CN110375454B - 一种天然气压力能制冷系统 - Google Patents

一种天然气压力能制冷系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110375454B
CN110375454B CN201910548640.9A CN201910548640A CN110375454B CN 110375454 B CN110375454 B CN 110375454B CN 201910548640 A CN201910548640 A CN 201910548640A CN 110375454 B CN110375454 B CN 110375454B
Authority
CN
China
Prior art keywords
natural gas
subcooler
pressure
condensed
refrigerant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910548640.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110375454A (zh
Inventor
蔡亮
徐啸
陈涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN201910548640.9A priority Critical patent/CN110375454B/zh
Publication of CN110375454A publication Critical patent/CN110375454A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110375454B publication Critical patent/CN110375454B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/06—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using expanders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

本发明的一种天然气压力能制冷系统，包括天然气膨胀系统和制冷剂循环系统；所述天然气膨胀系统包括依次连接的膨胀机、冷凝气液分离器、过冷器，过冷器连接下游低压天然气管路，膨胀机连接上游的中压天然气管路；所述膨胀机与过冷器连接制冷剂循环系统。本发明利用中压天然气的膨胀功驱动压缩机，并同时利用膨胀后天然气的冷能，实现压力能的最大化回收和制冷效率的大幅度提升。膨胀后的低温天然气经过冷凝气液分离器将部分蒸发后的制冷剂蒸气冷凝，送回蒸发器进口，从而节省了这部分制冷剂蒸气的压缩功。膨胀后的低温天然气经冷凝气液分离器后进入过冷器与冷凝后的制冷剂换热，使得制冷剂过冷，增加系统的制冷量。

Description

一种天然气压力能制冷系统
技术领域
本发明涉及冷水机组与天然气调压设备领域，具体是一种天然气压力能制冷系统。
背景技术
我国天然气长输管道采用高压输气，上游的高压天然气通过逐级调压至不同的压力等级后分输给市区内对应的用户。天然气调压一般采用调压阀，导致管网压力能白白浪费。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种天然气压力能制冷系统。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种天然气压力能制冷系统，包括天然气膨胀系统和制冷剂循环系统；所述天然气膨胀系统包括依次连接的膨胀机、冷凝气液分离器、过冷器，过冷器连接下游低压天然气管路，膨胀机连接上游的中压天然气管路；所述膨胀机与过冷器连接制冷剂循环系统。
其中，所述制冷机循环系统包括与膨胀机连接的压缩机，所述压缩机出口连接冷凝器，所述冷凝器连接过冷器，过冷器通过混合阀连接蒸发器，所述蒸发器连接冷凝气液分离器。
其中，所述冷凝气液分离器的液相出口经溶液泵后与混合阀的其中一个入口连接，混合阀的另一个入口与过冷器的出口连接，混合阀的出口与蒸发器的入口相连接。
其中，所述过冷器与混合阀之间设置节流阀。
其中，所述冷凝气液分离器的气相出口连接压缩机的进口。
所述下游低压天然气管路上设置有稳压阀。
有益效果：本发明具有以下有益效果：
本发明利用中压天然气的膨胀功驱动压缩机，并同时利用膨胀后天然气的冷能，实现压力能的最大化回收和制冷效率的大幅度提升。膨胀后的低温天然气经过冷凝气液分离器将部分蒸发后的制冷剂蒸气冷凝，送回蒸发器进口，从而节省了这部分制冷剂蒸气的压缩功。膨胀后的低温天然气经冷凝气液分离器后进入过冷器与冷凝后的制冷剂换热，使得制冷剂过冷，增加系统的制冷量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的一种天然气压力能制冷系统，包括天然气膨胀系统和制冷剂循环系统；所述天然气膨胀系统包括依次连接的膨胀机1、冷凝气液分离器2、过冷器3、所述膨胀机1、过冷器3与制冷剂循环系统连接。膨胀机1连接上游的中压天然气管路，过冷器3连接下游低压天然气管路，下游低压天然气管路上设置稳压阀4。
所述制冷机循环系统包括与膨胀机1通过联轴器连接的压缩机10，所述压缩机10出口还连接冷凝器5，所述冷凝器5连接过冷器3，过冷器3通过混合阀6连接蒸发器7，所述蒸发器7和溶液泵8连接冷凝气液分离器2。所述冷凝气液分离器2的液相出口经溶液泵8后与混合阀6的其中一个入口连接，混合阀6的另一个入口与过冷器3的出口连接，混合阀6的出口与蒸发器7的入口相连接。所述过冷器3与混合阀6之间设置节流阀9，所述冷凝气液分离器2的气相出口连接压缩机10的进口。
如图1所示，本发明在工作时，分为以下流程：
本发明的天然气膨胀系统的膨胀流程为：系统通过测得实时的空调负荷和天然气用气量，将指定流量的中压天然气通入膨胀机1膨胀后，温度与压力降低，先进入冷凝气液分离器的冷却盘管，将部分压缩机10出口的制冷剂蒸汽冷凝，在进入过冷器3去冷却冷凝后的制冷剂，经上述两次换热后，天然气被再热到30℃，最后经稳压阀4稳压后，送入下游低压天然气管路。
本发明的制冷剂循环系统的制冷剂循环流程为：蒸发器7出口的制冷剂蒸汽进入冷凝气液分离器后部分被冷凝，其中冷凝部分的液态制冷剂经容液泵送至混合阀6再重新流回蒸发器7蒸发，而未被冷凝的气态制冷剂进入压缩机10升压后进入冷凝器5冷凝成液态，经过冷器3过冷后，通过截流阀降压后进入混合阀6，与来自容液泵的液态制冷剂混合后进入蒸发器7，完成制冷剂循环。

Claims (3)

1.一种天然气压力能制冷系统，其特征在于：包括天然气膨胀系统和制冷剂循环系统；所述天然气膨胀系统包括依次连接的膨胀机、冷凝气液分离器、过冷器，过冷器连接下游低压天然气管路，膨胀机连接上游的中压天然气管路；所述膨胀机与过冷器连接制冷剂循环系统；所述制冷剂循环系统包括与膨胀机连接的压缩机，所述压缩机出口连接冷凝器，所述冷凝器连接过冷器，过冷器通过混合阀连接蒸发器，所述蒸发器连接冷凝气液分离器；所述冷凝气液分离器的液相出口经溶液泵后与混合阀的其中一个入口连接，混合阀的另一个入口与过冷器的出口连接，混合阀的出口与蒸发器的入口相连接；所述冷凝气液分离器的气相出口连接压缩机的进口。
2.根据权利要求1所述的一种天然气压力能制冷系统，其特征在于：所述过冷器与混合阀之间设置节流阀。
3.根据权利要求1所述的一种天然气压力能制冷系统，其特征在于：所述下游低压天然气管路上设置有稳压阀。
CN201910548640.9A 2019-06-24 2019-06-24 一种天然气压力能制冷系统 Active CN110375454B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910548640.9A CN110375454B (zh) 2019-06-24 2019-06-24 一种天然气压力能制冷系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910548640.9A CN110375454B (zh) 2019-06-24 2019-06-24 一种天然气压力能制冷系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110375454A CN110375454A (zh) 2019-10-25
CN110375454B true CN110375454B (zh) 2021-05-11

Family

ID=68249177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910548640.9A Active CN110375454B (zh) 2019-06-24 2019-06-24 一种天然气压力能制冷系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110375454B (zh)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2154779C2 (ru) * 1997-01-15 2000-08-20 Котлов Анатолий Афонасьевич Холодильная установка
CN200982768Y (zh) * 2006-12-11 2007-11-28 上海海事大学 循环射流膨胀蒸汽喷射式制冷装置
US8360744B2 (en) * 2008-03-13 2013-01-29 Compressor Controls Corporation Compressor-expander set critical speed avoidance
CN101458000B (zh) * 2009-01-06 2012-02-22 东南大学 热能驱动的制冷与发电一体化装置
CN103615824B (zh) * 2013-12-06 2016-08-17 东南大学常州研究院 一种基于膨胀功回收驱动的多温区冷量获取方法及装置
CN104807286B (zh) * 2014-10-31 2016-02-03 刘继福 回收利用lng冷能的氮气液化系统
CN104595707B (zh) * 2014-12-30 2016-06-29 西安交通大学 一种液化天然气冷量的增益回收利用系统
CN204984493U (zh) * 2015-08-31 2016-01-20 北京市燃气集团有限责任公司 一种利用天然气压力能膨胀发电与压缩制冷的一体化装置
CN205299083U (zh) * 2015-12-30 2016-06-08 深圳市同鑫热力技术有限公司 一种压力能热泵综合利用系统
CN205481924U (zh) * 2016-03-31 2016-08-17 北京燃气能源发展有限公司 一种天然气管网余压拖动制冷与冷热电三联供系统耦合供能系统
CN106640241A (zh) * 2016-11-16 2017-05-10 深圳市燃气集团股份有限公司 一种天然气管网压力能发电及冷库方法与装置
CN106839484B (zh) * 2016-11-16 2019-11-15 深圳市燃气集团股份有限公司 一种基于co2冷媒的天然气压力能利用装置
CN208718739U (zh) * 2018-07-21 2019-04-09 中船重工（上海）新能源有限公司 气体输送管道压力能发电与制冰装置
CN208720599U (zh) * 2018-07-21 2019-04-09 中船重工（上海）新能源有限公司 利用气体输送管道压力能的制冰装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110375454A (zh) 2019-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7552598B2 (en) Process for sub-cooling an LNG stream obtained by cooling by means of a first refrigeration cycle, and associated installation
CN110375455B (zh) 一种压缩空气能制冷空调系统
CN101825372A (zh) 喷射制冷与蒸汽压缩制冷联合循环装置及方法
CN103398485A (zh) 一种蒸气压缩制冷系统装置及过冷方法
CN112229085B (zh) 一种适用于大温跨的低温热泵循环系统及循环方法
CN104236159A (zh) 一种多能源驱动制冷系统及制冷方法
CN109386980B (zh) 一种冷热能量利用系统
CN105042919A (zh) 超重力制冷装置及方法
CN211120091U (zh) 一种带过冷和喷射降压的复叠式制冷系统
CN105352213A (zh) 蒸汽与空气复叠式制冷系统
CN209279430U (zh) 一种生产液化天然气的制冷设备
CN110779277B (zh) 一种利用lng冷能和混合制冷工质循环的生产液氮的空分节能装置
CN209355524U (zh) 一种冷热能量利用系统
CN105546870B (zh) 超重力热驱动制冷装置及方法
CN109442804B (zh) 一种深度冷凝乏汽的双级压缩热泵循环系统
CN110375454B (zh) 一种天然气压力能制冷系统
CN113883739B (zh) 一种复合吸收式制冷与有机朗肯循环的co2增压储存装置
CN108072235B (zh) 空分系统
CN213238005U (zh) 一种补气增焓冷媒系统及冷水机组
CN202598939U (zh) 制冷机组
CN209355485U (zh) 热风机系统及空调
CN207113283U (zh) 新型余热制冷装置
CN105650922A (zh) 一种与喷射器耦合的复叠式制冷循环系统
RU2258186C1 (ru) Способ сжижения природного газа
CN113091355B (zh) 一种分液均匀的热管与蒸气压缩复合空调系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant