CN105378370A - 带冷热回收功能的气化装置以及冷热回收装置 - Google Patents
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Abstract
冷热回收气化装置(10)具备:通过热源介质与中间介质之间的热交换,使中间介质(4)的至少一部分蒸发的蒸发器(E1);利用在蒸发器(E1)蒸发的中间介质(4),使低温的液化气体气化的气化器(E2);取出在气化器(E2)液化的中间介质(4),并将其返送至气化器(E2)的中间介质流路(40);制冷剂循环的制冷剂循环回路(42);在中间介质流路(40)中流动的中间介质(4)与制冷剂循环回路(42)中循环的制冷剂之间进行热交换的热交换器(44);以及根据所要求的冷热负荷调整从中间介质(4)向制冷剂供给的冷热量的调整单元(46)。
Description
技术领域
本发明涉及一种带冷热回收功能的气化装置以及冷热回收装置。
背景技术
以往,如下述专利文献1~4所公开,已知有利用中间介质使液化天然气(LNG)等低温液化气体气化的中间介质式气化装置。在此种气化装置中,设有通过使热源介质与中间介质进行热交换来使中间介质蒸发的中间介质蒸发器和利用在中间介质蒸发器蒸发的中间介质使低温的液化气体气化的低温液化气体蒸发器。在低温液化气体蒸发器气化的天然气(NG)等低温气体被供给至需要侧。
专利文献4公开的中间介质式气化装置也作为利用LNG的冷热能量(coldenergy)的冷却器而发挥作用。在该气化装置中,如图3及图4所示地设有气化设备81,该气化设备81是中间介质蒸发器和低温液化气体蒸发器被配置在相同壳体内的设备。并且,还设有循环回路84,该循环回路84用于使热源介质在气化设备81内的中间介质蒸发器与被设置在制冷库82的利用侧热交换器83之间循环。在气化设备81的中间介质蒸发器被冷却的热源介质在循环回路84循环,并向利用侧热交换器83供给冷热能量。此外,在该气化装置设有后备蒸发器86。即,在气化设备81内的低温液化气体蒸发器中,如果只是根据利用侧热交换器83的制冷负荷使天然气气化,有时不能确保与来自需要侧的要求量相对应的量的天然气。对此,设有迂回气化设备81的迂回路87,并且,在迂回路87设有使液化天然气蒸发的后备蒸发器86。
在专利文献4公开的中间介质式气化装置中,由于设有后备蒸发器86,因此,即使在LNG气化负荷大于制冷负荷的情况下,也能生成与NG需要量相对应的量的天然气并供给至需要侧。然而,后备蒸发器86与气化设备81内的低温液化气体蒸发器同样地需要采用能够耐极低温度的结构,价格非常高且大型。因此,专利文献4公开的中间介质式气化装置存在高价且大型的问题。另一方面,在中间介质式气化装置中,由于中间介质接收低温液化气体的冷热能量,因此,回收中间介质从低温液化气体接收的冷热能量在提高中间介质式气化装置的效率的方面是重要的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开公报特开昭53-5207号
专利文献2:日本专利公报第3946398号
专利文献3:日本专利公开公报特开2000-227200号
专利文献4:日本专利公开公报特开2011-179534号
发明内容
本发明的目的在于,既能抑制装置成本的上升,且能回收中间介质从低温液化气体接收的冷热能量。
本发明的一个方面所涉及的带冷热回收功能的气化装置,包括:中间介质蒸发器,通过热源介质与中间介质之间的热交换,使所述中间介质的至少一部分蒸发;低温液化气体蒸发器,通过在所述中间介质蒸发器蒸发的中间介质使低温的液化气体气化;中间介质流路,将在所述低温液化气体蒸发器液化的中间介质取出到外部,并将该中间介质返送至所述中间介质蒸发器或所述低温液化气体蒸发器;制冷剂循环回路,用于使制冷剂循环;热交换器,在所述中间介质流路中流动的中间介质与所述制冷剂循环回路中循环的制冷剂之间进行热交换;以及调整单元,根据所要求的冷热负荷调整从中间介质向所述制冷剂循环回路的制冷剂供给的冷热量。
本发明的另一个方面所涉及的冷热回收装置连接于中间介质式气化装置而被使用,所述中间介质式气化装置包括:中间介质蒸发器,通过热源介质与中间介质之间的热交换,使所述中间介质的至少一部分蒸发;以及低温液化气体蒸发器,通过在所述中间介质蒸发器蒸发的中间介质使低温的液化气体气化,所述冷热回收装置包括:中间介质流路,其一端部能够连接于所述低温液化气体蒸发器,另一端部能够连接于所述中间介质蒸发器;制冷剂循环回路,用于使向利用侧供给冷热能量的制冷剂循环;热交换器,在所述中间介质流路中流动的中间介质与所述制冷剂循环回路中循环的制冷剂之间进行热交换;以及调整单元,根据所要求的冷热负荷调整从中间介质向制冷剂供给的冷热量。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的带冷热回收功能的气化装置的整体结构的概略图。
图2是表示本发明的其它实施方式所涉及的带冷热回收功能的气化装置的整体结构的概略图。
图3是表示以往的中间介质式气化装置的结构的概略图。
图4是表示示出设有后备蒸发器的结构的以往的气化装置的要部的概略图。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示,本实施方式所涉及的带冷热回收功能的气化装置(以下简称为冷热回收气化装置)10具备生成低温气体的中间介质式气化装置(以下简称为气化装置)12和从该气化装置12回收冷热能量的冷热回收装置14。
气化装置12是用于使低温液化气体、即液化天然气(LNG)气化来获得天然气的装置。此外,气化装置12并不限定于使LNG气化的装置,例如也能作为使乙烯、液态氧、液态氮等低温液化气体气化的装置而适用。
气化装置12是中间介质式的气化装置12。气化装置12具备蒸发器E1和气化器E2。蒸发器E1是使液态的中间介质4与热源介质进行热交换来使中间介质4的至少一部分蒸发的中间介质蒸发器。气化器E2是使液化天然气与气态的中间介质4进行热交换来使液化天然气气化的低温液化气体气化器。
在本实施方式中,作为中间介质4使用丙烷。此外,中间介质4并不限定于丙烷。例如,中间介质4只要是丙烯、氟氯烃替代物等在常温下蒸发且在常用的温度(低温)下不固化的介质(沸点低于大气的温度的介质),也可使用丙烷以外的介质。另外,在本实施方式中,作为热源介质使用了海水,但并不限定于此。例如,作为热源介质也可以使用蒸汽、温水(hotwater)等。
蒸发器E1以及气化器E2的壳体18由共同的壳体18构成。即,设有内部空洞的壳体18,壳体18内的下部作为蒸发器E1而构成。此外,壳体18中的蒸发器E1的上方作为气化器E2而构成。
蒸发器E1具有传热管19,该传热管19被配置在浸渍于贮存在壳体18内的液态的中间介质4的位置。传热管19的一端(流入端)连接于用于引入热源介质的引入配管20。在引入配管20设有热源泵21。该热源泵21以恒定的转速被驱动并喷出定量的热源介质的泵。此外,热源泵21也可采用能够通过逆变器控制转速的泵。
在传热管19的另一端(流出端)连接有用于排出热源介质的排出管22。在传热管19内被中间介质4冷却的热源介质通过排出管22而被排出。即,在气化装置12中,由引入配管20、蒸发器E1的传热管19以及排出管22形成热源介质流动的热源介质系统23。
气化器E2具有被配置在蒸发器E1的传热管19的上侧的传热管25。在气化器E2,以壳体18内的气态中间介质4的冷凝潜热作为热源,使传热管25内的液化天然气蒸发。
传热管25的一端部(入口侧端部)连接于用于导入液化天然气的导入配管28。在导入配管28设有流量调整阀29。流量调整阀29由阀控制部30控制,根据来自阀控制部30的信号调整阀开度。阀控制部30输出与流量检测器30a检测出的检测结果相对应的信号。被流量调整阀29调整了流量的液化天然气被导入气化器E2。
传热管25的另一端部(出口侧端部)连接于供给配管32。在传热管25内蒸发的天然气通过供给配管32供给到需要侧。即,在气化装置12,由导入配管28、气化器E2的传热管25以及供给配管32形成液化天然气或天然气流动的气体系统35。
在供给配管32设有加温器E3。在加温器E3,利用在排出管22流动的热源介质对供给配管32内的天然气加温。另外,也可根据出口气体温度而省略加温器E3。加温器E3也可被设置成利用在引入配管20流动的热源介质来对供给配管32内的天然气加温。
在壳体18设有作为状态检测单元的压力检测部38a和状态控制器38。压力检测部38a检测壳体18内(蒸发器E1内以及气化器E2内)的压力。状态控制器38从压力检测部38a接收与检测值相对应的信号。状态控制器38输出与压力检测部38a的检测值相对应的信号。状态控制器38与设置在排出管22的流量调整阀39以能够接收和发送电信号的方式被连接。流量调整阀39根据从状态控制器38发送来的信号调整阀开度,以使壳体18内(蒸发器E1内或气化器E2内)的压力维持在规定范围内。即,通过调整流量调整阀39的阀开度,在热源介质系统23流动的热源介质的流量变化。因此,在壳体18内的压力发生变化的情况下,通过调整阀开度,使壳体18内(蒸发器E1内或气化器E2内)的压力维持大致恒定的压力。状态控制器38以及流量调整阀39作为根据压力检测部38a的检测值调整热源介质的流量的热源介质流量调整部而发挥作用。
另外,在本实施方式中,采用了设置压力检测部38a的结构,但并不限定于此。例如,也可以代替压力检测部38a而采用设置检测壳体18内(蒸发器E1内或气化器E2内)的温度的温度检测部(省略图示)的结构。温度检测部输出与检测出的温度相对应的信号。此时,流量调整阀39根据从状态控制器38发送来的信号调整阀开度,以使壳体18内(蒸发器E1内或气化器E2内)的温度维持在规定范围内。
被设置在引入配管20的热源泵21采用能够控制转速的泵的情况下,状态控制器38也可与热源泵21以能够接收和发送电信号的方式被连接。据此,能够通过流量调整阀39的阀开度以及热源泵21的转速调整热源介质的流量。此时,流量调整阀39以及热源泵21作为热介质流量调整部而发挥作用。此外,也可以只通过热源泵21的转速调整热源介质的流量。此时,热源泵21作为热源介质流量调整部而发挥作用。
冷热回收装置14是用于从气化装置12回收冷热能量的装置。冷热回收装置14具备:能够与气化装置12连接的中间介质流路40;装有制冷剂的制冷剂循环回路42;使中间介质与制冷剂热交换的热交换器44;以及用于调整冷热供给量的调整单元46。
中间介质流路40能够与壳体18连接。即,在气化装置12的壳体18形成有能够与中间介质4流动的中间介质流路40的两端部分别连接的第一连接部18a以及第二连接部18b。第一连接部18a设置在壳体18的构成蒸发器E1的部位。第二连接部18b与第一连接部18a相比位于上方,且被设置在壳体18的构成气化器E2的部位。并且,作为中间介质流路40的一端部的第一端部40a连接于形成在壳体18的底部的第一连接部18a。此外,作为中间介质流路40的另一端部的第二端部40b连接于形成在壳体18的上部的第二连接部18b。即,中间介质流路40被构成为将蒸发器E1内的中间介质4取出到外部,并将该中间介质4返送至气化器E2。
在中间介质流路40设有循环泵48。该循环泵48采用送出量为恒定的泵。如果循环泵48被驱动,贮存在壳体18内(蒸发器E1内)的底部的液态中间介质4被吸入中间介质流路40。流到中间介质流路40的中间介质4通过第二连接部18b被返送至壳体18内(气化器E2内)。在中间介质流路40流动的中间介质4是在气化器E2被液化天然气冷却而冷凝并贮存在蒸发器E1内的液态中间介质。
热交换器44被构成为在中间介质流路40中流动的中间介质4与制冷剂循环回路42中流动的制冷剂之间进行热交换。在该热交换器44,制冷剂被中间介质冷却。即,经由热交换器44,中间介质4的冷热能量被供给至制冷剂。
在制冷剂循环回路42设有利用侧热交换器50和制冷剂泵52。利用侧热交换器50例如被配置在制冷库等,冷却库内的空气。通过制冷剂泵52被驱动,制冷剂在热交换器44与利用侧热交换器50之间在制冷剂循环回路42内循环。在热交换器44从中间介质接收的冷热能量在利用侧热交换器50被供给至库内空气。据此,能够冷却库内空气。另外,在热交换器44以及利用侧热交换器50中,可在热交换时利用制冷剂的潜热,或者也可利用显热。
调整单元46包含制冷剂流量调整部55和温度调整部58。制冷剂流量调整部55进行用于调整制冷剂循环回路42内的制冷剂的循环量的控制。温度调整部58进行用于调整制冷剂的温度的控制,以使在热交换器44被冷却的制冷剂的温度处于规定范围内。
制冷剂流量调整部55具备流量调整阀54和阀控制器56。此外,制冷剂流量调整部55具备例如与检测库内空气的温度的温度传感器62以能够接收和发送信号的方式连接的连接器60。阀控制器56在与温度传感器62连接的状态下,基于从温度传感器62输入的信号,输出控制被设置在制冷剂循环回路42的流量调整阀54的阀开度的信号。此外,制冷剂流量调整部55接收来自被设置在制冷剂循环回路42的流量检测器56a的信号,根据检测值对流量调整阀54的阀开度进行微调。
如果制冷剂循环回路42的流量调整阀54的阀开度被调整,制冷剂循环回路42内的制冷剂循环量被调整。通过调整流量调整阀54的阀开度,能够调整在热交换器44制冷剂从中间介质4接收的冷热量。其结果,在利用侧热交换器50,能够调整供给至库内空气的冷热量。
温度调整部58包含:检测制冷剂的温度的温度检测部58a;调整中间介质流路40中的中间介质的流量的调整阀58b;以及根据温度检测部58a的检测结果控制调整阀58b的阀控制部58c。
温度检测部58a检测在制冷剂循环回路42内在热交换器44被中间介质冷却的制冷剂的温度。即,温度检测部58a检测制冷剂循环回路42中比利用侧热交换器50位于上游侧的制冷剂温度,检测从热交换器44朝向利用侧热交换器50的制冷剂的温度。
阀控制部58c输出与温度检测部58a的检测值相对应的信号。调整阀58b基于从阀控制部58c发送来的信号调整阀开度。如果调整阀58b的阀开度被调整,从壳体18内流入中间介质流路40的中间介质4的流量被调整。其结果,在热交换器44,从中间介质4向制冷剂供给的冷热量也被调整。其结果,通过热交换器44的制冷剂的温度被调整为处于规定范围内。即,温度调整部58通过调整被设置在中间介质流路40的调整阀58b的开度,能够进行用于使制冷剂温度收敛在规定范围内的控制。
在此,说明本实施方式的冷热回收气化装置10的运转动作。
通过导入配管28被导入气化器E2的传热管25的液化天然气与壳体18内(气化器E2内)的气态的中间介质4进行热交换。据此,液化天然气蒸发,中间介质4冷凝。气化的天然气流入供给配管32,并在加温器E3通过热源介质进一步被加热。该天然气在被加热后通过供给配管32被供给至气体需要侧。
在壳体18内,中间介质4以饱和状态存在。在气化器E2冷凝的中间介质4被贮存在壳体18内的底部。被贮存在壳体18(蒸发器E1内)的液态的中间介质4与通过引入配管20流入蒸发器E1的传热管19内的热源介质进行热交换。通过该热交换,液态的中间介质4的至少一部分蒸发。另一方面,热源介质被中间介质冷却(接收冷热能量)并流入排出管22。热源介质在加温器E3被天然气进一步被冷却,并从排出管22排出。此外,引入配管20的热源泵21送出定量的热源介质。
在壳体18内,以使壳体18内的压力维持恒定的压力的方式进行控制。例如,在通过导入配管28导入到气化器E2的液化天然气的流量增大的情况下,壳体18内的温度以及压力下降。状态控制器38如果检测到壳体18内的压力下降,则执行增大排出管22的流量调整阀39的阀开度的控制。据此,供给至蒸发器E1的热源介质的流量增大,能够抑制壳体18内的压力下降。据此,壳体18内的压力被维持为恒定的压力。
被贮存在壳体18内(蒸发器E1内)的底部的中间介质4的一部分通过循环泵48的驱动而流入中间介质流路40。在中间介质流路40流动的中间介质4在热交换器44与制冷剂循环回路42的制冷剂进行热交换。在热交换器44被冷却的中间介质4通过壳体18的第二连接部18b返回到壳体18内。此时,中间介质4闪蒸而成为气态,并被导入壳体18内(气化器E2内)。另外,在热交换器44,也可设定为中间介质4与制冷剂进行热交换而气化。此时,气态或气液混合状态的中间介质4被导入壳体18内(气化器E21内)。
在热交换器44被中间介质4冷却的制冷剂在利用侧热交换器50冷却库内空气,之后返回到热交换器44。在制冷剂循环回路42反复制冷剂的该循环。
在制冷剂循环回路42中,在气化负荷的范围内根据冷热负荷调整制冷剂循环量,另一方面,制冷剂的温度被调整为维持大致恒定。下面具体说明该调整动作。
设置在利用侧热交换器50的温度传感器62检测库内空气的温度。由温度传感器62检测出的库内空气的温度例如高于设定温度的情况下,制冷剂流量调整部55基于从温度传感器62接收的信号,进行增大制冷剂循环回路42的流量调整阀54的阀开度的控制。据此,在制冷剂循环回路42中循环的制冷剂量增大。如果制冷剂的循环量增大,伴随于此,制冷剂的温度上升。这是因为相对于从热交换器44接收的冷热量,制冷剂量增加。
如果制冷剂的温度上升,温度检测部58a检测该情况。阀控制部58c输出与温度检测值相对应的信号,中间介质流路40的调整阀58b接收该信号并工作,以使阀开度增大。据此,在中间介质流路40中流动的中间介质4的流量增大,在热交换器44,从中间介质4向制冷剂供给的冷热量增大。其结果,从热交换器44向利用侧热交换器50流动的制冷剂的温度下降,制冷剂温度被维持在规定温度的范围内。
此时,制冷剂循环量增大而从中间介质4向制冷剂供给的冷热能量增大,因此,通过中间介质流路40返回到壳体18的中间介质4的温度上升,壳体18内的压力也上升。被设置在壳体18的状态控制器38如果在压力检测部38a检测到压力上升,则输出用于使流量调整阀39的阀开度缩小的信号。据此,在排出管22流动的热源介质的流量减少,因此,从中间介质4向热源介质供给的冷热量减少,并且,能够使壳体18内的压力下降。其结果,能够将壳体18内的压力维持为恒定的压力。即,在被供给至制冷剂的冷热量增大的情况下,相应地供给至热源介质的冷热量(间接的LNG气化补充热量)减少。总体上,在气化负荷的范围内进行利用制冷剂的冷热能量的回收以及热介质的供给。
另一方面,由温度传感器62检测出的库内空气的温度例如低于设定温度的情况下,阀控制器56使制冷剂循环回路42的流量调整阀54的阀开度缩小。据此,制冷剂循环量减少。此时,由于制冷剂温度下降,因此,阀控制部58c使中间介质流路40的调整阀58b的阀开度缩小。据此,壳体18内的压力降低,因此,状态控制器38增大排出管22的流量调整阀39的阀开度。据此,能够使从中间介质4向热源介质供给的冷热量增大,并且,能够抑制壳体18内的压力上升。
如以上说明,在本实施方式中,在气化器E2,使与低温气体的需要相对应的量的低温液化气体气化。此时,由液化天然气向中间介质4供给冷热能量来使中间介质4液化。因此,能够在液化天然气的气化负荷范围内,从液化天然气向中间介质4供给冷热能量。并且,经由热交换器44从中间介质4向制冷剂循环回路42的制冷剂供给冷热能量,该冷热能量被供给至利用侧热交换器50。因此,能够回收中间介质4从液化天然气接收的冷热能量。此时,经由利用侧热交换器50供给至利用侧的冷热量是液化天然气的气化负荷的范围内的热量。而且,在中间介质4与制冷剂之间进行热交换的热交换器44中,调整单元46根据所要求的冷热负荷调整冷热供给量。因此,在所要求的冷热负荷小的情况下,能够减少从制冷剂循环回路42取出的冷热量。换言之,能够在需要侧所要求的液化天然气的气化负荷的范围内,从制冷剂循环回路42取出与冷热负荷相对应的量的冷热能量并供给至利用侧。因此,能够作为冷热回收气化装置10的辅助冷却装置而使用。在本实施方式中,不像使用于制冷仓库等的以往的液化天然气气化装置那样以对应所要求的全部冷热负荷为前提,因此,无需除了气化器E2以外还具备后备蒸发器。因此,能够抑制作为气化装置10的装置成本。
此外,在本实施方式中,制冷剂流量调整部55根据利用侧的冷热负荷调整制冷剂循环回路42的制冷剂循环量。据此,供给至利用侧的冷热量被调整。此时,在利用侧热交换器50向利用侧供给冷热能量,被库内空气加温的制冷剂的温度变化。并且,温度调整部58进行用于调整制冷剂的温度的控制,以使在热交换器44被冷却的制冷剂的温度处于规定范围内。据此,能够使在热交换器44被中间介质冷却并向利用侧供给冷热能量的制冷剂的温度处于规定范围内。其结果,能够高精度地控制向利用侧供给的冷热量。
另外,在本实施方式中,如果从中间介质流路40的中间介质4向制冷剂循环回路42的制冷剂供给的冷热量被调整,则被导入到气化器E2的中间介质4的温度以及压力变动。并且,状态控制器38检测气化器E2内的温度或压力。此外,以使其处于规定范围内的方式,流量调整阀39根据状态控制器38的由压力检测部38a检测出的检测结果来调整热源介质的流量。因此,气化器E2内的中间介质4的温度或压力维持为处于规定范围。因此,能够将在气化器E2气化的低温气体的温度维持在规定范围内。
此外,由于设有制冷剂流量调整部55,因此,通过中间介质4被供给至制冷剂的冷热量得以调整。此时,根据从中间介质4向制冷剂供给的冷热量,从液化天然气经由中间介质4供给至制冷剂的冷热量发生变化。此时,通过调整热源介质的流量,调整向中间介质4的供给热量。因此,能够通过调整热源介质的供给热量来吸收从中间介质向制冷剂供给的冷热量的变化。其结果,能够将在气化器E2气化的低温气体的流量以及温度维持在规定范围内。
另外,本发明并不限定于所述实施方式,可在不脱离其主旨的范围内进行各种变更、改良等。例如,在所述实施方式中,采用了在中间介质流路40设置循环泵48,并通过驱动循环泵48强制性地使中间介质在中间介质流路40流动的结构。代替该结构,也可采用在中间介质流路40使中间介质4以热虹吸方式流动的结构。此时,如图2所示,能够省略中间介质流路40的循环泵48。并且在该情况下,设定为在中间介质流路40流动的中间介质在热交换器44蒸发。即,从壳体18内向中间介质流路40流入液态的中间介质,且中间介质在中间介质流路40中气化,从而返回到壳体18内。另一方面,设定为在热交换器44制冷剂被冷却,并且,在利用侧热交换器50制冷剂被加热而升温。
在所述实施方式中,采用了蒸发器E1以及气化器E2设置在共同的壳体18内的结构,但并不限定于该结构。即,也可为蒸发器E1和气化器E2分别独立形成、且分别形成的蒸发器E1和气化器E2通过配管连接的结构。
在所述实施方式中,第二连接部18b被设置在壳体18中构成气化器E2的部位,但并不限定于此。第二连接部18b也可以设置在壳体18中构成蒸发器E1的部位。也就是说,也可为流过中间介质流路40的中间介质返回到蒸发器E1的结构。
在此,概括说明所述实施方式。
(1)在本实施方式中,在低温液化气体蒸发器,与低温气体的需要相对应的量的低温液化气体气化。此时,由低温液化气体向中间介质供给冷热能量而中间介质液化。因此,能够在低温液化气体的气化负荷的范围内,从低温液化气体向中间介质供给冷热能量。此外,经由热交换器从中间介质向制冷剂循环回路的制冷剂供给冷热能量。被供给至制冷剂循环回路的制冷剂的冷热能量能够供给至利用侧。因此,能够回收中间介质从低温液化气体接收的冷热能量。此时,被供给的冷热量是低温液化气体的气化负荷范围内的热量。而且,在中间介质与制冷剂之间进行热交换的热交换器,调整单元根据所要求的冷热负荷调整冷热供给量。因此,在所要求的冷热负荷小的情况下,能够减少从制冷剂循环回路取出的冷热量。换言之,能够在所要求的气化负荷范围内,从制冷剂循环回路取出与冷热负荷相对应的量的冷热能量。因此,能够将低温液化气体气化装置作为辅助冷却装置而使用。在本实施方式中,不像使用于制冷仓库等的以往的低温液化气体气化装置那样以对应所要求的全部冷热负荷为前提,因此,无需除了低温液化气体蒸发器以外还具备后备蒸发器。因此,能够抑制作为中间介质式气化装置的装置成本。
即,如使用于制冷仓库等的低温液化气体气化装置等,将由低温液化气体气化的低温气体供给至需要侧,另一方面,通过回收低温液化气体的冷热能量来对应仓库内的冷热负荷,在此种以往的气化装置中,供给使对应于低温气体要求量的低温液化气体气化所需的量的热源介质。因此,发生需要侧所要求的气化负荷大于仓库内的冷热负荷的情况。在此种情况下,如果使低温液化气体全量气化,则会向仓库内供给过剩的冷热能量。为了应对该情况,在以往的装置中,需要用于使迂回向仓库内供给冷热能量的气化设备的低温液化气体气化的后备蒸发器。相对于此,在本实施方式中,根据所要求的气化负荷使低温液化气体气化,另一方面,在该范围内从制冷剂循环回路取出冷热能量。因此,虽然不能始终供给与冷热要求量相对应的冷热量,但无需设置后备蒸发器。并且,在所要求的冷热负荷小的情况下,调整单元调整在制冷剂循环回路中的制冷剂循环量,从而能够减少从制冷剂循环回路取出的冷热量。因此,能够取出必要量的冷热能量。另外,对于超过冷热负荷的量的气化负荷,能够利用在热源介质流路流动的热源介质进行调整。
(2)优选:所述调整单元包含:制冷剂流量调整部,调整所述制冷剂循环回路内的制冷剂的循环量;以及温度调整部,进行用于调整制冷剂的温度的控制,以使在所述热交换器被冷却的制冷剂的温度处于规定范围内。
在该方式中,根据利用侧的冷热负荷调整制冷剂循环回路的制冷剂循环量,从而被供给至利用侧的冷热量得以调整。此时,向利用侧供给冷热能量的制冷剂的温度发生变化。并且,温度调整部进行用于调整制冷剂的温度的控制,以使在热交换器被冷却的制冷剂的温度处于规定范围内。据此,能够使在热交换器被中间介质冷却并向利用侧供给冷热能量的制冷剂的温度处于规定范围内。其结果,能够高精度地进行向利用侧供给的冷热量的控制。
(3)所述带冷热回收功能的气化装置也可以还包括:状态检测单元,检测用于在所述低温液化气体蒸发器使低温液化气体气化的中间介质的温度或压力;以及热源介质流量调整部,根据所述状态检测单元的检测结果调整热源介质的流量,以使在所述状态检测单元检测出的温度或压力处于规定范围。
在该方式中,如果从中间介质流路的中间介质供给至制冷剂循环回路的冷热量被调整,则被导入到低温液化气体蒸发器的中间介质的温度以及压力变动。并且,状态检测单元检测低温液化气体蒸发器内的温度或压力,热源介质流量调整部根据状态检测单元的检测结果调整热源介质的流量,以使其处于规定范围内。因此,低温液化气体蒸发器内的中间介质的温度或压力被维持为处于规定范围。因此,能够将在低温液化气体蒸发器气化的低温气体的温度维持在规定范围内。
此外,在设有制冷剂流量调整部的情况下,通过中间介质被供给至制冷剂的冷热量得以调整。在此情况下,根据从中间介质向制冷剂供给的冷热量,从低温液化气体经由中间介质供给至制冷剂的冷热量发生变化。此时,通过调整热源介质的流量,热源介质从中间介质吸收的冷热量(间接的低温液化气体气化补充热量)得以调整。因此,能够通过热源介质的流量调整来吸收被供给至制冷剂的冷热量的变化。其结果,能够将在低温液化气体蒸发器气化的低温气体的流量以及温度维持在规定范围内。
(4)本实施方式的冷热回收装置连接于中间介质式气化装置而被使用,所述中间介质式气化装置包括:中间介质蒸发器,通过热源介质与中间介质之间的热交换,使所述中间介质的至少一部分蒸发;以及低温液化气体蒸发器,通过在所述中间介质蒸发器蒸发的中间介质使低温的液化气体气化,所述冷热回收装置包括:中间介质流路,其一端部能够连接于所述低温液化气体蒸发器,另一端部能够连接于所述中间介质蒸发器;制冷剂循环回路,用于使向利用侧供给冷热能量的制冷剂循环;热交换器,在所述中间介质流路中流动的中间介质与所述制冷剂循环回路中循环的制冷剂之间进行热交换;以及调整单元,根据所要求的冷热负荷调整从中间介质向制冷剂供给的冷热量。
在该冷热回收装置中,通过将中间介质流路连接于低温液化气体蒸发器以及中间介质蒸发器,能够从中间介质式气化装置回收冷热能量。
如以上说明,根据本实施方式,能够抑制装置成本的上升,并能回收中间介质从低温液化气体接收的冷热能量。
Claims (4)
1.一种带冷热回收功能的气化装置,其特征在于包括:
中间介质蒸发器,通过热源介质与中间介质之间的热交换,使所述中间介质的至少一部分蒸发;
低温液化气体蒸发器,通过在所述中间介质蒸发器蒸发的中间介质使低温的液化气体气化;
中间介质流路,将在所述低温液化气体蒸发器液化的中间介质取出到外部,并将该中间介质返送至所述中间介质蒸发器或所述低温液化气体蒸发器;
制冷剂循环回路,用于使制冷剂循环;
热交换器,在所述中间介质流路中流动的中间介质与所述制冷剂循环回路中循环的制冷剂之间进行热交换;以及
调整单元,根据所要求的冷热负荷调整从中间介质向所述制冷剂循环回路的制冷剂供给的冷热量。
2.根据权利要求1所述的带冷热回收功能的气化装置,其特征在于,所述调整单元包含:
制冷剂流量调整部,调整所述制冷剂循环回路内的制冷剂的循环量;以及
温度调整部,进行用于调整制冷剂的温度的控制,以使在所述热交换器被冷却的制冷剂的温度处于规定范围内。
3.根据权利要求1或2所述的带冷热回收功能的气化装置,其特征在于还包括:
状态检测单元,检测用于在所述低温液化气体蒸发器使低温液化气体气化的中间介质的温度或压力;以及
热源介质流量调整部,根据所述状态检测单元的检测结果调整热源介质的流量,以使在所述状态检测单元检测出的温度或压力处于规定范围。
4.一种冷热回收装置,其特征在于:
所述冷热回收装置连接于中间介质式气化装置而被使用,
所述中间介质式气化装置包括:中间介质蒸发器,通过热源介质与中间介质之间的热交换,使所述中间介质的至少一部分蒸发;以及低温液化气体蒸发器,通过在所述中间介质蒸发器蒸发的中间介质使低温的液化气体气化,
所述冷热回收装置包括:
中间介质流路,其一端部能够连接于所述低温液化气体蒸发器,另一端部能够连接于所述中间介质蒸发器;
制冷剂循环回路,用于使向利用侧供给冷热能量的制冷剂循环;
热交换器,在所述中间介质流路中流动的中间介质与所述制冷剂循环回路中循环的制冷剂之间进行热交换;以及
调整单元,根据所要求的冷热负荷调整从中间介质向制冷剂供给的冷热量。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |