CN106679262A - 一种冷却系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种冷却系统及方法,用于解决现有技术中存在的能源综合利用率低的技术问题。该系统包括,气化装置,用于对输入的液态能源进行气化处理以获得液态能源对应的气态能源,及输出在气化处理过程中所产生的冷能;其中,冷能存储在流质中;蓄冷装置,包括蓄冷槽和第一端口,蓄冷槽用于存储所述流质,并通过第一端口输出流质的至少一部分流质;冷却装置,包括用于将待冷却空气送入冷却装置内部的进气口,以及位于冷却装置内部的冷却管道,冷却管道用于将至少一部分流质携带的冷能传递给待冷却空气,以对待冷却空气进行冷却。
Description
技术领域
本发明涉及机械技术领域,尤其涉及一种冷却系统及方法。
背景技术
使用清洁能源一直是我国可持续发展的要求之一,而天然气作为较传统的化石能源在节能环保方面有明显的优势,但我国的天然气储量较低,发展清洁能源仍要依靠进口液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)。
目前,热电厂与分布式能源站是LNG主要应用领域,LNG在利用过程中,首先,将LNG进行气化,进而将气化后获得的天然气输送至燃气轮机的燃烧室,并将天然气与燃气轮机中通过压气机从大气中吸入的空气进行混合,进而对燃烧室内的混合气体进行燃烧,以生成高温气体后供后续装置的使用,如发电、供热等。而LNG在气化过程中会产生大量的低温能量,该低温能量在绝大多数情况下都被忽略而释放于空气中,这就在很大程度上使得能源使用不彻底,从而造成了对能源的浪费。
综上所述,现有技术中存在能源综合利用率低的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种冷却系统及方法,用以解决现有技术中存在的能源综合利用率低的技术问题。
一方面,本发明实施例提供一种冷却系统,该系统包括:
气化装置,用于对输入的液态能源进行气化处理以获得所述液态能源对应的气态能源,及输出在所述气化处理的过程中所产生的冷能;其中,所述冷能存储在流质中;
蓄冷装置,包括蓄冷槽和第一端口,所述蓄冷槽用于存储所述流质,并通过所述第一端口输出所述流质的至少一部分流质;
冷却装置,包括用于将待冷却空气送入所述冷却装置内部的进气口,以及位于所述冷却装置内部的冷却管道,所述冷却管道用于将所述至少一部分流质携带的冷能传递给所述待冷却空气,以对所述待冷却空气进行冷却。
可选的,所述蓄冷槽包括蓄液池,所述蓄液池用于存储所述流质经所述蓄冷装置处理后的混合物,所述混合物包括第一固态物和第一液态物;其中,所述第一固态物和第一液态物为所述流质的两种不同形态,且所述第一固态物的密度小于所述第一液态物的密度。
可选的,所述蓄冷装置还包括与所述蓄冷槽相连的制冷部件,所述制冷部件用于将所述流质制冷处理为所述混合物。
可选的,所述蓄冷装置还包括融冰板换,所述融冰板换用于溶解流经的所述至少一部分流质中凝固后的固态物质。
可选的,所述系统还包括第一管道,所述第一管道包括第一端和第二端,所述第一端与所述气化装置相连,所述第二端与所述蓄冷装置相连,所述第一管道中容置有吸收了所述冷能的所述流质,用于将所述流质由所述气化装置传输到所述蓄冷装置。
可选的,所述第一管道内设置有第一循环泵,所述第一循环泵用于驱动所述流质在所述气化装置和所述蓄冷装置之间进行循环。
可选的,所述系统还包括第二管道,所述第二管道包括第三端和第四端,所述第三端与所述蓄冷装置的所述第一端口相连,所述第四端与所述冷却装置相连,所述第二管道用于将所述蓄冷装置的第一端口输出的所述至少一部分流质传输到所述冷却管道。
可选的,所述第二管道内设置有第二循环泵,所述第二循环泵用于驱动所述至少一部分流质在所述蓄冷装置和所述冷却装置之间进行循环。
可选的,所述冷却系统还包括压气机和燃烧装置,所述压气机与所述冷却装置相连,用于对冷却后的空气进行压缩,所述燃烧装置分别与所述压气机及所述气化装置相连,用于接收及混合所述压气机输出的压缩后的冷却空气及所述气化装置输出的所述气态能源,并将所述冷却空气与所述气态能源所形成的混合气体进行燃烧,以获得至少包括热能的二次能源。
可选的,所述冷却系统还包括透平发电机,所述透平发电机与所述燃烧装置连接,用于利用所述二次能源发电,并排出可循环使用的烟气。
另一方面,本发明实施例提供一种冷却方法,应用于一冷却系统,包括:
气化装置对输入的液态能源进行气化处理,获得所述气化处理后所述液态能源所对应的气态能源,及所述气化处理过程中所产生的冷能;其中,所述冷能存储在流质中;
与所述气化装置相连的蓄冷装置存储所述流质,并将所述流质的至少一部分流质传输给所述冷却系统中与所述蓄冷装置相连的冷却装置,所述冷却装置中包括有待冷却空气;
所述冷却装置将所述至少一部分流质与所述待冷却空气进行接触,以将所述至少一部分流质携带的冷能传递给所述待冷却空气,对所述待冷却空气进行冷却。
可选的,通过所述冷却系统中与所述气化装置相连的蓄冷装置存储所述流质,包括:
通过位于所述蓄冷装置中的蓄冷槽获取已吸收所述冷能的流质;
通过位于所述蓄冷装置中,且与所述蓄冷槽相连的制冷部件对所述流质进行制冷,获得经所述制冷凝固后的第一固态物,及未凝固的第一液态物;其中,所述第一固态物的密度小于所述第一液态物的密度;
通过位于所述蓄冷槽中的蓄液池对所述第一固态物和所述第一液态物的混合物进行存储。
可选的,控制所述冷却装置将所述至少一部分流质与所述待冷却空气进行接触,以将所述至少一部分流质携带的冷能传递给所述待冷却空气,对所述待冷却空气进行冷却,包括:
控制位于所述冷却装置的冷却管道与所述待冷却空气进行接触;
通过所述冷却管道的管壁将所述冷却管道中容置的至少一部分流质携带的冷能传递给所述待冷却空气,以对所述待冷却空气进行冷却。
上述技术方案中的一个或多个技术方案,具有如下技术效果或优点:
一、本发明提供一种冷却系统,该系统包括气化装置、蓄冷装置和冷却装置,其中,气化装置用于气化液态能源以获得对应的气态能源,蓄冷装置用于存储气化装置在气化液态能源的过程中产生的冷能,冷却装置包括进气口和冷却管道,待冷却空气能够通过该进气口进入冷却装置,而冷却管道用于将蓄冷装置中的冷能传递给待冷却空气,以对待冷却空气进行冷却,通过蓄冷装置对气化装置在气化过程中产生的冷能进行回收存储,再用以对送入压气机中的空气进行冷却处理,提高了液态能源的综合利用率。
二、本发明提供的冷却系统,通过蓄冷装置存储液态能源在气化时产生的冷能,然后通过冷却装置将该冷能传递给待冷却空气,即,通过对送入冷却系统的燃烧装置的空气进行预冷却,以增加送入燃烧装置的空气的密度,从而增加了进入燃气轮机空气的流量,提高了燃气轮机的发电效率。
三、本发明提供的冷却系统,冷却装置能够接收蓄冷装置中存储的携带有冷能的至少一部分流质,用以冷却送入冷却装置的冷却空气,实现了液态能源在气化过程中产生的冷能的就地利用,从而避免了冷能在远距离输送过程中造成的损耗。
附图说明
图1为本发明实施例中冷却系统的流程框图;
图2为本发明实施例中冷却系统中蓄冷装置的示意图;
图3为本发明实施例中蓄冷装置的蓄冷槽的结构示意图;
图4为本发明实施例中待冷却空气与冷却管道相接触制冷的示意图;
图5为本发明实施例中冷却方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明提供一种冷却系统及方法,用以解决现有技术中的能源综合利用率低的技术问题。
本发明的总体思路如下:
一种冷却系统,包括:气化装置,用于对输入的液态能源进行气化处理以获得液态能源对应的气态能源,及输出在气化处理的过程中所产生的冷能;其中,冷能存储在流质中;蓄冷装置,包括蓄冷槽和第一端口,所述蓄冷槽用于存储流质,并通过所述第一端口输出所述流质的至少一部分流质;冷却装置,包括用于将待冷却空气送入冷却装置内部的进气口,以及位于冷却装置内部的冷却管道,冷却管道用于将至少一部分流质携带的冷能传递给待冷却空气,以对待冷却空气进行冷却。
为了更好的理解本发明的技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明。
本发明实施例中提供了一种冷却系统,请参见图1,该系统包括气化装置10、蓄冷装置20和冷却装置30,其中,气化装置10可以用于对输入的液态能源进行气化处理以获得液态能源对应的气态能源,及输出在气化处理的过程中所产生的冷能;蓄冷装置20可以用于存储气化装置在气化过程中产生的冷能;冷却装置30可以用于将冷能传递到进入冷却装置中的待冷却空气中,以冷却空气。
在实际应用中,液态能源可以是LNG、液态氢、乙醇等能源,而气化装置10可以用于将液态能源进行气化,改变液态能源的物理状态,即将能源由液态气化为气态,以备后续装置对气态能源的使用,比如将气态能源用于发电、供热等等。
可选的,气化装置10可以是水浴式气化器、空温式气化器等等,若采用空温式气化器,当环境气温较高时,仅通过空温式气化器气化后的天然气即可外输供使用;而外界气温较低时,经由空温式气化器气化出来的天然气低于外输的温度需求,这时,可以经燃气热水锅炉提供的热水在水浴加热器中加热,再配置两组空温式气化器,相互切换使用,如一组用于气化,一组用于化霜,从而得到气化后的可运输使用的天然气。
本发明实施例中,气化装置10在气化液态能源的过程中,会释放出大量的冷能,通过将冷能存储到相应的介质中,从而可以实现将冷能作为同热能、电能类似的可再生能源或者二次能源被再次利用,本发明实施例中存储冷能的介质可以是采用水,或者也可以采用诸如诸氟利昂、乙二醇之类的吸收冷能能力较强的物质,当然,在实际应用中,还可以根据实际情况使用其它介质来存储。
蓄冷装置20,包括蓄冷槽(图1中用虚线区域1表示)和第一端口(未示出),蓄冷槽用于存储流质,并通过蓄冷装置的第一端口输出至少一部分流质,比如,用于存储冷能的流质可以是水,蓄冷装置20中的蓄冷槽可以通过对水进行存储,以存储水中携带的冷能,当需要利用冷能时,则可以通过蓄冷装置20的第一端口输出一部分水,以供后续的装置使用这一部分水中携带的冷能。
本发明实施例中,请参见图2,蓄冷装置20还可以包括蓄冷槽21、与蓄冷槽21相连的制冷部件22、融冰板换23。
其中,蓄冷槽21的结构示意图请参见图3,蓄冷槽21可以包括蓄液池,该蓄液池可以用于存储流质经蓄冷装置20处理后的混合物,该混合物可以包括第一固态物和第一液态物,其中,第一固态物和第一液态物为流质的两种不同形态,且第一固态物的密度小于第一液态物的密度,比如,该混合物可以为冰和水的混合物,请仍参见图3,由于冰水混合物中冰的密度小于水的密度,所以冰层置于水层的上面。
可选的,蓄液池可以是由透明的玻璃或者其他耐冷、耐腐蚀的材料制作而成,其可以是全封闭的立方体结构,例如,用于存储冰水混合物的可以是树胶材质、封闭的长方体结构的蓄液池,可以在该长方体结构的蓄液池的上表面设置一个或者多个通孔,然后在该通孔上安装与通孔对应的一个或者多个喷头,且这些喷头被设置同一根输水管道上,其中,输水管道置于蓄液池的上表面,将冷能传递出去后温度降低的水可以流入输水管道,经由喷头再次流入蓄液池。因此,蓄液池不仅可以用于存储携带有冷能的混合物,还可以将该混合物循环利用,从而提高了冷能的利用率,且过程环保无污染。
可选的,蓄冷装置20还可以包括与蓄冷槽21相连的制冷部件22,该制冷部件22可以是制冰机、制冷机等装置,该制冷部件22用于将流质制冷处理为混合物,及对该混合物进行制冷,比如,吸收冷能的流质为水,制冷部件22为制冰机,水流入制冰机后,经制冰机的加工,由于送入制冰机中的水在不同时间段内存在差异,则一部分水被制冰机改变了其物理状态,变成了冰块或者冰晶,而另一部分水可能还未凝固成冰块或者冰晶,只是降低了其温度,如可以是冰水,然后将该冰水混合物通过管道或者其他输送装置输送至蓄冷槽21中,以存储冰水混合物的方式存储冷能。
可选的,蓄冷装置20还可以包括融冰板换23,该融冰板换23可以用于溶解流经的至少一部分流质中凝固后的固态物质,以防止通过融冰板换23的至少一部分流质凝固,比如,从蓄冷槽21中输出的至少一部分流质中很有可能带有未融化的冰块或者冰晶,而这些带有冰块或者冰晶的混合物在流入融冰板换23时就被溶解成了液体,以保证流质在输送过程中的流畅性,防止冰块或者冰晶过多或者过大而堵塞传递管道或者其他输送流质的装置,或者,在室外温度较低时,比如冬季或者夜晚,带有冰晶的混合物有可能会因为室外温度的降低而进一步的结冰凝固,这时就需要融冰板换23对其进行溶解,保证溶解后的混合物在输送过程中的流畅性,以使不间断地将混合物中携带的冷能传递给待冷却空气,以冷却空气,从而提高冷能在传递过程中的稳定性。
本发明实施例中,冷却装置30包括用于将待冷却空气送入冷却装置30内部的进气口31,以及位于冷却装置30内部的冷却管道(图1中用虚线区域2表示),该冷却管道用于将溶解后的至少一部分流质携带的冷能传递给待冷却空气,以对待冷却空气进行冷却。
在实际应用中,冷却装置30内部可以设置有冷却管道,该冷却管道可以是具备优良的传递性能、耐腐蚀、耐冲刷、耐冻且不易结冰的管道,比如该冷却管道可以是黄铜管、铝黄铜管等铜管,或者也可以是不锈钢管,如直径很小的毛细管等;该冷却管道可以以“S”型盘踞在冷却装置内,或者,该冷却管道可以是多根细小的毛细管道,以一根根重叠排列的方式设置在冷却装置内。冷却管道可以用于接收蓄冷装置20中的携带有冷能的至少一部分流质,且该至少一部分流质可以沿冷却管道的内壁进行移动,如图4所示,流质的流动方向如图所示,通过进气口31进入冷却装置30的待冷却空气,通过与冷却管道的管壁相接触,从而被冷却,实现了对空气的预冷却。冷能的回收与合理的再利用,节约了资源,提高了液态能源的利用率。
可选的,冷却系统还可以包括位于气化装置10和蓄冷装置20之间的第一管道,该第一管道可以包括用于与气化装置10相连的第一端,及用于与蓄冷装置20相连的第二端,第一管道中可以容置有从气化装置10中吸收了冷能的流质,进而可以用于将流质传输到蓄冷装置20,即,在气化装置10中也可以设置有管道,该管道的其中一端可以与第一管道的第一端相连,气化装置10的管道内的流质可以吸收气化装置10在气化液态能源的过程中产生的冷能,并通过第一管道输送到蓄冷装置20中,而蓄冷装置20与第一管道的第二端相连的端口可以是蓄冷装置20中制冷部件22的输入端口。
可选的,在蓄冷装置20和气化装置10之间也可以设置有管道,该管道可以是与第一管道相同或者不同的管道,该管道的一端可以与蓄冷装置20中制冷部件22的输出端口相连,而管道的另一端可以与气化装置10中的管道的另一端相连,用于将一部分流质重新从蓄冷装置20中输送回气化装置10中,以继续吸收在气化过程中产生的冷能,达到流质循环利用的作用,从而降低了装置的使用成本。
或者,蓄冷装置20内部也可以设置有管道,即可以与气化装置内的管道、第一管道、设置于蓄冷装置20和气化装置10之间的管道,四个部分的管道之间一端连接一端,以构成连通且封闭的管道,那么,流质在气化装置10中吸收了冷能后,通过第一管道流入蓄冷装置20中的管道,然后在蓄冷装置20中将冷能通过管道内壁传递的方式将冷能传递出去,温度降低后的流质再通过设置于蓄冷装置20和气化装置10之间的管道流回气化装置10,继续吸收气化过程中的冷能,即本发明实施例中冷却系统能够对流质进行循环利用,从而提高资源利用率,避免造成资源浪费。
本发明实施例中,第一管道内还可以设置有第一循环泵,该第一循环泵可以用于驱动流质在气化装置10和蓄冷装置20之间进行循环,比如,比如第一循环泵可以为在气化装置10和蓄冷装置20之间流动的流质提供驱动力,驱使流质在两者之间进行循环流动,或者,还可以通过控制第一循环泵来控制循环过程中的流质的流量,以控制冷能的传递量。
比如,当通过蓄冷装置传递出去的冷能需求量大的时候,可以通过控制第一循环泵加大对流质的驱动力,以提高流质的流量,或者当通过蓄冷装置传递出去的冷能需求量小的时候,也可以通过控制第一循环泵以减小其对流质的驱动力,降低流质的流量,以此可以精确的控制进气的温度,提高了燃气轮机的发电效率。
本发明实施例中,冷却系统还包括位于蓄冷装置20和冷却装置30之间的第二管道,该第二管道可以包括第三端和第四端,第三端用于与蓄冷装置20的第一端口相连,第四端用于与冷却装置30相连,第二管道用于将蓄冷装置20的第一端口输出的所述至少一部分流质传输到冷却管道。
在实际应用中,上述第二管道可以是和第一管道相同或者不同材质的管道,该第二管道的第三端与蓄冷装置20的第一端口相连,该第一端口可以是蓄冷装置20中融冰板换23的用于输出至少一部分流质的输出端口,而第二管道的第四端可以与冷却装置30中的冷却管道的一端相连,则经蓄冷装置20中制冷部件22处理后的至少一部分流质可以通过第二管道,从蓄冷装置20输送至冷却装置30中的冷却管道中,该冷却管道的管壁可以用于将至少一部分流质中携带的冷能传递给与其接触的物体中,比如,待冷却空气可以通过接触冷却管道吸收冷能,以冷却空气。
比如,经融冰板换23熔解后的冰水,可以通过输出端输出至第二管道,在经第二管道流入冷却装置30的冷却管道中,沿冷却管道的管壁进行流动,当经冷却装置30进气口31进入的空气接触到冷却管道时,便可以制冷空气,制冷后的空气用于后续的装置中。
可选的,第二管道内还可以设置有第二循环泵,该循环泵用于驱动至少一部分流质在蓄冷装置20和冷却装置30之间进行循环,即,第二循环泵可以为至少一部分混合物的循环提供驱动力,可以驱使混合物在第二管道内不断的进行循环,以将混合物携带的冷能持续地传递到冷却装置30中,以便对待冷却空气进行冷却。
在实际应用中,冷却装置30中将冷能交换给待冷却空气后的流质,其温度会降低,这些流质可以通过管道再次流入蓄冷装置中,即,在冷却装置30和蓄冷装置20之间也可以设置管道,该管道可以用于将温度降低后的流质输送回蓄冷装置中,以使流质可以循环使用,降低冷却系统的使用成本,从而节约资源。
本发明实施例中,冷却系统还可以包括压气机和燃烧装置,该压气机可以是活塞式压气机、叶轮式压气机或者引射式压气机等等,与冷却装置30相连,用于对冷却后的空气进行压缩以变为高压空气;燃烧装置,可以是混合燃料或者推进剂在其中燃烧,以生成高温气体的装置,如燃烧室,可以分别与压气机和气化装置10相连,用于接收及混合压气机输出的压缩后的冷却空气及气化装置输出的气态能源,并将冷却空气与气态能源所形成的混合气体进行燃烧,以获得包括有热能的二次能源。
比如,首先,将经由冷却装置30冷却后的空气通过输气管道输送至活塞式压气机中,冷却后的空气在活塞式压气机的气缸中被压缩,以成为高压空气,然后将该高压空气输送至燃烧室;液化天然气在经气化装置10中经加热气化后得到天然气,天然气也经由输气管道输送至燃烧室,燃烧室将高压空气和天然气进行混合,然后进行燃烧,在燃烧过程中可以产生大量的热能、高温烟气等可以再次利用的二次能源。
可选的,冷却系统还可以包括与燃烧室连接的透平发电机,该透平发电机可以由透平机和发电机构成,可以由汽轮机或者燃气轮机驱动发电,即,经过预冷的环境空气与液化天然气气化后的天然气在燃烧室中燃烧得到热能或者其他二次能源,可以驱动透平发电机发电,以满足终端用户或者企业的用电负荷,同时,在燃烧过程中还可以排出500℃左右的高温烟气,可以对该高温烟气进行余热利用,如,该高温烟气可以经余热锅炉(图1中未示出)生产一定压力的饱和蒸汽,夏季经蒸汽LiBr吸收式制冷机组制冷,供给用户冷水或者冷气,而冬季经汽水换热器供给用户热水或直接供给蒸汽满足用户暖气的需求。
在实际应用中,透平发电机发的电可以并入电网中满足用户的用电需求,且,排出的高温烟气可以在冬季经汽水换热器供给用户,以满足用户的热水需求等等。
下面,本发明实施例将通过举例来说明冷却系统在实际应用中的应用场景。
首先,冷却系统中的气化装置10对LNG储罐中的LNG进行气化处理,以获得气化处理后的天然气,而液化天然气在气化时会释放大量的冷能,其中,大量的冷能被气化装置10的管道中的水吸收,而气化后的天然气则经由输气管道输送至燃烧室;进而,携带有冷能的水通过第一管道输送至蓄冷装置20的制冰部件中,水经由制冰部件处理后,得到冰和水的混合物,然后混合物被送入蓄冷装置20的蓄冷槽21中进行存储,由于冰的密度小于水的密度,则,在蓄冷槽21中进行存储的时候,冰层置于水层的上方。
然后,蓄冷槽21中的一部分冰水混合物流入制冰机,再从制冰机通过设置于蓄冷装置20和气化装置10之间的管道,流回气化装置中,继续吸收气化装置气化过程中的冷能;而另一部分冰水混合物则通过蓄冷装置的内部管道流经融冰板换23,再经蓄冷槽21的喷头回到蓄冷槽21中,其中,在流经融冰板换23的时候,冰水混合物中的冰被融冰板换23给熔解了,且在融冰板换23中,冰水中携带的冷能可以通过管壁传热或者传冷,将冷能交换出去。
再者,一部分冰水混合物经由融冰板换熔解后的水可以通过第二管道从蓄冷装置20流入冷却装置30的冷却管道中,以冷却待冷却空气,温度升高后的水再通过设置于冷却装置30和蓄冷装置20之间的管道流经蓄冷装置20,在流经蓄冷装置的时候,温度升高后的水可以通过与蓄冷装置20中用于输送冰水混合物的内部管道相连接,以通过管壁传热或者传冷的方式,吸收冰水混合物中的冷能,温度升高后的水吸收冷能后,温度再次降低,再经由第二管道输送至冷却装置30的冷却管道中,以此循环,其中,通过调节第一管道中的第一循环泵和第二管道中的第二循环泵,可以控制携带有冷能的流质的流量,以此可以控制对待冷却空气的冷却程度,从而能够精确的控制进气温度,提高燃气轮机的发电效率。
冷却后的空气经压气机压缩为高压空气,再送至燃烧室中与气化装置10气化后天然气混合、燃烧,从而驱使透平发电机发电,供用户使用,且排出大量的高温气体以满足用户的热水需求,提高了能源的循环使用率,且实现了液化天然气在气化过程中释放的大量冷能的就地利用,避免了冷能在远距离输送过程中造成的损耗,有利于提高一次能源的综合利用率。
如图5所示,本发明实施例还提供了一种冷却方法,该方法可以应用于上述的冷却系统,该方法可以描述如下:
S11:气化装置对输入的液态能源进行气化处理,获得气化处理后液态能源所对应的气态能源,及气化处理过程中所产生的冷能;其中,冷能存储在流质中;
冷却系统中的气化装置会对液态能源进行气化处理,以得到气化后的气态能源,而在气化过程中会释放出大量的冷能,该冷能可以被流质吸收并进行存储。
S12:与气化装置相连的蓄冷装置存储流质,并将流质的至少一部分流质传输给冷却系统中与蓄冷装置相连的冷却装置,冷却装置中包括有待冷却空气;
即,冷却系统中的蓄冷装置可以对在气化装置中吸收了冷能的流质进行存储,在需要对冷能进行利用时,则将这些流质的一部分输送到冷却装置中,以备后续冷却待冷却空气使用。
可选的,首先,可以通过位于蓄冷装置中的蓄冷槽获取已经吸收了冷能的流质,然后通过蓄冷装置中与蓄冷槽相连的制冷部件对流质进行制冷处理,其中,在制冷过程中,可能会出现制冷不彻底的情况,使流质中的一部分凝固为第一固态物,而另一部分只是温度降低而并未改变其物理状态的第一液态物;最后,通过位于蓄冷槽中的蓄液池对第一固态物和第一液态物的混合物进行存储。
S13:冷却装置将至少一部分流质与待冷却空气进行接触,以将至少一部分流质携带的冷能传递给待冷却空气,对待冷却空气进行冷却。
即,通过控制冷却装置将携带有冷能的至少一部分流质与待冷却空气进行接触,将冷能传递给待冷却空气,从而得到冷却后的冷却空气。
可选的,通过控制位于冷却装置中的冷却管道与待冷却空气进行接触,则可以通过冷却管道的关闭,将冷却管道中容置的至少一部分流质携带的冷能传递给待冷却空气,以对待冷却空气进行冷却。由于本发明实施例提供的冷却方法应用于上述冷却系统中,具体的冷却方法的实施例请参见前述系统的中的实施例,在此不再赘述。
以上所述,以上的所有实施例仅用以对本申请的技术方案进行的详细的介绍,且以上实施例的说明仅仅只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,不应该理解为对本发明的限定。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可以轻易的想到的变化或者替换,都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同的技术范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (13)
1.一种冷却系统,其特征在于,所述系统包括:
气化装置,用于对输入的液态能源进行气化处理以获得所述液态能源对应的气态能源,及输出在所述气化处理的过程中所产生的冷能;其中,所述冷能存储在流质中;
蓄冷装置,包括蓄冷槽和第一端口,所述蓄冷槽用于存储所述流质,并通过所述第一端口输出所述流质的至少一部分流质;
冷却装置,包括用于将待冷却空气送入所述冷却装置内部的进气口,以及位于所述冷却装置内部的冷却管道,所述冷却管道用于将所述至少一部分流质携带的冷能传递给所述待冷却空气,以对所述待冷却空气进行冷却。
2.如权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述蓄冷槽包括蓄液池,所述蓄液池用于存储所述流质经所述蓄冷装置处理后的混合物,所述混合物包括第一固态物和第一液态物;其中,所述第一固态物和第一液态物为所述流质的两种不同形态,且所述第一固态物的密度小于所述第一液态物的密度。
3.如权利要求2所述的冷却系统,其特征在于,所述蓄冷装置还包括与所述蓄冷槽相连的制冷部件,所述制冷部件用于将所述流质制冷处理为所述混合物。
4.如权利要求3所述的冷却系统,其特征在于,所述蓄冷装置还包括融冰板换,所述融冰板换用于溶解流经的所述至少一部分流质中凝固后的固态物质。
5.如权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述系统还包括第一管道,所述第一管道包括第一端和第二端,所述第一端与所述气化装置相连,所述第二端与所述蓄冷装置相连,所述第一管道中容置有吸收了所述冷能的所述流质,用于将所述流质由所述气化装置传输到所述蓄冷装置。
6.如权利要求5所述的冷却系统,其特征在于,所述第一管道内设置有第一循环泵,所述第一循环泵用于驱动所述流质在所述气化装置和所述蓄冷装置之间进行循环。
7.如权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述系统还包括第二管道,所述第二管道包括第三端和第四端,所述第三端与所述蓄冷装置的所述第一端口相连,所述第四端与所述冷却装置相连,所述第二管道用于将所述蓄冷装置的第一端口输出的所述至少一部分流质传输到所述冷却管道。
8.如权利要求7所述的冷却系统,其特征在于,所述第二管道内设置有第二循环泵,所述第二循环泵用于驱动所述至少一部分流质在所述蓄冷装置和所述冷却装置之间进行循环。
9.如权利要求8所述的冷却系统,其特征在于,所述冷却系统还包括压气机和燃烧装置,所述压气机与所述冷却装置相连,用于对冷却后的空气进行压缩,所述燃烧装置分别与所述压气机及所述气化装置相连,用于接收及混合所述压气机输出的压缩后的冷却空气及所述气化装置输出的所述气态能源,并将所述冷却空气与所述气态能源所形成的混合气体进行燃烧,以获得至少包括热能的二次能源。
10.如权利要求9所述的冷却系统,其特征在于,所述冷却系统还包括透平发电机,所述透平发电机与所述燃烧装置连接,用于利用所述二次能源发电,并排出可循环使用的烟气。
11.一种冷却方法,应用于冷却系统中,其特征在于,所述方法包括:
气化装置对输入的液态能源进行气化处理,获得所述气化处理后所述液态能源所对应的气态能源,及所述气化处理过程中所产生的冷能;其中,所述冷能存储在流质中;
与所述气化装置相连的蓄冷装置存储所述流质,并将所述流质的至少一部分流质传输给所述冷却系统中与所述蓄冷装置相连的冷却装置,所述冷却装置中包括有待冷却空气;
所述冷却装置将所述至少一部分流质与所述待冷却空气进行接触,以将所述至少一部分流质携带的冷能传递给所述待冷却空气,对所述待冷却空气进行冷却。
12.如权利要求11所述的冷却方法,其特征在于,通过所述冷却系统中与所述气化装置相连的蓄冷装置存储所述流质,包括:
通过位于所述蓄冷装置中的蓄冷槽获取已吸收所述冷能的流质;
通过位于所述蓄冷装置中,且与所述蓄冷槽相连的制冷部件对所述流质进行制冷,获得经所述制冷凝固后的第一固态物,及未凝固的第一液态物;其中,所述第一固态物的密度小于所述第一液态物的密度;
通过位于所述蓄冷槽中的蓄液池对所述第一固态物和所述第一液态物的混合物进行存储。
13.如权利要求12所述的冷却方法,其特征在于,控制所述冷却装置将所述至少一部分流质与所述待冷却空气进行接触,以将所述至少一部分流质携带的冷能传递给所述待冷却空气,对所述待冷却空气进行冷却,包括:
控制位于所述冷却装置的冷却管道与所述待冷却空气进行接触;
通过所述冷却管道的管壁将所述冷却管道中容置的至少一部分流质携带的冷能传递给所述待冷却空气,以对所述待冷却空气进行冷却。
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