剂包括呈现气态的气相蓄冷剂和呈现液态的液相蓄冷剂；所述空调制冷单元包括风机盘管换热单元和循环泵，所述下换热器、盘管换热器和循环泵通过管道连通，所述空调制冷单元的管道内具有载冷剂；所述风机盘管换热单元包括风机和盘管换热器，所述风机位于所述盘管换热器的一侧；所述控制单元与所述循环泵和风机控制连接。本发明专利技术采用三介质换热方案，解决了双介质换热时载冷剂冻结和换热不良问题，同时还具有蓄冷空调的功能。

A LNG air conditioning refrigeration system

【技术实现步骤摘要】
一种LNG空调制冷系统
本专利技术涉及LNG空调制冷领域，具体涉及一种LNG空调制冷系统。
技术介绍
随着我国能源消费结构的深入转型，LNG作为一种清洁能源，其凭借热值高、价格低廉、燃烧后污染小和环境友好性等优点得到了长足的发展而广泛应用于各个领域。作为燃料，LNG安全、高效、清洁无污染，不仅推动了我国能源结构的转型，同时还有效减少了燃烧废气排放所造成的环境污染。LNG在燃烧前的汽化过程中会释放大量冷能，通常这部分冷量会被直接排放至大气环境中，造成了冷量的浪费。传统的空调制冷系统一般采用压缩机作为制冷系统的核心设备，但是压缩机需要一定的经济成本并且工作时发出噪音。现有技术中也出提出了一些基于LNG的空调制冷系统，这些制冷系统一般采用的是载冷剂与LNG直接换热的双介质换热方案，由于LNG和载冷剂之间过大的换热温差导致制冷系统容易出现载冷剂冻结和换热不良的问题，无法保证制冷系统安全平稳的运行。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了解决现有技术中LNG空调制冷系统出现的载冷剂冻结和换热不良的问题，本专利技术提供了一种LNG空调制冷系统来解决上述问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LNG空调制冷系统，包括LNG储罐、三介质高温差换热器、空调制冷单元和控制单元；所述LNG储罐用于存储LNG；所述三介质高温差换热器包括壳体、上换热器和下换热器，所述壳体内设容腔，所述容腔内设有气液转换特性的蓄冷剂，所述蓄冷剂包括呈现气态的气相蓄冷剂和呈现液态的液相蓄冷剂；所述上换热器与所述LNG储罐连通，所述上换热器位于所述容腔内并且与所述气相蓄冷剂充分接触；所述下换热器位于所述容腔内并且与所述液相蓄冷剂充分接触；所述空调制冷单元包括风机盘管换热单元和循环泵，所述风机盘管换热单元包括风机和盘管换热器；所述盘管换热器的进口端通过管道与所述下换热器的出口端连通，所述盘管换热器的出口端与所述循环泵的进口端连通，所述循环泵的出口端与所述下换热器的进口端连接，所述下换热器、盘管换热器和循环泵连通构成的回路中具有载冷剂；所述风机位于所述盘管换热器的一侧，所述盘管换热器的另一侧设置有出风口，所述风机的吹风方向朝向所述盘管换热器；所述控制单元与所述循环泵和风机控制连接。作为优选，还包括动力单元，所述动力单元是以天然气为燃料的热能应用设备，所述动力单元通过主介质管路与所述LNG储罐连通，所述主介质管路靠近所述LNG储罐的一端设置有第一手动截止阀；所述上换热器的进口端通过蓄冷管路入口管与所述主介质管路连通，所述蓄冷管路入口管与主介质管路的连接处位于所述第一手动截止阀与动力单元之间，所述蓄冷管路入口管上设置有第二手动截止阀；所述上换热器的出口端通过蓄冷管路出口管与所述主介质管路连通，所述蓄冷管路出口管与主介质管路的连接处位于所述蓄冷管路入口管与主介质管路的连接处和所述主介质管路与动力单元的连接处之间。作为优选，所述三介质高温差换热器上设有第一温度传感器、压力传感器、液位传感器和安全阀，所述第一温度传感器用于监测所述液相蓄冷剂的温度，所述压力传感器用于监测所述气相蓄冷剂的压力，所述液位传感器用于测量所述液相蓄冷剂的液位高度，所述安全阀用于当所述气相蓄冷剂压力超标时自动起跳泄压；所述盘管换热器的进口端处设置有第二温度传感器，所述盘管换热器的出口端处设置有第三温度传感器，所述出风口附近设置有第四温度传感器；所述控制单元与所述第一温度传感器、压力传感器、液位传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器通信连通。作为优选，所述蓄冷管路入口管上设置有第一电磁调节阀，所述第一电磁调节阀位于所述第二手动截止阀与上换热器的进口端之间；所述主介质管路上设置有第二电磁调节阀，所述第二电磁调节阀位于所述蓄冷管路出口管与主介质管路的连接处和所述蓄冷管路入口管与主介质管路的连接处之间；所述控制单元与所述第一电磁调节阀和第二电磁调节阀控制连接；所述循环泵的进口端连接的管路上设置有第三手动截止阀，所述循环泵的出口端连接的管路上设置有第四手动截止阀。作为优选，还包括载冷剂缓冲罐，所述载冷剂缓冲罐位于所述第三手动截止阀和盘管换热器的出口端之间。本专利技术的有益效果是：（1）回收LNG的冷能作为空调制冷系统的冷源，避免LNG汽化造成的大量冷量的浪费，消除了常规蒸汽压缩制冷循环所必须的高功耗部件-压缩机，降低了动力单元的燃料消耗和废气排放，节能减排效果显著。（2）创新专利技术并使用三介质高温差换热器回收LNG的冷能，克服LNG与载冷剂两介质换热无法突破的高温差换热障碍，消除两介质换热时载冷剂冻结和换热不良的问题，保证LNG空调制冷系统平稳、安全运行，并通过液相蓄冷剂的蓄冷，实现了LNG蓄冷空调功能，系统效率高且流程简单。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术一种LNG空调制冷系统的最优实施例的结构示意图。图2是本专利技术一种LNG空调制冷系统的LNG进入动力单元的过程。图3是本专利技术一种LNG空调制冷系统的蓄冷过程。图4是本专利技术一种LNG空调制冷系统的制冷过程。图中101、LNG储罐，102、第一手动截止阀，103、主介质管路，104、第二电磁调节阀，105、动力单元，201、三介质高温差换热器，202、液相蓄冷剂，203、气相蓄冷剂，204、壳体，205、压力传感器，206、第一温度传感器，207、安全阀，208、液位传感器，301、冷却空间，302、下换热器，303、盘管进口管，304、风机盘管换热单元，305、盘管出口管，306、载冷剂缓冲罐，307、载冷剂管路，308、第三手动截止阀，309、循环泵，310、第四手动截止阀，311、第三温度传感器，312、第二温度传感器，313、第四温度传感器，314、风机，315、盘管换热器，316、换热翅片，317、载冷剂，401、蓄冷管路入口管，402、第二手动截止阀，403、第一电磁调节阀，404、上换热器，405、蓄冷管路出口管，501、控制单元。具体实施方式如图1所示，本专利技术提供了一种LNG空调制冷系统，包括三介质双级换热系统、LNG管路系统、空调制冷单元、监控系统、LNG储罐101、动力单元105和控制单元501。LNG管路系统包括主介质管路103、蓄冷管路入口管401和蓄冷管路出口管405。主介质管路103用于连通LNG储罐101和动力单元105，主介质管路103的一端与LNG储罐101连接，另一端与动力单元105连接，主介质管路103靠近LNG储罐101的一端设置有第一手动截止阀102。LNG储罐101为存储LNG的容器，动力单元105为以天然气为燃料的热能应用设备，第一手动截止阀102被打开后LNG才能够从主介质管路103进入动力单元105。在LNG进入动力单元105过程中，如图2所示，首先打开第一手动截止阀102，由LNG储罐101流出LNG进入主介质管路103，然后进入动力单元105内燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LNG空调制冷系统，其特征在于，包括LNG储罐、三介质高温差换热器、空调制冷单元和控制单元；/n所述LNG储罐用于存储LNG；/n所述三介质高温差换热器包括壳体、上换热器和下换热器，所述壳体内设容腔，所述容腔内设有气液转换特性的蓄冷剂，所述蓄冷剂包括呈现气态的气相蓄冷剂和呈现液态的液相蓄冷剂；所述上换热器与所述LNG储罐连通，所述上换热器位于所述容腔内并且与所述气相蓄冷剂充分接触；所述下换热器位于所述容腔内并且与所述液相蓄冷剂充分接触；/n所述空调制冷单元包括风机盘管换热单元和循环泵，所述风机盘管换热单元包括风机和盘管换热器；所述盘管换热器的进口端通过管道与所述下换热器的出口端连通，所述盘管换热器的出口端通过管道与所述循环泵的进口端连通，所述循环泵的出口端通过管道与所述下换热器的进口端连接，所述下换热器、盘管换热器和循环泵连通构成的回路中具有载冷剂；/n所述风机位于所述盘管换热器的一侧，所述盘管换热器的另一侧设置有出风口，所述风机的吹风方向朝向所述盘管换热器；所述控制单元与所述循环泵和风机控制连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种LNG空调制冷系统，其特征在于，包括LNG储罐、三介质高温差换热器、空调制冷单元和控制单元；
所述LNG储罐用于存储LNG；
所述三介质高温差换热器包括壳体、上换热器和下换热器，所述壳体内设容腔，所述容腔内设有气液转换特性的蓄冷剂，所述蓄冷剂包括呈现气态的气相蓄冷剂和呈现液态的液相蓄冷剂；所述上换热器与所述LNG储罐连通，所述上换热器位于所述容腔内并且与所述气相蓄冷剂充分接触；所述下换热器位于所述容腔内并且与所述液相蓄冷剂充分接触；
所述空调制冷单元包括风机盘管换热单元和循环泵，所述风机盘管换热单元包括风机和盘管换热器；所述盘管换热器的进口端通过管道与所述下换热器的出口端连通，所述盘管换热器的出口端通过管道与所述循环泵的进口端连通，所述循环泵的出口端通过管道与所述下换热器的进口端连接，所述下换热器、盘管换热器和循环泵连通构成的回路中具有载冷剂；
所述风机位于所述盘管换热器的一侧，所述盘管换热器的另一侧设置有出风口，所述风机的吹风方向朝向所述盘管换热器；所述控制单元与所述循环泵和风机控制连接。


2.如权利要求1所述的一种LNG空调制冷系统，其特征在于：
还包括动力单元，所述动力单元是以天然气为燃料的热能应用设备，所述动力单元通过主介质管路与所述LNG储罐连通，所述主介质管路靠近所述LNG储罐的一端设置有第一手动截止阀；
所述上换热器的进口端通过蓄冷管路入口管与所述主介质管路连通，所述蓄冷管路入口管与主介质管路的连接处位于所述第一手动截止阀与动力单元之间，所述蓄冷管路入口管上设置有第二手动截止阀；
所述上换热器的出口端通过蓄冷管路出口管与所述主介质管路...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋春辉，蒋宁婧，
申请(专利权)人：酷豹低碳新能源装备科技常州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32