一种产生低温空气的方法及设备即低温空气产生器，由换热器和绝热层构成的通道，其技术特征是：预处理过的空气从通道输入口输入与通道内换热器中的冷媒或低温液体交换冷能产生低温空气经通道输出口输出。其产生的低温空气为冷库、物料低温加工与冷处理、冷库等设备或设施提供冷源；低温空气产生器输出的低温空气与物料输送隧道构成低温隧道对物料预冷（物理变化）与冷处理（化学变化）、与加工设备结合构成低温加工设备实现对物料低温加工。低温液体汽化是连续的；保证了低温空气产生器产生低温空气是连续的；通过低温隧道保证物料连续降至低温，保证了低温加工设备连续加工。这样的冷能废弃再利用实现低温加工效果目前还没有先例。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种产生低温空气的方法及设备即低温空气产生器或称为产生低温 空气装置，其产生的低温空气为冷库、物料低温加工与冷处理等设备或设施提供冷源。低温空气产生器输出的低温空气与物料输送隧道(管道)结合构成低温隧道对物 料进行预冷、冷处理；或与加工设备构成低温加工设备对物料实现低温加工；本专利技术也同 样适用于产生其它低温冷媒，如产生低温氮气等，属于热交换和物料冷藏、冷冻、低温加工、 冷处理等
技术介绍
液化天然气(含液化煤层气非常规天然气)简称LNG是天然气经过脱酸、脱碳、脱 水、脱硫等处理，通过低温工艺液化而成为_162°C的液态混合物，在液化过程中，每生产一 吨液化天然气需要消耗动力及公用设施电量约为850kWh，低温液体包含液化天然气、液化 煤层气、液化氮气、液化氧气、液化氩气、液化氦气、液氢等，其液化目的是方便运输，运送到 目的地，需要建立相对应的汽化站，将这些低温液体从液态汽化成气态，才能供终端用户直 接使用。这些低温液体在汽化过程中，都释放出很大的冷能，例如，液化天然气释放冷能大 约为830kJ/kg，这部分冷能折合电量约为230-250kWh/T通常在汽化器中随海水或空气白 白吸收浪费掉了，非常可惜。吸收低温液体气化管路上全程梯级冷能产生低温空气向冷库、物料低温加工与冷 处理等设备或设施提供深度冷能资源运行方式，目前还是一个空白，查阅所有资料未发现 有先例。
技术实现思路
国际制冷(1971年)大会统一商定沸点低于120K左右的流体定义为低温流体， 从热力学角度来看，低温流体(气体或液体)也是属于能量转换的工作物质，简称为工质；本专利技术低温空气产生器其温度范围包含常温，从常温到低温，能量转换的工作物 质采用统一的冷媒名称，即本专利技术低温空气包含上面提到的工质和常温下的制冷工质、制 冷剂、中间介质、载冷剂等概念。空气本身也是一种冷媒，本专利技术低温空气产生器，也叫做低 温冷媒产生器，也同样适用于其它冷媒(如氮气)。采用低温空气在实际应用中无需转化可 以直接使用，非常方便，例如，低温空气可以直接送入冷库中或直接参与物料低温预冷、物 料低温加工、物料冷处理(化学变化)。一种产生低温空气的方法及产生低温空气的设备即低温空气产生器，其产生的低 温空气为冷库、物料低温加工与冷处理等设备或设施提供冷源；低温空气产生器输出的低温空气与物料输送隧道(或管道)结合构成低温隧道对 物料进行预冷(物理变化)与冷处理(化学变化)；或与加工设备结合构成低温加工设备 对物料实现低温加工。本专利技术在一个总的专利技术构思下，有多个专利申请，即有多个独立权利项。技术方案1 一种产生低温空气的方法预处理过的空气与有绝热层构成的通道内的换热器中 来自低温液体汽化管路上的冷能交换而产生低温空气。通道内的换热器中来自低温液体汽化管路上的冷能，其技术特征是一种方式，换 热器中的冷媒与低温液体汽化管路上的换热器形成冷媒循环，空气与交换器是间接交换低 温液体汽化管路上的冷能；或者另一种方式，低温液体汽化管路上的汽化器也是换热器 直接安装在有绝热层构成的通道内，换热器中的低温液体直接释放冷能，空气与交换器是 直接交换低温液体汽化管路上的冷能。具体详细说明见技术方案2技术方案2:低温空气产生器由换热器和绝热层构成的通道，其技术特征是预处理过的空气 从通道输入口输入与通道内换热器中的冷媒或低温液体交换冷能产生低温空气经通道输 出口输出。下面结合图逐句详细解释其原理、构造、工作流程或到达的技术效果。换热器其技术特征是换热器安装在有绝热层的通道内部。可以是多个(图1中91、92、93、94)或一个 (图2中的2)换热器安装在有绝热层的通道内部；也可以是低温液体气化管路上的汽化器 即也是换热器(图3中的1)直接安装在有绝热层的通道内部；换热器，又叫热交换器，是现有技术，换热器在生产中可作为加热器、冷却器、冷凝 器、蒸发器和再沸器等。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上 可分三大类即间壁式、混合式和蓄热式。随着节能技术的飞速发展，换热器的种类越来越多，适用于不同介质、不同工况、 不同温度以及不同压力的换热器其结构和型式亦不相同，换热器种类随新型、高效换热器 的开发不断更新，具体分类如下按原理分类直接接触式换热器、蓄能式换热器、间壁式换热器；按传热种类分类无相变传热、有相变传热；按传热元件分类管式传热元件、板式传热元件；按强化传热元件分类(1)螺纹管换热器(2)波纹管换热器(3)异型管换热器(4)表面多孔管换热器(5) 螺旋扁管换热器(6)螺旋槽管板换热器(7)环槽管换热器(8)纵槽管换热器(9)螺旋绕管 式换热器(11)T型翅片管换热器(12)深冷器(13)内插物换热器(14)锯齿管换热器；图1中换热器91、92、93、94;图2中换热器2 ；实际应用中，不限于这四个、一个，安 装一、二、或多个换热器都落入本专利技术保护范围；绝热层其技术特征是由包裹绝热材料(含真空)构成通道壳(图1中的95 ；图2中的3 ；图3中2)；绝热材料，包含保温材料，指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体。是现有 技术，绝热材料的基本属性，绝热材料的优劣，主要由材料热传导性能的高低所决定。材料 的热传导愈难(即导热系数愈小)，其绝热、保温性能就愈好；绝热材料的类别，可分为无机 绝热材料、有机绝热材料和金属绝热材料三大类。常见的有双层壁粉末堆积绝热、真空粉末绝热、多层缠绕绝热、硬质聚氨酯泡沫绝热等形式。通道技术特征通道壳由绝热层构成，通道内部安装换热器，通道内部有空间方便空气快速流通 与换热器交换冷能；通道截面为方形、圆形、长方形、不规则形；通道有直线型、非直线型(如螺旋 形)；形成通道结构，其技术特征优势在于一是，通道一般来讲有一定长度，通道内换热器可以实现连续吸收低温液体汽化 管路上连续释放的梯级冷能；或通道内换热器中的冷媒可以实现连续吸收低温液体汽化管 路上连续释放的梯级冷能；使得通道也就有梯级冷能，符合热力学传递规律；二是，从通道 输入口输入的空气与换热器内的梯级冷能逆向连续交换冷能产生低温温度稳定的连续的 低温空气经通道输出口连续输出，其效率非常高。预处理过的空气其技术特征是空气是经过预处理(过滤、干燥等)的脱水空气(干空气)，在风机、泵、压缩机 等动力装置作用下输入的，空气输入有一定的风速、风量等技术参数要求，细节不再一一列 出，是非必要技术条件。空气与通道内换热器中的冷媒或低温液体交换冷能，其技术特征是这里有两层含义第一层意思空气与通道内换热器中的冷媒交换冷能1、图1为多组换热器形成的多个冷媒循环回路构成的低温空气产生器示意图，其 中低温液体汽化管路上1、2、3、4表示换热器；5表示汽化器；6表示泵；低温空气产生器通道内结构91、92、93、94表示换热器；90表示低温空气出口 ；95表示含有绝热层的通道壳； 96表示(经预处理的)空气入口 ；低温液体汽化管路上与低温空气产生器之间冷媒循环回路三种设备61、62、63、64表示泵或压缩机；71、711、72、722、73、733、74、744 表示罐或池；81、82、83、84、表示阀；四个冷媒循环回路1、61、71、722、81、91 ； 2、62、72、722、82、92 ；3、63、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种产生低温空气的方法：预处理过的空气与有绝热层构成的通道内的换热器中来自低温液体汽化管路上的冷能交换而产生低温空气。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢南群，
申请(专利权)人：沈军，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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