本发明专利技术提供一种冷却循环系统（６１），其具有：压缩制冷剂的制冷剂压缩机（１）；将用该制冷剂压缩机（１）压缩的制冷剂冷却并凝结的冷凝器（１０）；接受用该冷凝器（１０）凝结的制冷剂的储液器（１１）；使来自该储液器（１１）的制冷剂膨胀的膨胀机构（１８）；与用该膨胀机构（１８）膨胀的制冷剂进行热交换而冷却冷却对象并使向制冷剂压缩机（１）供给的制冷剂蒸发的蒸发机构（１９）；以及具有使辅助制冷剂流通并通过储液器（１１）内的管道（４７），通过与在该管道（４７）内流通的辅助制冷剂进行热交换而在制冷剂压缩机（１）起动之前冷却储液器（１１）内的制冷剂的辅助冷却机构（６２）。由此，能够降低制冷剂压缩机起动时的所需动力，即使使用起动时的发生转矩较小的驱动源也能够稳定地起动制冷剂压缩机。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及冷却循环系统、天然气液化设备、冷却循环系统的运转方法及 改造方法。
技术介绍
为了将气体天然气做成适于输送的液化天然气，需要将天然气在加压的状态下冷却到-150。C左右的低温之后使其膨胀到外部气压附近。该冷却通过丙 烷和混合制冷剂等的多个冷却循环的组合来实现。在进行这些冷却循环的起动 时，由于工序内的制冷剂的温度、压力与额定运转时不同，因此制冷剂压缩枳i 的起动所需的转矩(以下称为起动转矩)比额定运转时还大，从而指出根据驱 动源的转矩特性有可能不能起动制冷剂压缩机。为了解决该问题， 一般已知有 如下方法(a)在制冷剂压缩机的吸入线上设置节流机构并在起动时对吸入流 量进行节流的方法；(b)预先设置容量大的驱动源的方法；以及(c)在制冷 剂压缩机的排出侧设置放出口将制冷剂向外部排出的方法。根据专利文献1 (特开2002 - 322996公报)，公开了 一种按照压缩机的转数来操作设置在压缩 机的吸入线上的节流机构的开度而起动压缩机的方法。在制冷剂压缩机的吸入部上的制冷剂的温度和压力，与用上游侧的蒸发器 蒸发的制冷剂的温度和与其对应的饱和压力相等。包括上述专利文献1记载的 技术，起动时对压缩机的吸入流量进行节流的方法，虽然可实现吸气的体积流 量的减少，但是起动时的制冷剂温度甚至饱和压力与不进行对吸气流量的节流 的情况一样，所以降低吸气的质量流量来减轻起动时所需的转矩的效果有限。另外，预先设置容量大的驱动源的方法，存在降低额定运转时的驱动源的 效率的情况，设备成本也增大。起动时将从制冷剂压缩机排出的制冷剂向外部排出的方法，虽然可实现制 冷剂压缩机的压力波动的避免和起动转矩的降低，但是在制冷剂压缩机的排出压力的上升上花费时间而存在直到冷却循环的起动结束所需的时间延长的倾向。而且，浪费制冷剂也是一个缺点。
技术实现思路
于是，本专利技术的目的是提供一种能够降低制冷剂压缩机的起动时的所需动 力，即使使用起动时的发生转矩较小的驱动源也能够稳定地起动制冷剂压缩机 的。为达到上述目的，具有压缩制冷剂的制冷剂压缩机；接受用该制冷剂压 缩机压缩后凝结的制冷剂的储液器；以及在该储液器内通过辅助制冷剂并在上 述制冷剂压缩机的起动前冷却储液器内的制冷剂的辅助冷却机构。本专利技术具有以下效果。根据本专利技术，能够降低制冷剂压缩机的起动时的所需动力，即使使用起动 时的发生转矩较小的驱动源也能够稳定地起动制冷剂压缩机。 附图说明图1是使用了涉及本专利技术的第一实施方式的冷却循环系统的天然气液化 设备的整体结构图。图2是表示制冷剂压缩机的起动时的转数变化与吸入调整机构的开度变 化的图。图3是表示涉及本专利技术的第一实施方式的制冷剂压缩机的起动时的压力及流量的变化的图。图4是表示比较例的制冷剂压缩机的起动时的压力及流量变化的图。图5是表示涉及本专利技术的第一实施方式的制冷剂压缩机的起动时的转矩变化的图。图6是表示比较例的制冷剂压缩机的起动时的转矩变化的图。 图7是使用了涉及本专利技术的第二实施方式的冷却循环系统的天然气液化 设备的整体结构图。 图中1-制冷剂压缩机，10-冷凝器，ll-储液器，18-膨胀机构， 19-蒸发机构，21-换热器，47-管道，60-第二冷却循环系统， 61 -第 一冷却循环系统，62 -辅助冷却^/L构，62A -辅助冷却机构， 68-蒸发器，80-蒸发器，81-压缩机，82-冷凝器，83-膨胀阀，86-燃烧器，90-吸气冷却换热器，91-空气压缩机，92-发电机， 93-涡轮，94-排热回收锅炉，96-吸收式冷却器，97-温度检测单元， 98-控制装置，99-调节阀，101-旁通管道。 具体实施例方式以下使用附图说明本专利技术的实施方式。涉及本专利技术的冷却循环系统，通过与制冷剂进行热交换来冷却被冷却介利用设施的一例，可举出例如将气体状态的天然气冷却并液化的设施。天然气 通过液化体积减少而搬运效率提高。当然，并不局限于液化天然气的设施，只 要是将冷却后的被冷却介质可作为热源利用的设施，就可以作为本专利技术的冷却 循环系统的#1冷却介质的利用地。 第一实施方式 (结构)图1是使用了涉及本专利技术的第一实施方式的冷却循环系统的天然气液化 设备的整体结构图。作为图示的天然气液化设备的主要的结构要素，可举出冷却液化从天然 气导入管道20导入的天然气(气体状态)的主换热器21;利用作为工作介质 的制冷剂(以下记为"第一制冷剂")对冷却天然气的制冷剂(以下记为"第 二制冷剂，，)进行冷却的第一冷却循环系统61;以及将利用第一冷却循环系统 61冷却的第二制冷剂向主换热器21供给的第二冷却循环系统60。第一冷却循 环系统61具有利用作为工作介质的制冷剂(以下记为"辅助制冷剂")冷却第 一制冷剂的辅助冷却机构62这一点是特征性结构。第一冷却循环系统61将丙烷作为工作流体，并具有制冷剂压缩机1、冷 凝器IO、储液器ll、膨胀机构18、蒸发机构19。制冷剂压缩机1用于压缩来自蒸发机构19的第一制冷剂，具有低压压缩 机2、中压压缩机3、高压压缩机4的多才及(在本例中为3级)压缩机。在低 压压缩机2、中压压缩机3、高压压缩机4上，可分别通过管道56、 55、 54 导入来自蒸发机构19的第一制冷剂。构成制冷剂压缩机1的低压压缩机2、 中压压缩才几3、高压压缩机4与作为驱动源的电动机5同轴连接，利用电动机65的旋转动力旋转驱动。电动机5利用来自燃气轮机发电装置(未图示)的供 电来驱动。上述冷凝器10通过管道50与制冷剂压缩机1的出口连接，通过与外部气 体或海水等冷热源进行热交换，冷却由制冷剂压缩机1压缩的第一制冷剂并使 其凝结。储液器11通过管道49与冷凝器IO连接，接受用冷凝器IO凝结的第一制 冷剂。膨胀机构18用于使从储液器11供给的液体的第一制冷剂膨胀，在本实施 方式中，通过用高压膨胀阀12、中压膨胀阀13、低压膨胀阀14的多个膨胀阀 来构成膨胀机构18,从而使第一制冷剂阶段性地膨胀并降温。蒸发机构19从通过管道41的第二制冷剂吸取热量并且用吸取的热量使第 一冷却循环系统61的第一制冷剂蒸发。在本实施方式中，通过用高压蒸发器 15、中压蒸发器16、低压蒸发器17的多个蒸发器来构成蒸发机构19，从而与 用膨胀机构18使其膨胀并变成低温的第一制冷剂进行热交换而依次冷却在管 道41内流通的第二制冷剂，同时使由膨胀机构18膨胀的第一制冷剂蒸发。高压蒸发器15通过管道51与储液器11连接，高压膨胀阀12设在管道 51的途中。中压蒸发器16通过管道52与高压蒸发器15连接，中压膨胀阀13 设在管道52的途中。低压蒸发器17通过管道53与中压蒸发器16连接，低压 膨胀阀14设在管道53的途中。蒸发器15-17分别通过管道54、 55、 56与制 冷剂压缩机1的高压压缩机4、中压压缩机3、低压压缩机2连接。在将蒸发器15-17分别连接在压缩机4、 3、 2上的管道54-56的途中， 分别设有高压吸入调整机构71、中压吸入调整机构72、低压吸入调整机构73， 成为根据运转状态可调整制冷剂压缩机1的吸气流量的结构。这些吸入调整机 构71 - 73如图1所示可由阀构成，在压缩机2-4上还可以使用入口导向叶片 (IGV:入口导流叶片)。第二冷却循环系统60的流通第二制冷剂的管道本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种冷却循环系统，其特征在于， 具有：压缩制冷剂的制冷剂压缩机； 将用该制冷剂压缩机压缩的制冷剂冷却并凝结的冷凝器； 接受用该冷凝器凝结的制冷剂的储液器； 使来自该储液器的制冷剂膨胀的膨胀机构； 与用该膨胀机构 膨胀的制冷剂进行热交换而冷却冷却对象并使向上述制冷剂压缩机供给的制冷剂蒸发的蒸发机构；以及， 具有使辅助制冷剂流通并通过上述储液器内的管道，通过与在该管道内流通的辅助制冷剂进行热交换而在上述制冷剂压缩机起动之前冷却上述储液器内的制冷剂 的辅助冷却机构。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：荒木秀文，坂内正明，福岛康雄，堀次睦，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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