回收液化天然气冷能的冷媒无相变冷库制造技术

回收液化天然气冷能的冷媒无相变冷库，属于节能与制冷技术领域，本发明专利技术包括ＬＮＧ储罐，ＬＮＧ低温泵，ＬＮＧ汽化器，ＬＮＧ－冷媒换热器，冷库换热器，冷库风机，冷媒低温储罐，低温冷媒泵以及各种流量阀。本发明专利技术选择Ｒ４１０Ａ为冷媒，从液化天然气中获得冷量后依次进入各冷库，使得冷媒逐级释放冷量，实现了冷能的梯级利用。整个过程中冷媒是全液态运行，在各冷库的换热器中不发生相变；其冷库所需的冷量变换是通过调整风机转速和调节冷媒的流量来实现。本发明专利技术具有显著的节能减排效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种回收利用液化天然气(LNG)冷能的冷库，尤其是一种保持中间冷媒 不发生相变的回收液化天然气冷能的冷媒无相变冷库，属于节能与制冷

技术介绍
天然气是三大主要能源之一，由于其高效和清洁而被广泛使用。为了便于远洋运输， 往往把气态的天然气进行液化处理，形成液化天然气(LNG)，每生产一吨LNG的动力消 耗约为850kWh，而LNG在接收站气化成常温气体供给用户的过程中将释放出大量的冷能， 为830 860kJ/kg。这部分冷能通常被海水或空气带走，不仅造成了极大的能源浪费，也 会影响周围海域及地区的生态环境。如果能利用好这部分的冷能，则能达到节能的目标。传统的电制冷行业是耗能大户，据初步的估算，目前制冷设备所消耗的电能约占全世 界生产电能的15%左右。在一般的食品工厂的生产中，冷库动力消耗约占全厂总耗电量的 50% 60%。目前从节能减排的角度考虑，己将LNG冷能利用于低温冷库的制冷。已有技术中，申请号为200720007870.7，名称为"一种LNG冷能梯级、集成利用系 统"的技术专利，主要讨论了液化天然气气化站、冷能服务公司和冷能利用公司之间 如何协调利用LNG冷能的问题。其中也涉及到了冷库制冷的问题，但是没有深入说明冷 库流程等细节的技术问题，只是从整体作为一类冷能利用公司概括介绍。申请号为 200420114636.0，名称为"回收液化天然气冷能用于冷库的制冷装置"的技术专利， 其采用了 R410A回收LNG冷能用于冷库制冷技术，中间冷媒通过气态到液态的冷凝过程 吸收LNG的冷量，再通过液态到气态的蒸发过程将冷量传递到冷库中。该流程由于涉及 气液相变过程，中间冷媒比容变化很大，气态部分管路体积很大，气态流速较高，控制较 困难，并且冷能只在单个冷库中一次利用。
技术实现思路
为了克服已有技术不足，本专利技术提出了一种回收液化天然气冷能的无相变冷库，使得 冷库中的中间冷媒在整个循环中保持液态运行，实现了冷媒冷量的梯级利用，并且负荷波动时也能相应调节。整个流程装置简单，控制方便，节省了大量的电能和固定投资，实现 了节能减排的要求。本专利技术是通过下述技术方案实现本专利技术包括LNG储罐，LNG低温泵，第一LNG 流量阀，第一LNG气化器，第二LNG流量阀，LNG-冷媒换热器，第二LNG气化器，冷 媒流量阀，第一冷库风机，第一冷库换热器，第二冷库风机，第二冷库换热器，第三冷库 风机，第三冷库换热器，冷媒低温储罐，低温冷媒泵。LNG储罐与LNG低温泵进口相连接；LNG低温泵出口分别通过第一 LNG流量阀和 第二 LNG流量阀与第一 LNG气化器的进口和LNG-冷媒换热器的LNG侧管路进口相连； 第一 LNG气化器出口与天然气管网相连接；LNG-冷媒换热器的LNG侧的管路出口通过 第二 LNG汽化器与天然气管网相连接；LNG-冷媒换热器的冷媒侧管路出口通过冷媒流量 阀与第一冷库换热器进口连接，第一冷库换热器出口与第二冷库换热器进口连接，第二冷 库换热器出口与第三冷库换热器进口连接，第三冷库换热器的出口依次通过冷媒低温储罐 和低温冷媒泵与LNG-冷媒换热器的冷媒侧管路入口连接。第一冷库的风机安装在第一冷 库换热器旁，第二冷库风机在第二冷库换热器旁，第三冷库风机在第三冷库换热器旁。本专利技术装置可实现LNG冷能回收和中间冷媒无相变的冷能利用。1) LNG冷能回收LNG低温泵从LNG储罐中抽出-162'C的液化天然气，将其增压到6.0 7.0MPa，由于 沿程管路运输时有漏热，温度将升高到-160 -15(TC;然后将该高压低温的LNG分成两路， 其中一路经第一 LNG流量阀后进入第一 LNG汽化器中进行气化，温度升高到常温附近， 压力降低到5.5 6.5MPa;气化后的天然气直接进入城市的天然气管网；另一路经第二LNG 流量阀后进入LNG-冷媒换热器同冷媒换热，温度升高到-55 -40'C;再经第二LNG气化 器升温至常温附近；最后也进入城市天然气管网。2) 中间冷媒冷能利用采用R410A做中间冷媒，在LNG-冷媒换热器中从LNG中获得冷量，温度下降到-100 -90°C;经冷媒流量阀后进入第一冷库的换热器中，通过旁边的风机对第一冷库内空气进行 冷却，使得冷媒温度升高到-80 -7(TC;然后进入到第二冷库的换热器中，同样温度升高 到-45 —35-C;接着进入到第三冷库的换热器中升温到-35 -25匸；最后经过储液罐进入低 温冷媒泵加压，接着进入LNG-冷媒换热器而循环使用。本专利技术的有益效果1) 当冷库所需冷量改变时，通过第二LNG流量阀来控制进入LNG-冷媒换热器的LNG 气化量来满足冷量需求。该冷库避免了电制冷而具有显著的节能减排的效果。2) 当城市所需的天然气总量变化时，通过第一 LNG流量阀来控制进入第一 LNG气化4器的汽化量，而保证对LNG-冷媒换热器的正常LNG供应量不变。3) 在三个冷库的换热器中，冷媒R410A都没有蒸发，整个循环中的冷媒都保持液相 状态，便于控制。4) 当冷库中总负荷改变时，通过调节冷媒流量阀来控制冷媒的流量。5) 当各冷库的负荷改变时，可以通过控制各自的风机转速来改变换热强度，达到温度 控制目的。附图说明图1为本专利技术回收液化天然气冷能的冷媒无相变冷库的结构原理示意图。图中，1 LNG储罐，2 LNG低温泵，3第一 LNG流量阀，4第一 LNG气化器，5第二LNG流量阀，6LNG-冷媒换热器，7第二LNG气化器，8冷媒流量阀，9第一冷库风机，10第一冷库换热器，11第二冷库风机，12第二冷库换热器，13第三冷库风机，14第三冷库换热器，15冷媒低温储罐，16低温冷媒泵。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术冷库用于金枪鱼和一般鱼虫下冷藏的具体实施做进一步描述。如图1所示，本专利技术包括LNG储罐1， LNG低温泵2，第一 LNG流量阀3，第一 LNG气化器4，第二LNG流量阀5， LNG-冷媒换热器6，第二 LNG气化器7，冷媒流量 阀8，第一冷库风机9，第一冷库换热器IO，第二冷库风机ll，第二冷库换热器12，第三 冷库风机13，第三冷库换热器14，冷媒低温储罐15，低温冷媒泵16。LNG储罐1与LNG低温泵2进口相连接；LNG低温泵2出口分别通过第一 LNG流 量阀3和第二 LNG流量阀5与第一 LNG气化器4的进口和LNG-冷媒换热器6的LNG侧 管路进口相连；第一LNG汽化器4出口与天然气管网相连接；LNG-冷媒换热器6的LNG 侧的管路出口通过第二 LNG气化器7与天然气管网相连接；LNG-冷媒换热器6的冷媒侧 管路出口通过冷媒流量阀8与第一冷库换热器10进口连接，第一冷库换热器10出口与第 二冷库换热器12进口连接，第二冷库换热器12出口与第三冷库换热器14进口连接，第 三冷库换热器14的出口依次通过冷媒低温储罐15和低温冷媒泵16与LNG-冷媒换热器6 的冷媒侧管路入口连接。第一冷库风机9安装在第一冷库换热器10旁，第二冷库风机ll 安装在第二冷库换热器12旁，第三冷库风机13安装在第三冷库换热器14旁。一般来说液化天然气接收站都是建在港口附近， 一来是方便LNG船运输，二来是方 便用海水气化器气化LNG，而一般水产品冷库也建在港口附近，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回收液化天然气冷能的冷媒无相变冷库，包括：ＬＮＧ储罐（１），ＬＮＧ低温泵（２），第一ＬＮＧ流量阀（３），第一ＬＮＧ气化器（４），第二ＬＮＧ流量阀（５），ＬＮＧ－冷媒换热器（６），第二ＬＮＧ气化器（７），冷媒流量阀（８），第一冷库风机（９），第一冷库换热器（１０），第二冷库风机（１１），第二冷库换热器（１２），第三冷库风机（１３），第三冷库换热器（１４），冷媒低温储罐（１５），低温冷媒泵（１６），其特征在于：ＬＮＧ储罐（１）与ＬＮＧ低温泵（２）进口相连接；ＬＮＧ低温泵（２）出口分别通过第一ＬＮＧ流量阀（３）和第二ＬＮＧ流量阀（５）与第一ＬＮＧ气化器（４）的进口和ＬＮＧ－冷媒换热器（６）的ＬＮＧ侧管路进口相连；第一ＬＮＧ汽化器（４）出口与天然气管网相连接；ＬＮＧ－冷媒换热器（６）的ＬＮＧ侧的管路出口通过第二ＬＮＧ气化器（７）与天然气管网相连接；ＬＮＧ－冷媒换热器（６）的冷媒侧管路出口通过冷媒流量阀（８）与第一冷库换热器（１０）进口连接，第一冷库换热器（１０）出口与第二冷库换热器（１２）进口连接，第二冷库换热器（１２）出口与第三冷库换热器（１４）进口连接，第三冷库换热器（１４）的出口依次通过冷媒低温储罐（１５）和低温冷媒泵（１６）与ＬＮＧ－冷媒换热器（６）的冷媒侧管路入口连接；第一冷库风机（９）安装在第一冷库换热器（１０）旁，第二冷库风机（１１）安装在第二冷库换热器（１２）旁，第三冷库风机（１３）安装在第三冷库换热器（１４）旁。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林文胜，黄美斌，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]