CN103821592A - 一种lng汽车冷能回收梯级利用的方法与装置 - Google Patents

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张东
潘振
李秉繁
吴玉国
商丽艳
韦丽娃
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Abstract

本发明为一种LNG汽车冷能回收梯级利用的方法与装置，涉及LNG汽车气化冷能的梯级利用，具体涉及LNG气化产生冷能利用的方法与装置。随着天然气行业的迅猛发展，以LNG作为汽车燃料得到了快速发展，LNG在气化过程中产生大量的冷能，并将这些冷能用于处理汽车尾气和空调系统，处理过尾气的天然气仍具有较低温度，将空调制冷系统作为LNG冷能梯级利用的第二级，即减少了汽车尾气对环境的污染又实现了能源的综合利用。

Description

一种LNG汽车冷能回收梯级利用的方法与装置
技术领域
本发明涉及LNG汽车气化冷能的梯级利用，具体涉及LNG气化产生冷能利用的方法与装置。
背景技术
随着天然气行业的迅猛发展，以液态天然气的形式作为汽车燃料得到了快速发展。但天然气必须以气态的形式被利用，因此LNG必须经过气化才能以气态的形式利用LNG在气化过程中产生大量的冷能其经济价值是不能忽视的，LNG冷能的利用不仅合理利用了能源也减少了LNG冷能对设备的破坏和环境的冷污染。
专利内容
本发明专利的目的是LNG汽车冷能回收梯级利用的方法与装置通过各个换热器的联合工作将LNG转化为常温天然气用于汽车燃料，又将LNG气化所释放的冷能加以回收利用于汽车尾气处理和空调系统，处理过尾气的天然气仍具有较低温度，将空调制冷系统作为LNG冷能梯级利用的第二级，即减少了汽车尾气对环境的污染又实现了能源的综合利用带动冷能使用行业的发展，提高能源利用率，实现了节能减排和经济效益的双赢。
本专利技术方案如下：其特征在于：
当调节阀开启时，LNG储罐中的液态天然气在压力的作用下进入板式换热器，从板式换热器出来的仍具有较低温度的天然气进入对流式换热器中再次进行热交换，再经过自动控制阀，滤清器，减压器与经过空气滤清器过滤过的空气在混合器中混合后进入发动机；发动机产生的二氧化碳气体经过对流式换热器与水进行对流换热后经过压缩机与流经板式换热器的LNG进行热交换，最终产生的二氧化碳液体储存在液态二氧化碳储罐中；乙二醇蓄冷罐中的乙二醇溶液由离心泵经过三通阀注入板式换热器与空气进行热交换，经过换热器的乙二醇溶液进入对流式换热器与天然气、LNG进行热交换后储存在乙二醇二级蓄冷罐中;当汽车停止时关闭截止阀，储存在乙二醇蓄冷罐中的乙二醇溶液由离心泵经过三通阀注入板式换热器与空气进行热交换，实现了停车时车内空调的正常工作。
上述系统合理、高效利用LNG气化过程中产生的冷能，可以有效的回收这些冷能并用于汽车尾气处理和空调系统，不仅避免了LNG气化工程中冷能的浪费，解决了汽车尾气对空气污染问题，也解决了空调制冷系统，处理过尾气的天然气仍具有较低温度，将空调制冷系统作为LNG冷能梯级利用的第二级，即减少了汽车尾气对环境的污染又实现了能源的综合利用，实现了经济的可持续发展。
发明专利的优点
本发明专利的优点：（1）通过回收LNG气化是产生的冷能用于汽车尾气处理，实现了汽车尾气的零排放；（2）通过回收LNG气化是产生的冷能用于汽车空调系统，减少了能源的浪费；（3）处理过尾气的天然气仍具有较低温度，将空调制冷系统作为LNG冷能梯级利用的第二级，即减少了汽车尾气对环境的污染又实现了能源的综合利用，实现了经济的可持续发展。
附图说明
图1为LNG汽车冷能回收梯级利用的方法与装置。
具体实施方式
下面结合附图及实施方式对发明专利作进一步详细的说明：发明专利具体涉及LNG汽车冷能回收梯级利用的方法与装置，当调节阀开启时，LNG储罐中的液态天然气在压力的作用下进入板式换热器，从板式换热器出来的仍具有较低温度的天然气进入对流式换热器中再次进行热交换，再经过自动控制阀，滤清器，减压器与经过空气滤清器过滤过的空气在混合器中混合后进入发动机；发动机产生的二氧化碳气体经过对流式换热器与水进行对流换热后经过压缩机与流经板式换热器的LNG进行热交换，最终产生的二氧化碳液体储存在液态二氧化碳储罐中；乙二醇蓄冷罐中的乙二醇溶液由离心泵经过三通阀注入板式换热器与空气进行热交换，经过换热器的乙二醇溶液进入对流式换热器与天然气、LNG进行热交换后储存在乙二醇二级蓄冷罐中;当汽车停止时关闭截止阀，储存在乙二醇蓄冷罐中的乙二醇溶液由离心泵经过三通阀注入板式换热器与空气进行热交换，实现了停车时车内空调的正常工作。
详细方案如下，所采用的装置包括：LNG储罐（1），调节阀（2），板式换热器（3）、（19）、（20），对流式换热器（4）、（11），自动控制阀（5），滤清器（6），减压器（7），混合器（8），空气滤清器（9），发动机（10），压缩机（12），液态二氧化碳储罐（13），乙二醇二级蓄冷罐（14），截止阀（15），乙二醇蓄冷罐（16），离心泵（17），三通阀（18）；其特征在于：当调节阀（2）开启时，LNG储罐（1）中的液态天然气在压力的作用下进入板式换热器（3），从板式换热器（3）出来的仍具有较低温度的天然气进入对流式换热器（4）中再次进行热交换，再经过自动控制阀（5），滤清器（6），减压器（7）与经过空气滤清器（9）过滤过的空气在混合器（8）中混合后进入发动机（10）；发动机（10）产生的二氧化碳气体经过对流式换热器（11）与水进行对流换热后经过压缩机（12）与流经板式换热器（3）的LNG进行热交换，最终产生的二氧化碳液体储存在液态二氧化碳储罐（13）中；乙二醇蓄冷罐（16）中的乙二醇溶液由离心泵（17）经过三通阀（18）注入板式换热器（19）、（20）与空气进行热交换，经过换热器的乙二醇溶液进入对流式换热器（19）、（20）与天然气、LNG进行热交换后储存在乙二醇二级蓄冷罐（14）中;当汽车停止时关闭截止阀（15），储存在乙二醇蓄冷罐（16）中的乙二醇溶液由离心泵（17）经过三通阀（18）注入板式换热器（19）、(20)与空气进行热交换，实现了停车时车内空调的正常工作。
所述的一种LNG汽车冷能回收梯级利用的方法与装置，其特征在于：汽车尾气经过对流式换热器（11）、压缩机（12）与流经板式换热器（3）的LNG进行热交换，最终产生的二氧化碳液体储存在液态二氧化碳储罐（13）中，实现了汽车尾气的零排放。
所述的一种LNG汽车冷能回收梯级利用的方法与装置，其特征在于：从板式换热器（3）中出来的天然气仍具有较低温度在对流式换热器（4）与冷媒乙二醇溶液进行热交换，携带大量冷能的冷媒进入板式换热器（19）、（20）与空气进行热交换用于制冷。
所述的一种LNG汽车冷能回收梯级利用的方法与装置，其特征在于：LNG气化过程中产生大量的冷能，为了合理利用资源，经过板式换热器（3）和对流式换热器（4）将其气化过程中产生的冷能用于汽车尾气的处理和空调系统，实现了LNG冷能的梯级利用，提高了能源的利用效率。

Claims (4)

1.一种LNG汽车冷能回收梯级利用的方法与装置，方法中采用的装置包括：LNG储罐（1），调节阀（2），板式换热器（3）、（19）、（20），对流式换热器（4）、（11），自动控制阀（5），滤清器（6），减压器（7），混合器（8），空气滤清器（9），发动机（10），压缩机（12），液态二氧化碳储罐（13），乙二醇二级蓄冷罐（14），截止阀（15），乙二醇蓄冷罐（16），离心泵（17），三通阀（18）；其特征在于：当调节阀（2）开启时，LNG储罐（1）中的液态天然气在压力的作用下进入板式换热器（3），从板式换热器（3）出来的仍具有较低温度的天然气进入对流式换热器（4）中再次进行热交换，再经过自动控制阀（5），滤清器（6），减压器（7）与经过空气滤清器（9）过滤过的空气在混合器（8）中混合后进入发动机（10）；发动机（10）产生的二氧化碳气体经过对流式换热器（11）与水进行对流换热后经过压缩机（12）与流经板式换热器（3）的LNG进行热交换，最终产生的二氧化碳液体储存在液态二氧化碳储罐（13）中；乙二醇蓄冷罐（16）中的乙二醇溶液由离心泵（17）经过三通阀（18）注入板式换热器（19）、（20）与空气进行热交换，经过换热器的乙二醇溶液进入对流式换热器（19）、（20）与天然气、LNG进行热交换后储存在乙二醇二级蓄冷罐（14）中;当汽车停止时关闭截止阀（15），储存在乙二醇蓄冷罐（16）中的乙二醇溶液由离心泵（17）经过三通阀（18）注入板式换热器（19）、(20)与空气进行热交换，实现了停车时车内空调的正常工作。
2.如权利要求1所述的一种LNG汽车冷能回收梯级利用的方法与装置，其特征在于：汽车尾气经过对流式换热器（11）、压缩机（12）与流经板式换热器（3）的LNG进行热交换，最终产生的二氧化碳液体储存在液态二氧化碳储罐（13）中，实现了汽车尾气的零排放。
3.如权利要求1所述的一种LNG汽车冷能回收梯级利用的方法与装置，其特征在于：从板式换热器（3）中出来的天然气仍具有较低温度在对流式换热器（4）与冷媒乙二醇溶液进行热交换，携带大量冷能的冷媒进入板式换热器（19）、（20）与空气进行热交换用于制冷。
4.如权利要求1所述的一种LNG汽车冷能回收梯级利用的方法与装置，其特征在于：LNG气化过程中产生大量的冷能，为了合理利用资源，经过板式换热器（3）和对流式换热器（4）将其气化过程中产生的冷能用于汽车尾气的处理和空调系统，实现了LNG冷能的梯级利用，提高了能源的利用效率。
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