回热式并联型高效预冷及液化系统技术方案

本发明专利技术涉及一种回热式并联型高效预冷及液化系统，包括回热式制冷模块和预冷及液化模块；所述回热式制冷模块包括多个相同的回热式制冷机单元以及直流外部循环单元；所述回热式制冷机单元包括依次连接的压缩装置、回热器、冷端换热器；所述直流外部循环单元中，两股或多股直流引入同一个或多个间壁式换热通道并经过多个外部通道后回到回热器，从而完成直流循环；同时通过相位控制机构，调节两台或多台制冷机之间的相位，使得冷端直流大小形成补充关系。与现有技术相比，本发明专利技术通过两台或多台制冷机并联的模式使得各个阶段的直流更为恒定，可提供更为恒定的冷量，从而与待预冷及液化物料的需冷量相匹配，降低温差，提高液化效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
回热式并联型高效预冷及液化系统


[0001]本专利技术涉及制冷
，尤其是涉及一种回热式并联型高效预冷及液化系统。

技术介绍

[0002]回热式制冷机是一种交变流动形式的制冷技术，利用回热器实现气体工质与回热填料之间的周期性的热量存储与释放，利用气体的膨胀产生制冷效应。回热器一般具有大的单位体积比表面积。
[0003]直流是在一个周期内某截面正向流动与反向流动的气流质量不相等，出现沿一个方向流动的净质量流量，直流又称直流循环质量流。
[0004]直流的驱动力一方面来自于气体工质密度和压力的波动，另一方面通过将气流连接低压管路或连接高压管路而形成。例如：1997年，陈国邦等人在一台两级脉管制冷机中引入了一股直流，降低了脉管中部的温度，减少了损失，提高了制冷效率。
[0005]在G
‑
M制冷机中是利用回热器的蓄热功能，通过旋转阀控制制冷机内压力的交替变化，由于直流是在冷端压力波与制冷机低压(或是节流后的更低压力)之间形成的，直流随压力波动而变化，具有周期性。在已有的液化装置中，被液化的流动气体一般是恒定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回热式并联型高效预冷及液化系统，其特征在于，包括回热式制冷模块和预冷及液化模块；所述回热式制冷模块包括至少两个相同的回热式制冷机单元和直流外部循环单元；所述回热式制冷机单元包括依次连接的压缩机装置(1)、回热器、冷端换热器(12)；所述直流外部循环单元中，包括间壁式换热通道，其中直流自制冷机单元的任意位置引出后，经过一个或多个间壁式换热通道，之后再回到各自的回热器，从而完成直流循环；所述直流外部循环单元中设有直流控制阀，以此控制直流流量大小；所述预冷及液化模块包括依次连通的待预冷物料的料源(21)、进料控制机构(22)、间壁式换热器(30)、冷端换热管路(24)以及冷料收集组件(25)，所述料源(21)内待预冷物料通过间壁式换热器(30)进行预冷，之后进入至冷料收集组件(25)中；所述液化模块还包括物料在冷端换热管路(24)中液化的装置；所述间壁式换热通道置于所述间壁式换热器(30)内部或外部，使得直流通过间壁式换热通道与间壁式换热器(30)热耦合。2.根据权利要求1所述的一种回热式并联型高效预冷及液化系统，其特征在于，所述回热式制冷模块还包括相位控制机构，所述相位控制机构分别与每个回热式制冷机单元耦合，以此同时调节多台制冷机之间的相位差，进而调节回热器冷端的直流流量大小。3.根据权利要求1所述的一种回热式并联型高效预冷及液化系统，其特征在于，所述直流引出回热器结构的位置为回热器的冷端，或为回热器的冷端到回热器的热端之间区段的任意位置；所述直流自间壁式换热通道引入回热式制冷机系统的位置为回热器热端至压缩机装置(1)之间区段或回热器热端到回热器冷端之间区段的任意位置；所述直流的引出位置为一个或多个位置同时引出，以此形成一股或多股直流；所述间壁式换热通道为一个或多个，间壁式换热通道为多个时，多股直流被间壁式换热通道分配。4.根据权利要求3所述的一种回热式并联型高效预冷及液化系统，其特征在于，所述直流外部循环单元中还包括增设的膨胀机构和压缩机构，所述直流引出回热器后与所述膨胀机构连接；所述膨胀机构为单个膨胀机构或多个膨胀机构的组合；所述膨胀机构设于一股直流或分别设于多股直流上；所述膨胀机构在直流上的位置为回热器冷端或冷端至热端中间的任一位置；所述膨胀机构为小孔阀、小孔、毛细管道、狭缝、多孔介质、中的一种，以此通过摩擦阻力和局部阻力实现节流降压；所述膨胀降压机构为透平膨胀机或活...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹强，王苗苗，陈超杰，李芃，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：