低温气体冷却系统和方法技术方案

一种预冷制冷回路，包括：预冷压缩机，其配置成接收和压缩来自预冷热交换器的预冷制冷剂蒸气；预冷冷却装置，其配置成接收和冷却来自预冷压缩机的压缩的预冷制冷剂；预冷膨胀装置，其配置成接收和膨胀来自预冷冷却装置的压缩和冷却的预冷制冷剂；以及预冷分离装置，其配置成在减压下从预冷膨胀装置接收膨胀的预冷制冷剂，以便降低膨胀的预冷制冷剂的沸点，并将膨胀的预冷制冷剂分离成预冷制冷剂蒸气流和预冷制冷剂液体流。主制冷回路包括配置成接收和压缩来自液化器热交换器和预冷热交换器的主制冷剂蒸气的第一主压缩机，配置成接收和冷却来自第一主压缩机的压缩的主制冷剂的主冷却装置。主冷却装置与预冷热交换器和液化器热交换器流体连通。第一主膨胀装置配置成接收并膨胀来自液化器热交换器的压缩和冷却的主制冷剂，第一主膨胀装置具有与液化器热交换器和预冷热交换器流体连通的出口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开总体涉及用低温气体制冷或液化低温气体的系统和方法，更具体地，涉及包括低温液体预冷却回路，对低温气体进行冷却的系统和方法。

技术介绍

1、工业低温气体，例如天然气、氢气、氖气或氦气，有利地以液态储存或运输，因为它们占据小得多的体积(例如天然气是气态的1/600)。然后，液化气体被蒸发回气态，以用于场所或系统。同样的低温气体也用于致冷器，通常用于粒子加速器研究、空间温度模拟、低速粒子分析(冷中子源)或其他科学应用。然而，这种致冷器通常在液氮加热以提供制冷后将蒸发的氮气化到大气中，从而消耗氮。

2、低温气体的液化通常是昂贵的。例如，气态氢通过将其冷却到约-253℃而转化为液化氢。因此，典型的冷却过程利用大量能量。此外，该过程可包括多个制冷循环，并涉及多级气体压缩。

3、氢液化系统通常包括使用压缩机的氢制冷剂循环。由于氢的低分子量和低粘度，它很难压缩。因此，这种压缩机通常消耗操作系统所需的大部分能量。同样，压缩氦的成本也很高。低温气体液化系统和方法需要提高能量效率。

技术实现思路

1、本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于液化低温气体进料流的系统，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，还包括所述预冷热交换器位于其内的预冷冷箱和所述液化器热交换器位于其内的液化器冷箱。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述液化器热交换器是真空隔热的。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一主膨胀装置是焦耳-汤姆逊阀。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述液化热交换器包括具有第一主制冷剂冷却通道、第一主制冷剂加热通道和第二主制冷剂加热通道的第一液化热交换器，所述液化热交换器还包括具有第二主制冷剂冷却通道、第三主制冷剂冷却通道、第三主制冷剂加热通道和第四主...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于液化低温气体进料流的系统，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，还包括所述预冷热交换器位于其内的预冷冷箱和所述液化器热交换器位于其内的液化器冷箱。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述液化器热交换器是真空隔热的。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一主膨胀装置是焦耳-汤姆逊阀。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述液化热交换器包括具有第一主制冷剂冷却通道、第一主制冷剂加热通道和第二主制冷剂加热通道的第一液化热交换器，所述液化热交换器还包括具有第二主制冷剂冷却通道、第三主制冷剂冷却通道、第三主制冷剂加热通道和第四主制冷剂加热通道的第二液化热交换器，并且还包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第二主膨胀装置是涡轮机。

7.根据权利要求5所述的系统，还包括第三主膨胀装置，其配置成从所述第二液化热交换器的第二主制冷剂冷却通道接收所述第一部分主制冷剂，所述第三主膨胀装置具有第三主膨胀装置出口，其中，所述第三和第一主制冷通道配置成从第三主膨胀装置出口接收第一部分主制冷剂。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第二和第三膨胀装置是涡轮机。

9.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一主压缩机具有第一主压缩机入口，其配置成接收来自所述第一热交换器的第二主制冷剂加热通道的第二部分主制冷剂，并且还包括具有主压缩机入口的第二主压缩机，其配置成接收来自所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·诺奇，
申请(专利权)人：查特能源化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：