本发明专利技术涉及新能源利用技术领域，提供了一种冷能自然地循环利用的方法及装置，设置主要由蓄能箱和冷能利用装置构成的冷能利用自然循环装置，在蓄能箱内设置两套导热循环管并填充蓄能介质，一套导热循环管用于液化气的气化并提供冷能；另一套导热循环管用于将蓄能箱内的冷能通过冷媒流体带入冷能利用装置进行利用，第二套导热循环管与冷能利用装置构成冷能循环利用系统，不断利用液化气气化所产生的冷能，形成无动力的冷能循环利用；本发明专利技术的积极效果是：无需电源驱动，无噪声；冷能的储存与冷能的循环利用不同步，因此，能稳定地输出冷能，有效地提高冷能的利用，节约电能，为城市化的发展提供基础动力。
【技术实现步骤摘要】
冷能自然循环利用的方法及装置
本专利技术涉及新能源利用
，具体地说，是一种将冷能蓄存与冷能持续不断 输出相结合，使冷能可自然地循环利用的方法，以及冷能可自然循环利用的装置。
技术介绍
天然气是目前大城市中主要使用的燃气。为便于输运和储存，天然气在开采出 来以后通常要先去除杂质，在低温下液化，成为液化天然气(liquefiednatural gas，简称 LNG)后再进行运输，到达液化天然气接收站后，一般又要将液化天然气通过气化器进行气 化，只有在气化后才能输送给用户作燃气使用。液化天然气在气化过程中会有大量的冷能 释放出来，而这种冷能是可利用的，回收利用这种冷能可节约城市大量的能源。经文献检索发现，目前，直接利用液化天然气冷能的形式有冷能发电(朗肯循环 方式和天然气直接膨胀方式)、液化分离空气(液氧、液氮)、冷冻仓库、制造液化二氧化碳、 干冰、空调、利用再液化装置处理蒸发气(BOG再液化)、低温养殖、栽培等。间接利用液化天 然气冷能的形式有食品冷冻、用空分后的液氮、液氧、液氩来低温破碎、低温干燥、水和污 染物处理、低温医疗、食品保存等。但是在目前，无论是直接利用还是间接利用都需要有附 加电源驱动冷媒流动，使冷能产生位置迁移，在被迁移到需要释放冷能的位置后再进行利 用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种将冷能的蓄存与冷能的持续不断输出相结合，使冷能 可自然地循环利用的方法，本专利技术的再一目的是提供一种冷能可自然循环利用的装置，在 驱动冷媒流动输出时无需附加电源，以提高冷能利用的效率。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为一种冷能自然循环利用的方法，设置主要由蓄能箱和冷能利用装置构成的冷能利 用自然循环装置，在蓄能箱内设置两套导热循环管并填充蓄能介质，第一套导热循环管用 于液化气的气化并提供冷能；第二套导热循环管用于将蓄能箱和蓄能介质储存的冷能通过 冷媒流体带入冷能利用装置进行利用，第二套导热循环管与冷能利用装置构成冷能循环利 用系统，不断利用液化气气化所产生的冷能，形成无动力的冷能循环利用。为实现上述冷能自然循环利用的方法，本专利技术装置采取的技术方案为一种冷能利用自然循环装置，包含蓄能箱、蓄能介质、导热循环管、管路和冷能利 用装置，其特征在于在蓄能箱内设置有两套导热循环管并填充有蓄能介质，两套导热循环 管的第一套导热循环管连接有导入管、导入管阀门和导出管，用于液化气的气化并提供冷 能；第二套导热循环管连接有冷媒输出管、冷媒输出管阀门和冷媒输入管及冷媒输入管阀 门；冷媒输出管从蓄能箱导出后设置一个冷媒输出管阀门再连接至冷能利用装置，用于将 蓄能箱内的冷能通过冷媒流体带入冷能利用装置；冷媒输入管从冷能利用装置导出后设置 一个冷媒输入管阀门再进入蓄能箱，用于将较高温的输出冷媒重新导入蓄能箱，进行冷能的循环利用。所述的导热循环管为紫铜管或带翅片的紫铜热交换器。所述的蓄能介质为非金属相变储能材料。所述的蓄能箱，其设置位置应高于冷能利用装置的位置，第一套导热循环管的导 入管与蓄能箱的底部连接，导出管设置在蓄能箱的顶部。所述的第二套导热循环管的冷媒输出管从蓄能箱的底部导出，再从冷能利用装置 的底部进入。所述的冷媒输入管从冷能利用装置的顶部导出，再从蓄能箱的顶部进入蓄能箱。所述的第二套导热循环管设置有一根以上的冷媒输出管和冷媒输入管。所述的蓄能箱、冷能利用装置和所有的管路都设置有外部保温层。本专利技术的主要原理是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自然进入 冷能利用装置；冷能利用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，形成无动力的冷能循环利用。在整个装置中，第一套导热循环管及其导入管和导出管用来进行液化气的气化并 提供冷能导入管将液化气从底部经导入管阀门充入蓄能箱后，在导热循环管内进行充分 气化，产生的冷能由蓄能箱内的蓄能介质进行储存，气化后的天然气由导出管导出向外供应。第二套导热循环管及其冷媒输出管和冷媒输入管用于将蓄能介质储存的冷能在 冷能利用装置内进行循环利用气态的(甚至是液态的)冷的输出冷媒从冷媒输出管流出 进入冷能利用装置，冷能被利用后，较高温的输出冷媒经冷媒输入管和冷媒输入管阀门再 进入蓄能箱，吸取冷能，再进入冷能利用装置，从而实现冷能的循环利用。本专利技术的积极效果是(1)冷媒的循环利用无需电源驱动，节能且无噪声。(2)液化气气化产生的冷能储存与冷能的循环利用不同步，因此，具有削峰填谷， 能稳定地输出冷能。(3)能有效地提高冷能的利用，节约电能，为城市化的发展提供基础动力。附图说明附图1为本专利技术冷能利用自然循环装置的结构示意图；附图2为导热循环管的方形结构示意图；附图3为铜盘管组合成两组铜盘管相互交叉的热交换器的结构示意图；图中的标号分别为1、导入管， 2、导入管阀门， 3、蓄能箱，4、蓄能介质，5、第一套导热循环管，6、第二套导热循环管，7、导出管， 8、冷媒输入管， 9、冷媒输入管阀门，10、冷媒输出管，11、冷媒输出管阀门，12、冷能利用装置。具体实施方式以下结合附图给出本专利技术冷能利用自然循环装置的具体实施方式，但是，本专利技术 的实施不限于以下的实施方式。参见附图1，一种冷能利用自然循环装置，由导入管1、导入管阀门2、蓄能箱3、蓄 能介质4、第一套导热循环管5、第二套导热循环管6、导出管7、冷媒输入管8、冷媒输入管阀 门9、冷媒输出管10、冷媒输出管阀门11和冷能利用装置12构成。输入冷媒采用液化天然气，它的常压沸点是_163°C ；输出冷媒采用R410介质，它 在常压下液汽化相变温度约为_53°C。蓄能箱3为双层不锈钢板夹保温材料层的箱体，其设 置的位置应高于冷能利用装置12的位置，导入管1与蓄能箱3的底部连接，在导入管1上 设置一个导入管阀门2以方便控制；导出管7设置在蓄能箱3的顶部，管体可采用紫铜管或 铝管。在蓄能箱3内设置有两套导热循环管或带翅片的热交换器并填充有蓄能介质4， 导热循环管为方形结构的铜盘管结构或带翅片的铜盘管(如图2和图3所示)；蓄能介质4 采用有较好导热性能和蓄热容量的非金属相变储能材料；两套导热循环管的第一套导热循 环管5下面连接导入管1和导入管阀门2，上面连接导出管7，用于液化气的气化并为蓄能 箱3提供冷能；第二套导热循环管6下面连接冷媒输出管10和冷媒输出管阀门11，上面导 入冷媒输入管8和冷媒输入管阀门9。冷能利用装置12为需要使用冷能进行工作的工作机。冷媒输出管10从蓄能箱3 导出后设置一个冷媒输出管阀门11以方便控制，然后冷媒输出管10再连接至冷能利用装 置12的底部，用于将蓄能箱3内的冷能通过冷媒流体带入冷能利用装置12 ；冷媒输入管8 从冷能利用装置12的顶部导出后设置一个冷媒输入管阀门9，然后再进入蓄能箱3，用于将 冷能利用后较高温的输出冷媒重新导入蓄能箱3，吸取冷能后继续进行冷能的循环利用。本专利技术装置的蓄能箱3、冷能利用装置12和所有管路都应该设置外部保温层，以 便更好地利用冷能。根据功能和装置需要，蓄能箱3的第二套导热循环管6可设置两根以上的冷媒输 出管10和冷媒输入管8，以进行利用规模的扩大本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种冷能自然循环利用的方法，其特征在于，设置主要由蓄能箱和冷能利用装置构成的冷能利用自然循环装置，在蓄能箱内设置两套导热循环管并填充蓄能介质，第一套导热循环管用于液化气的气化并提供冷能；第二套导热循环管用于将蓄能箱和蓄能介质储存的冷能通过冷媒流体带入冷能利用装置进行利用，第二套导热循环管与冷能利用装置构成冷能循环利用系统，不断利用液化气气化所产生的冷能，形成无动力的冷能循环利用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐建辉，廖文俊，杨若凡，曽乐才，李荣斌，
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
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