利用液化天然气冷能进行海水淡化的试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术利用液化天然气冷能进行海水淡化的试验装置由液化天然气冷能调节子系统与海水淡化装置系统并联或串联构成；液化天然气冷能调节子系统由冷能供应及储存系统与输出冷媒循环系统构成，包括储能箱、储能介质、换热器、屏蔽泵、循环管路和冷能利用装置；海水淡化装置系统由冷能输入系统与海水淡化装置构成，包括换能箱、换热器、屏蔽泵、循环管路和海水淡化装置等；在两个系统之间设有连接管道、三通和手动阀，使各部分能有分有合地开展试验或生产，获得模拟或实际的各种参数；本发明专利技术为在海水淡化中合理利用液化天然气冷能提供了一种有效的试验装置；并且本装置也可用于实际生产，对液化天然气冷能的利用能削峰填谷，提高利用效率。

Test device for desalination of sea water by using cold energy of liquefied natural gas

The invention uses test device of sea water desalination by LNG cold energy regulation subsystem and seawater desalination device system in parallel and in series to form the cold energy of liquefied natural gas; regulation subsystem by cold forming supply and storage system and output a refrigerant circulation system of LNG cold energy, including energy storage, storage box medium, heat exchanger, shield pump, circulating pipeline and cold energy utilization device; seawater desalination system by cold energy input system and desalination device, including heat box, heat exchanger, shield pump, circulating pipeline and desalination device; a connecting pipe, three links and the manual valve between the two a system, so that each part can have a development or production test, to obtain a variety of simulated or actual parameters; the invention is in desalination provides a reasonable utilization of cold energy of liquefied natural gas The utility model can also be used for actual production, and the utilization of the cold energy of the liquefied natural gas can cut down the peak and fill the valley, and improve the utilization efficiency.

【技术实现步骤摘要】
利用液化天然气冷能进行海水淡化的试验装置
本专利技术涉及新能源利用
，具体地说，是提出了在海水淡化过程中如何利 用液化天然气冷能的一种试验装置，以提高冷能的利用效率，达到利用新能源的作用。
技术介绍
现在，缺水是一个世界性的问题，在保护淡水资源的同时，人类也在利用海水，从 海水中获得淡水，即海水淡化。它是利用对海水进行脱盐而获得淡水。海水淡化主要是为 了提供饮用水和农业用水，在某些岛屿和海船上也通过使用海水淡化装置来获得淡水。海水淡化通常有两种方法一种是蒸馏法，是通过将水分蒸发而留下盐份，再将水 蒸气冷凝为液态淡水的过程；另一种是冷冻法，是通过使海水结冰，在液态淡水变成固态的 冰的同时，将盐分离出去。这两种方法都需要消耗极大的能源，因此，成本是非常高的。这 也是海水淡化技术难以推广的主要原因。另一方面，现在天然气是城市中使用的主要燃气之一。在液化天然气的(液化) 输送和转气化供气的过程中会有大量的冷能释放出来，而这种冷能是可利用的，利用好了 能节约城市大量的能源。将液化天然气输送和气化过程中产生的冷能用于海水淡化就是我们在研究的。由于液化天然气的气化负荷是随时波动的，导致目前只能按最低气化量所产生的 冷能来设计海水淡化设备的规模，以保证海水淡化设备持续平稳的运行。因此，对液化天然 气冷能的利用的效率不是很高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，将液化天然气气化过程中产生的冷能与 海水淡化结合起来，提供一种在海水淡化过程中的如何利用液化天然气冷能的试验装置， 为大规模开发利用液化天然气冷能打下基础。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为一种利用液化天然气冷能进行海水淡化的试验装置，由液化天然气冷能调节子系 统与海水淡化装置系统所构成；所述的液化天然气冷能调节子系统含有储能箱、储能介质、换热器、循环管路和冷 能利用装置，在储能箱内设有液化天然气换热器、输出冷媒换热器和非金属相变储能材料， 由液化天然气入口管路、液化天然气换热器和液化天然气出口管路构成冷能供应及储存系 统；由输出冷媒储能箱入口管路、输出冷媒换热器、输出冷媒储能箱出口管路、第一屏蔽泵、 输出冷媒冷能利用装置入口管路、冷能利用装置、冷能利用装置内输出冷媒换热器、输出冷 媒冷能利用装置出口管路构成输出冷媒循环系统；所述的海水淡化装置系统含有换能箱、换热器、循环管路和海水淡化装置，在换能 箱内设有液化天然气换热器、输出冷媒换热器和换能介质，由液化天然气入口管路、液化天 然气换热器和液化天然气出口管路构成冷能输入系统；由输出冷媒换能箱入口管路、输出冷媒换热器、输出冷媒换能箱出口管路、输出冷媒海水淡化装置入口管路、海水淡化装置、 海水淡化装置内输出冷媒换热器、输出冷媒海水淡化装置出口管路、第二屏蔽泵构成输出 冷媒海水淡化装置循环系统。在所述的液化天然气冷能调节子系统中，输出冷媒储能箱出口管路与第一屏蔽泵 之间设有第一接入三通，在输出冷媒冷能利用装置出口管路与输出冷媒储能箱入口管路之 间设有第二接入三通。在所述的海水淡化装置系统中，输出冷媒换能箱出口管路与输出冷媒海水淡化装 置入口管路之间设有第三接入三通，在第二屏蔽泵与输出冷媒换能箱入口管路之间设有第 四接入三通。在所述的液化天然气冷能调节子系统中，冷能利用装置内设有冷能利用装置冷能 计量介质。在海水淡化装置内设有海水淡化装置冷能计量介质。所述的液化天然气冷能调节子系统与所述的海水淡化装置系统并联设置，液化天 然气冷能调节子系统的液化天然气出口管路通过第一手动阀、海水淡化装置系统的液化天 然气入口管路通过第九手动阀与液化天然气连通；液化天然气冷能调节子系统的第一接入 三通通过管道与海水淡化装置系统的第四接入三通连通；液化天然气冷能调节子系统的第 二接入三通通过管道与海水淡化装置系统的第三接入三通连通。所述的液化天然气冷能调节子系统与所述的海水淡化装置系统串联设置，海水淡 化装置系统的液化天然气出口管路连通液化天然气，液化天然气冷能调节子系统的液化天 然气出口管路与海水淡化装置系统的液化天然气入口管路连接；液化天然气冷能调节子系 统的第一接入三通通过管道与海水淡化装置系统的第四接入三通连通；液化天然气冷能调 节子系统的第二接入三通通过管道与海水淡化装置系统的第三接入三通连通。在液化天然气冷能调节子系统的第一接入三通与海水淡化装置系统的第四接入 三通的连通管道上设有第五手动阀。在液化天然气冷能调节子系统的第二接入三通与海水淡化装置系统的第三接入 三通的连通管道上设有第七手动阀。本专利技术的工作过程为来自液化天然气站的液化天然气从导入管进入蓄能箱，利用蓄能箱和蓄能介质将 液化气气化产生的冷能储存起来，当输出冷媒在蓄能箱中吸收冷能而降温后，密度增大，甚 至由气态变为液态，冷的输出冷媒就向下流动，并借助第一屏蔽泵的动力，进入冷能利用装 置或海水淡化装置；冷能利用装置或海水淡化装置在利用了冷能后，冷媒由液态又转变为 气体，较高温的输出冷媒就向上流动，重新进入蓄能箱，形成冷能的循环利用。在整个装置中，由液化天然气气化过程提供冷能导入管将液化气导入蓄能箱，在 液化天然气换热器内充分气化，产生的冷能由蓄能箱内的非金属相变储能材料进行储存， 气化后的天然气由导出管导出(向外供应)；由输出冷媒循环系统负责进行冷能的循环利 用气态的(甚至是液态的)冷的输出冷媒从输出冷媒储能箱出口管路流出蓄能箱，从输出 冷媒冷能利用装置入口管路进入冷能利用装置或海水淡化装置，冷能被利用后，较高温的 输出冷媒经输出冷媒冷能利用装置出口管路再进入蓄能箱，吸取冷能，再进入冷能利用装 置或海水淡化装置，从而实现冷能的循环利用。本专利技术的积极效果是(1)为在海水淡化中合理利用液化天然气的气化冷能提供了一种有效的试验装 置；(2)设置的两个独立的冷能储存循环系统和输出冷媒循环系统可有效地、有分有 合地进行多种试验；在所述的并联方案中，海水淡化装置与储冷能试验装置可以分别独立 运行，可分别试验与验证装置的可行性，获得模拟实际生产过程的各种参数；在所述的串联方案中，海水淡化装置未能充分利用的液化天然气气化冷能被储存 起来，待液化天然气冷能不足时再释放出来加以利用，延长了海水淡化装置的生产时间，能 为以后实际生产设备的上马提供依据。(3)本专利技术的装置也可用于实际生产，对液化天然气气化冷能的利用能削峰填谷， 提高利用效率。附图说明附图1为本专利技术的液化天然气冷能调节子系统的结构示意图；附图2为本专利技术的海水淡化装置系统的结构示意图；附图3为本专利技术的液化天然气冷能调节子系统与海水淡化装置系统并联设置的 结构示意图；附图4为本专利技术的液化天然气冷能调节子系统与海水淡化装置系统串联设置的 结构示意图中的标号分别为1、液化天然气冷能调节子系统，11、液化天然气入口管路，12、储能箱， 14、保温材料， 16、液化天然气换热器， 18、非金属相变储能材料， 110、输出冷媒换热器， 112、第一接入三通， 114、冷能利用装置，116、冷能利用装置内输出冷媒换热器，117、输出冷媒冷能利用装置出口管路，13、储能箱外壳， 15、储能箱内胆， 17、液化天然气出口管路， 19、输出冷媒储能箱入口管路， 111、输出冷媒储能箱出口管路， 113、输出冷媒冷能利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种利用液化天然气冷能进行海水淡化的试验装置，由液化天然气冷能调节子系统（１）与海水淡化装置系统（２）所构成；所述的液化天然气冷能调节子系统（１）含有储能箱（１２）、储能介质、换热器、循环管路和冷能利用装置（１１４），在储能箱（１２）内设有液化天然气换热器（１６）、输出冷媒换热器（１１０）和非金属相变储能材料（１８），由液化天然气入口管路（１１）、液化天然气换热器（１６）和液化天然气出口管路（１７）构成冷能供应及储存系统；由输出冷媒储能箱入口管路（１９）、输出冷媒换热器（１１０）、输出冷媒储能箱出口管路（１１１）、第一屏蔽泵（１１９）、输出冷媒冷能利用装置入口管路（１１３）、冷能利用装置（１１４）、冷能利用装置内输出冷媒换热器（１１６）、输出冷媒冷能利用装置出口管路（１１７）构成输出冷媒循环系统；所述的海水淡化装置系统（２）含有换能箱（２２）、换热器、循环管路和海水淡化装置（２１４），在换能箱（２２）内设有液化天然气换热器（２６）、输出冷媒换热器（２１０）和换能介质（２８），由液化天然气入口管路（２１）、液化天然气换热器（２６）和液化天然气出口管路（２７）构成冷能输入系统；由输出冷媒换能箱入口管路（２９）、输出冷媒换热器（２１０）、输出冷媒换能箱出口管路（２１１）、输出冷媒海水淡化装置入口管路（２１３）、海水淡化装置（２１４）、海水淡化装置内输出冷媒换热器（２１６）、输出冷媒海水淡化装置出口管路（２１７）、第二屏蔽泵（２１８）构成输出冷媒海水淡化装置循环系统。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾乐才，徐建辉，杨若凡，廖文俊，袁艳红，
申请(专利权)人：上海电机学院，上海电气集团股份有限公司中央研究院，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]