CN116788000A - 一种车载式lng冷能蓄冷供冷系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种车载式LNG冷能蓄冷供冷系统及其使用方法，包括LNG充冷单元，车内相变蓄冷单元，车外供冷单元，其特征在于：所述LNG充冷单元安置于LNG供应地侧，以获取冷量并为车内相变蓄冷单元充冷；车内相变蓄冷单元安置于运载车辆车厢内，并随运载车辆往返LNG供应地与用户用冷场所；车外供冷单元安置于用户用冷场所侧，从车内相变蓄冷单元取冷并提供给用户。本发明将蓄冷单元集装在车厢内利用LNG给车内相变蓄冷单元充冷，车内相变蓄冷单元维持低温随车运输至用户处供冷，该方式不同于以往的就地消纳，能够实现LNG异地用冷，蓄冷单元集装在车厢内，可随车厢灵活移动到需要用冷的场所，节省了铺设管道的费用。
Description
技术领域
本发明涉及LNG冷能利用技术领域，具体涉及一种车载式LNG冷能蓄冷供冷系统及其使用方法。
背景技术
液化天然气（LNG）是将常温的天然气经过净化处理，降温至-162 ℃形成的液体，其体积是标准状态下的1/600，有利于长距离输送。一般LNG在使用时，需要重新气化为气态天然气才能利用，其气化冷能如果不能有效利用，不仅造成能源大量浪费，还会造成环境冷污染。
现在中国LNG的进口量已位居世界第一，LNG的气化站越来越多，包括大型的LNG接收站，和遍布国内的LNG小型气化站，每天都在源源不断地气化LNG成气态天然气。LNG冷能利用作为重要附属产业，近年来也得到了迅猛的发展。LNG冷能利用一般分为直接利用和间接利用两种方式，其中直接利用主要是冷能发电、空气分离、干冰制造、海水淡化、轻烃分离、超低温冷冻等等；间接利用主要是通过空气分离后产生的液氮或液氧进行低温粉碎、低温生物工程等工艺。
常规的LNG冷能利用方式，把LNG冷能传递给载冷剂，并通过管道输送载冷剂至下游用冷用户，管廊铺设的投资成本较高，冷能利用的场地要和LNG接收站尽量临近。然而，LNG冷能利用受很多条件的限制，比如冷能利用设备的安全性要求高、冷能利用设备的投资回收期长、下游用冷用户的距离远、LNG气化站周围的可用面积不足以上冷能利用设备等，导致LNG的大量冷能无法被利用起来。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车载式LNG冷能蓄冷供冷系统及其使用方法，以解决冷能利用受限的问题。将蓄冷单元集装在车厢内，利用LNG给蓄冷单元充冷，蓄冷单元相变蓄冷，并维持低温随车运输至用户处供冷，该方式不同于以往的就地消纳，能够实现LNG冷能的异地供冷。蓄冷单元集装在车厢内，可随车厢灵活移动到需要用冷的场所，不需铺设管廊管道，使LNG冷能回收应用更灵活，适用场景更广阔。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种车载式LNG冷能蓄冷供冷系统，包括LNG充冷单元，车内相变蓄冷单元，车外供冷单元，所述LNG充冷单元安置于LNG供应地侧，以获取冷量并为车内相变蓄冷单元充冷；车内相变蓄冷单元安置于运载车辆车厢内，并随运载车辆往返LNG供应地与用户用冷场所；车外供冷单元安置于用户用冷场所侧，从车内相变蓄冷单元取冷并提供给用户；当车内相变蓄冷单元与LNG充冷单元连接时为蓄冷阶段，当车内相变蓄冷单元与外供冷单元连接时为供冷阶段。
作为优选：所述LNG充冷单元的设备包括LNG-中间冷媒换热器与中间冷媒-载冷剂换热器，在中间冷媒-载冷剂换热器上分别设置有两根与车内相变蓄冷单元连接的LNG充冷单元侧第一快速连接接头和LNG充冷单元侧第二快速连接接头，在两个快速转接头上分别安装有LNG充冷单元侧第一控制阀和LNG充冷单元侧第二控制阀，所述LNG-中间冷媒换热器与中间冷媒-载冷剂换热器采用高低差布置，LNG-中间冷媒换热器布置于中间冷媒-载冷剂换热器上方，在LNG-中间冷媒换热器中来自中间冷媒-载冷剂换热器的中间冷媒蒸气吸收LNG冷量后液化，液体在重力影响下返回中间冷媒-载冷剂换热器；在中间冷媒-载冷剂换热器中，来自车内相变蓄冷单元的高温载冷剂与中间冷媒液体换热，中间冷媒液体气化，蒸气上升进入LNG-中间冷媒换热器继续吸收LNG冷量，进行新的循环，载冷剂被冷凝后进入车内相变蓄冷单元为其充冷。
作为优选：所述车内相变蓄冷单元的设备包括相变蓄冷块、载冷剂循环泵和载冷剂缓冲罐，该相变蓄冷块内部安装有蓄冷管道及翅片，并填充相变蓄冷材料，相变蓄冷材料吸收蓄冷管道内低温载冷剂的冷能，发生液-固相变，完成蓄冷，所述相变蓄冷块下端设置有第一集液管，该第一集液管的一端连接相变蓄冷块上的第一集液口，另一端连接有载冷剂循环泵，该载冷剂循环泵用于为载冷剂流动提供动力，载冷剂循环泵前连接有载冷剂缓冲罐，载冷剂缓冲罐的前方安装有车内蓄冷单元侧第一快速连接接头，该载冷剂循环泵设置在载冷剂缓冲罐缓前方起到冲作用和补充蓄冷管道内载冷剂作用，所述相变蓄冷块上端设置有第二集液管；第二集液管的一端连接至第二集液口，另一端安装有车内蓄冷单元侧第二快速连接接头， 所述车内蓄冷单元侧第一快速连接接头和车内蓄冷单元侧第二快速连接接头的后方分别安装有车内相变蓄冷单元侧第一控制阀和车内相变蓄冷单元侧第二控制阀。
作为优选：所述第一集液管分出多根蓄冷管道，该多根蓄冷管道由上下排列的水平直管借助U型弯头顺次地连接在一起，每一根蓄冷管道呈蛇形弯曲延伸排列至车厢顶部，所有蓄冷管道汇合至第二集液管，再通过第二集液口连接外部管道，水平直管垂直贯穿于均匀分布的翅片中间以增加传热面积，U型弯头外露于翅片两侧，载冷剂循环泵用于为载冷剂流动提供动力，载冷剂缓冲罐设置于载冷剂循环泵前，起缓冲作用和补充蓄冷管道内载冷剂作用，车内相变蓄冷单元布置于车厢内，相变蓄冷块、载冷剂循环泵、载冷剂缓冲罐和车厢均有保温材料和防辐射材料包裹。
作为优选：所述载冷剂缓冲罐底部安装有缓冲罐滚轮，可通过滑轨移入车厢，并通过第一定位块固定在车厢内部，相变蓄冷块下端设置有蓄冷材料充灌口，可用于相变蓄冷材料的投放以及吹扫相变蓄冷块，相变蓄冷块顶端设置有排气孔，相变蓄冷块底部安装有蓄冷块滚轮，相变蓄冷块可通过滑轨移入车厢，并通过第二定位块固定在车厢内部。
作为优选：所述车外供冷单元的设备为载冷剂-用户侧冷剂换热器，该载冷剂-用户侧冷剂换热器的两端分别安装一根管道，该管道的两头分别安装有车外供冷单元侧第一快速连接接头和车外供冷单元侧第二快速连接接头，并在车外供冷单元侧第一快速连接接头和车外供冷单元侧第二快速连接接头的后方安装有车外供冷单元侧第一控制阀和车外供冷单元侧第二控制阀，车内相变蓄冷单元的低温载冷剂把冷量提供给来自用户的冷剂，释放冷量后返回车内相变蓄冷单元，并继续获取车内相变蓄冷单元的冷量，同时用户侧冷剂获取冷量后供给用户使用。
作为优选：所述载冷剂-用户侧冷剂换热器、LNG-中间冷媒换热器、中间冷媒-载冷剂换热器可采用列管式、板壳式、绕管式换热器型式，所述LNG-中间冷媒换热器、中间冷媒-载冷剂换热器各为一台或者多台合并成一台换热器。
作为优选：所述载冷剂采用乙二醇溶液、硅油等常用制冷剂液体工质，中间冷媒可采用丙烷等常用制冷剂工质，蓄冷材料采用蜡类或共晶盐类等物质。
一种车载式LNG冷能蓄冷供冷系统的使用方法，所述方法为通过车内相变蓄冷单元与LNG充冷单元连接实现蓄冷阶段和车内相变蓄冷单元与外供冷单元连接实现供冷阶段。
作为优选：所述蓄冷阶段具体方法为：车厢门打开， LNG充冷单元侧第一快速连接接头与侧第一快速连接接头、LNG充冷单元侧第二快速连接接头与车内相变蓄冷单元侧第二快速连接接头接通，LNG充冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第二控制阀、LNG充冷单元侧第二控制阀开启，载冷剂循环泵开启，从LNG充冷单元中间冷媒-载冷剂换热器获取冷量后的低温载冷剂进入载冷剂缓冲罐，并经过载冷剂循环泵加压后，通过第一集液口流入车内相变蓄冷单元的相变蓄冷块，相变蓄冷块内相变蓄冷材料吸收低温载冷剂的冷能，发生液—固相变，完成冷能蓄存，换冷后的高温载冷剂由第二集液口逸出相变蓄冷块，回到LNG充冷单元的中间冷媒-载冷剂换热器，当相变蓄冷材料完成相变蓄冷后，载冷剂循环泵关闭，LNG充冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第二控制阀 、LNG充冷单元侧第二控制阀切断，LNG充冷单元侧第一快速连接接头与侧第一快速连接接头、LNG充冷单元侧第二快速连接接头与车内相变蓄冷单元侧第二快速连接接头断开，车厢门关闭，LNG制冷单元与车内相变蓄冷单元分离，车内相变蓄冷单元随车运输至用户处。
作为优选：所述供冷阶段具体方法为：车厢门打开，车内相变蓄冷单元侧第一快速连接接头与车外供冷单元侧第一快速连接接头、车内相变蓄冷单元侧第二快速连接接头与车外供冷单元侧第二快速连接接头接通，车外供冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第二控制阀、车外供冷单元侧第二控制阀开启，载冷剂循环泵开启，低温载冷剂从相变蓄冷块下方第一集液口流出，进入载冷剂缓冲罐并经过载冷剂循环泵加压后，进入车外供冷单元的载冷剂-用户侧冷剂换热器为来自用户冷剂供冷；供冷后的高温载冷剂从第二集液口返回相变蓄冷块；相变蓄冷块内的相变蓄冷材料发生固——液相变，相变释放的冷能传递给载冷剂，载冷剂被相变蓄冷材料重新冷却，当相变蓄冷材料的冷能释放完全，车载式LNG冷能蓄冷供冷系统完成一次为用户的制冷，之后载冷剂循环泵关闭，车外供冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第二控制阀、车外供冷单元侧第二控制阀切断，车内相变蓄冷单元侧第一快速连接接头与车外供冷单元侧第一快速连接接头、车内相变蓄冷单元侧第二快速连接接头与车外供冷单元侧第二快速连接接头断开，车厢门关闭，车内相变蓄冷单元与车外供冷单元分离，车内相变蓄冷单元随车运输至LNG充冷单元处进行下一次冷能蓄存。
本发明提供一种车载式LNG冷能蓄冷供冷系统，将蓄冷单元集装在车厢内利用LNG给车内相变蓄冷单元充冷，车内相变蓄冷单元维持低温随车运输至用户处供冷，该方式不同于以往的就地消纳，能够实现LNG异地用冷。蓄冷单元集装在车厢内，可随车厢灵活移动到需要用冷的场所，节省了铺设管道的费用。
附图说明
图1是本发明的蓄冷阶段图；
图2是本发明的供冷阶段图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细的说明：如图1-2所示，一种车载式LNG冷能蓄冷供冷系统，包括LNG充冷单元，车内相变蓄冷单元，车外供冷单元，所述LNG充冷单元安置于LNG供应地侧，以获取冷量并为车内相变蓄冷单元充冷；车内相变蓄冷单元安置于运载车辆车厢内，并随运载车辆往返LNG供应地与用户用冷场所；车外供冷单元安置于用户用冷场所侧，从车内相变蓄冷单元取冷并提供给用户；当车内相变蓄冷单元与LNG充冷单元连接时为蓄冷阶段，当车内相变蓄冷单元与外供冷单元连接时为供冷阶段。
所述LNG充冷单元的设备包括LNG-中间冷媒换热器与中间冷媒-载冷剂换热器，在中间冷媒-载冷剂换热器上分别设置有两根与车内相变蓄冷单元连接的LNG充冷单元侧第一快速连接接头302和LNG充冷单元侧第二快速连接接头303，在两个快速转接头上分别安装有LNG充冷单元侧第一控制阀301和LNG充冷单元侧第二控制阀304，所述LNG-中间冷媒换热器100与中间冷媒-载冷剂换热器200采用高低差布置，LNG-中间冷媒换热器100布置于中间冷媒-载冷剂换热器200上方，在LNG-中间冷媒换热器中来自中间冷媒-载冷剂换热器的中间冷媒蒸气吸收LNG冷量后液化，液体在重力影响下返回中间冷媒-载冷剂换热器；在中间冷媒-载冷剂换热器200中，来自车内相变蓄冷单元的高温载冷剂与中间冷媒液体换热，中间冷媒液体气化，蒸气上升进入LNG-中间冷媒换热器100继续吸收LNG冷量，进行新的循环，载冷剂被冷凝后进入车内相变蓄冷单元为其充冷。
所述车内相变蓄冷单元的设备包括相变蓄冷块、载冷剂循环泵和载冷剂缓冲罐，该相变蓄冷块内部安装有蓄冷管道401及翅片402，并填充相变蓄冷材料，相变蓄冷材料吸收蓄冷管道内低温载冷剂的冷能，发生液-固相变，完成蓄冷，所述相变蓄冷块下端设置有第一集液管405，该第一集液管405的一端连接相变蓄冷块上的第一集液口，另一端连接有载冷剂循环泵，该载冷剂循环泵用于为载冷剂流动提供动力，载冷剂循环泵前连接有载冷剂缓冲罐，载冷剂缓冲罐的前方安装有车内蓄冷单元侧第一快速连接接头701，该载冷剂循环泵设置在载冷剂缓冲罐缓前方起到冲作用和补充蓄冷管道内载冷剂作用，所述相变蓄冷块上端设置有第二集液管407；第二集液管407的一端连接至第二集液口406，另一端安装有车内蓄冷单元侧第二快速连接接头705， 所述车内蓄冷单元侧第一快速连接接头701和车内蓄冷单元侧第二快速连接接头705的后方分别安装有车内相变蓄冷单元侧第一控制阀702和车内相变蓄冷单元侧第二控制阀704。
所述第一集液管405分出多根蓄冷管道，该多根蓄冷管道由上下排列的水平直管借助U型弯头顺次地连接在一起，每一根蓄冷管道呈蛇形弯曲延伸排列至车厢顶部，所有蓄冷管道汇合至第二集液管，再通过第二集液口连接外部管道，水平直管垂直贯穿于均匀分布的翅片中间以增加传热面积，U型弯头外露于翅片两侧，载冷剂循环泵用于为载冷剂流动提供动力。载冷剂缓冲罐设置于载冷剂循环泵前，起缓冲作用和补充蓄冷管道内载冷剂作用。车内相变蓄冷单元布置于车厢内，相变蓄冷块、载冷剂循环泵、载冷剂缓冲罐和车厢均有保温材料和防辐射材料包裹。
所述载冷剂缓冲罐500底部安装有缓冲罐滚轮501，可通过滑轨移入车厢，并通过第一定位块502固定在车厢内部。相变蓄冷块400下端设置有蓄冷材料充灌口408，可用于相变蓄冷材料403的投放以及吹扫相变蓄冷块400。相变蓄冷块400顶端设置有排气孔409。相变蓄冷块400底部安装有蓄冷块滚轮410，相变蓄冷块400可通过滑轨移入车厢，并通过第二定位块411固定在车厢内部。
所述车外供冷单元的设备为载冷剂-用户侧冷剂换热器800，该载冷剂-用户侧冷剂换热器800的两端分别安装一根管道，该管道的两头分别安装有车外供冷单元侧第一快速连接接头902和车外供冷单元侧第二快速连接接头903，并在车外供冷单元侧第一快速连接接头902和车外供冷单元侧第二快速连接接头903的后方安装有车外供冷单元侧第一控制阀902和车外供冷单元侧第二控制阀904，车内相变蓄冷单元的低温载冷剂把冷量提供给来自用户的冷剂，释放冷量后返回车内相变蓄冷单元，并继续获取车内相变蓄冷单元的冷量，同时用户侧冷剂获取冷量后供给用户使用。
所述载冷剂-用户侧冷剂换热器800、LNG-中间冷媒换热器100、中间冷媒-载冷剂换热器200可采用列管式、板壳式、绕管式换热器型式，所述LNG-中间冷媒换热器、中间冷媒-载冷剂换热器各为一台或者多台合并成一台换热器，所述载冷剂采用乙二醇溶液、硅油等常用制冷剂液体工质，中间冷媒可采用丙烷等常用制冷剂工质，蓄冷材料采用蜡类或共晶盐类等物质。
一种车载式LNG冷能蓄冷供冷系统的使用方法，所述方法为通过车内相变蓄冷单元与LNG充冷单元连接实现蓄冷阶段和车内相变蓄冷单元与外供冷单元连接实现供冷阶段。
蓄冷阶段具体方法为：车厢门打开， LNG充冷单元侧第一快速连接接头302与侧第一快速连接接头701、LNG充冷单元侧第二快速连接接头303与车内相变蓄冷单元侧第二快速连接接头705接通，LNG充冷单元侧第一控制阀301、车内相变蓄冷单元侧第一控制阀702、车内相变蓄冷单元侧第二控制阀704 、LNG充冷单元侧第二控制阀304开启，载冷剂循环泵600开启。从LNG充冷单元中间冷媒-载冷剂换热器200获取冷量后的低温载冷剂进入载冷剂缓冲罐500，并经过载冷剂循环泵600加压后，通过第一集液口404流入车内相变蓄冷单元的相变蓄冷块400。相变蓄冷块400内相变蓄冷材料403吸收低温载冷剂的冷能，发生液—固相变，完成冷能蓄存。换冷后的高温载冷剂由第二集液口406逸出相变蓄冷块400，回到LNG充冷单元的中间冷媒-载冷剂换热器200。当相变蓄冷材料403完成相变蓄冷后，载冷剂循环泵600关闭，LNG充冷单元侧第一控制阀301、车内相变蓄冷单元侧第一控制阀702、车内相变蓄冷单元侧第二控制阀704 、LNG充冷单元侧第二控制阀304切断，LNG充冷单元侧第一快速连接接头302与侧第一快速连接接头701、LNG充冷单元侧第二快速连接接头303与车内相变蓄冷单元侧第二快速连接接头705断开，车厢门关闭，LNG制冷单元与车内相变蓄冷单元分离，车内相变蓄冷单元随车运输至用户处。
供冷阶段具体方法：车厢门打开，车内相变蓄冷单元侧第一快速连接接头701与车外供冷单元侧第一快速连接接头902、车内相变蓄冷单元侧第二快速连接接头705与车外供冷单元侧第二快速连接接头903接通，车外供冷单元侧第一控制阀901、车内相变蓄冷单元侧第一控制阀702、车内相变蓄冷单元侧第二控制阀704 、车外供冷单元侧第二控制阀904开启，载冷剂循环泵600开启。低温载冷剂从相变蓄冷块400下方第一集液口404流出，进入载冷剂缓冲罐500并经过载冷剂循环泵600加压后，进入车外供冷单元的载冷剂-用户侧冷剂换热器800为来自用户冷剂供冷；供冷后的高温载冷剂从第二集液口406返回相变蓄冷块400；相变蓄冷块400内的相变蓄冷材料403发生固——液相变，相变释放的冷能传递给载冷剂，载冷剂被相变蓄冷材料403重新冷却。当相变蓄冷材料403的冷能释放完全，车载式LNG冷能蓄冷供冷系统完成一次为用户的制冷。之后载冷剂循环泵600关闭，车外供冷单元侧第一控制阀901、车内相变蓄冷单元侧第一控制阀702、车内相变蓄冷单元侧第二控制阀704 、车外供冷单元侧第二控制阀904切断，车内相变蓄冷单元侧第一快速连接接头701与车外供冷单元侧第一快速连接接头902、车内相变蓄冷单元侧第二快速连接接头705与车外供冷单元侧第二快速连接接头903断开，车厢门关闭，车内相变蓄冷单元与车外供冷单元分离，车内相变蓄冷单元随车运输至LNG充冷单元处进行下一次冷能蓄存。
特别指出，载冷剂可采用乙二醇溶液、硅油、常用制冷剂等液体工质，中间冷媒可采用丙烷、常用制冷剂等工质，中间冷媒的循环流动也可采用液体泵提供动力，选用其他工质及其他工质循环动力方案也在此专利保护范围内。
特别指出，上述蓄冷块内结构只为一种优选结构，具体结构不限，如蓄冷管道布局可选采用各种形式，增强换热也可采用各类翅片，代替上述管道贯穿于均匀分布的翅片的形式，此类可实现蓄冷材料与载冷剂换热的结构的变化，但是蓄冷供冷应用方式与本专利类似的，均应在此专利保护范围内。
使用LNG作为冷源进行蓄冷供冷为该装置的一种具体应用案例，选用其他低温工质，如液氮、液空、乙烯液体等作为冷源，但是采用与本专利类似的蓄冷供冷应用方式均应在此专利保护范围内。
本发明提供一种车载式LNG冷能蓄冷供冷系统，将蓄冷单元集装在车厢内利用LNG给车内相变蓄冷单元充冷，车内相变蓄冷单元维持低温随车运输至用户处供冷，该方式不同于以往的就地消纳，能够实现LNG异地用冷。蓄冷单元集装在车厢内，可随车厢灵活移动到需要用冷的场所，节省了铺设管道的费用。
Claims (10)
1.一种车载式LNG冷能蓄冷供冷系统，包括LNG充冷单元，车内相变蓄冷单元，车外供冷单元，其特征在于：所述LNG充冷单元安置于LNG供应地侧，以获取冷量并为车内相变蓄冷单元充冷；车内相变蓄冷单元安置于运载车辆车厢内，并随运载车辆往返LNG供应地与用户用冷场所；车外供冷单元安置于用户用冷场所侧，从车内相变蓄冷单元取冷并提供给用户；当车内相变蓄冷单元与LNG充冷单元连接时为蓄冷阶段，当车内相变蓄冷单元与外供冷单元连接时为供冷阶段。
2.根据权利要求1所述的车载式LNG冷能蓄冷供冷系统，其特征在于：所述LNG充冷单元的设备包括LNG-中间冷媒换热器与中间冷媒-载冷剂换热器，在中间冷媒-载冷剂换热器上分别设置有两根与车内相变蓄冷单元连接的LNG充冷单元侧第一快速连接接头和LNG充冷单元侧第二快速连接接头，在两个快速转接头上分别安装有LNG充冷单元侧第一控制阀和LNG充冷单元侧第二控制阀，所述LNG-中间冷媒换热器与中间冷媒-载冷剂换热器采用高低差布置，LNG-中间冷媒换热器布置于中间冷媒-载冷剂换热器上方，在LNG-中间冷媒换热器中来自中间冷媒-载冷剂换热器的中间冷媒蒸气吸收LNG冷量后液化，液体在重力影响下返回中间冷媒-载冷剂换热器；在中间冷媒-载冷剂换热器中，来自车内相变蓄冷单元的高温载冷剂与中间冷媒液体换热，中间冷媒液体气化，蒸气上升进入LNG-中间冷媒换热器继续吸收LNG冷量，进行新的循环，载冷剂被冷凝后进入车内相变蓄冷单元为其充冷。
3.根据权利要求2所述的车载式LNG冷能蓄冷供冷系统，其特征在于：所述车内相变蓄冷单元的设备包括相变蓄冷块、载冷剂循环泵和载冷剂缓冲罐，该相变蓄冷块内部安装有蓄冷管道及翅片，并填充相变蓄冷材料，相变蓄冷材料吸收蓄冷管道内低温载冷剂的冷能，发生液-固相变，完成蓄冷，所述相变蓄冷块下端设置有第一集液管，该第一集液管的一端连接相变蓄冷块上的第一集液口，另一端连接有载冷剂循环泵，该载冷剂循环泵用于为载冷剂流动提供动力，载冷剂循环泵前连接有载冷剂缓冲罐，载冷剂缓冲罐的前方安装有车内蓄冷单元侧第一快速连接接头，该载冷剂循环泵设置在载冷剂缓冲罐缓前方起到冲作用和补充蓄冷管道内载冷剂作用，所述相变蓄冷块上端设置有第二集液管；第二集液管的一端连接至第二集液口，另一端安装有车内蓄冷单元侧第二快速连接接头， 所述车内蓄冷单元侧第一快速连接接头和车内蓄冷单元侧第二快速连接接头的后方分别安装有车内相变蓄冷单元侧第一控制阀和车内相变蓄冷单元侧第二控制阀。
4.根据权利要求3所述的车载式LNG冷能蓄冷供冷系统，其特征在于：所述第一集液管分出多根蓄冷管道，该多根蓄冷管道由上下排列的水平直管借助U型弯头顺次地连接在一起，每一根蓄冷管道呈蛇形弯曲延伸排列至车厢顶部，所有蓄冷管道汇合至第二集液管，再通过第二集液口连接外部管道，水平直管垂直贯穿于均匀分布的翅片中间以增加传热面积，U型弯头外露于翅片两侧，载冷剂循环泵用于为载冷剂流动提供动力，载冷剂缓冲罐设置于载冷剂循环泵前，起缓冲作用和补充蓄冷管道内载冷剂作用，车内相变蓄冷单元布置于车厢内，相变蓄冷块、载冷剂循环泵、载冷剂缓冲罐和车厢均有保温材料和防辐射材料包裹。
5.根据权利要求3所述的车载式LNG冷能蓄冷供冷系统，其特征在于：所述载冷剂缓冲罐底部安装有缓冲罐滚轮，可通过滑轨移入车厢，并通过第一定位块固定在车厢内部，相变蓄冷块下端设置有蓄冷材料充灌口，可用于相变蓄冷材料的投放以及吹扫相变蓄冷块，相变蓄冷块顶端设置有排气孔，相变蓄冷块底部安装有蓄冷块滚轮，相变蓄冷块可通过滑轨移入车厢，并通过第二定位块固定在车厢内部。
6.根据权利要求3所述的车载式LNG冷能蓄冷供冷系统，其特征在于：所述车外供冷单元的设备为载冷剂-用户侧冷剂换热器，该载冷剂-用户侧冷剂换热器的两端分别安装一根管道，该管道的两头分别安装有车外供冷单元侧第一快速连接接头和车外供冷单元侧第二快速连接接头，并在车外供冷单元侧第一快速连接接头和车外供冷单元侧第二快速连接接头的后方安装有车外供冷单元侧第一控制阀和车外供冷单元侧第二控制阀，车内相变蓄冷单元的低温载冷剂把冷量提供给来自用户的冷剂，释放冷量后返回车内相变蓄冷单元，并继续获取车内相变蓄冷单元的冷量，同时用户侧冷剂获取冷量后供给用户使用。
7.根据权利要求3所述的车载式LNG冷能蓄冷供冷系统，其特征在于：所述载冷剂-用户侧冷剂换热器、LNG-中间冷媒换热器、中间冷媒-载冷剂换热器可采用列管式、板壳式、绕管式换热器型式，所述LNG-中间冷媒换热器、中间冷媒-载冷剂换热器各为一台或者多台合并成一台换热器，载冷剂采用乙二醇溶液或硅油工质，中间冷媒采用但丙烷工质，蓄冷材料采用蜡类或共晶盐类物质。
8.一种根据权利要求1-7任一一项权利要求所述的车载式LNG冷能蓄冷供冷系统的使用方法，其特征在于所述方法为通过车内相变蓄冷单元与LNG充冷单元连接实现蓄冷阶段和车内相变蓄冷单元与外供冷单元连接实现供冷阶段。
9.根据权利要求8所述的车载式LNG冷能蓄冷供冷系统的使用方法，其特征在于：所述蓄冷阶段具体方法为：车厢门打开， LNG充冷单元侧第一快速连接接头与侧第一快速连接接头、LNG充冷单元侧第二快速连接接头与车内相变蓄冷单元侧第二快速连接接头接通，LNG充冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第二控制阀、LNG充冷单元侧第二控制阀开启，载冷剂循环泵开启，从LNG充冷单元中间冷媒-载冷剂换热器获取冷量后的低温载冷剂进入载冷剂缓冲罐，并经过载冷剂循环泵加压后，通过第一集液口流入车内相变蓄冷单元的相变蓄冷块，相变蓄冷块内相变蓄冷材料吸收低温载冷剂的冷能，发生液—固相变，完成冷能蓄存，换冷后的高温载冷剂由第二集液口逸出相变蓄冷块，回到LNG充冷单元的中间冷媒-载冷剂换热器，当相变蓄冷材料完成相变蓄冷后，载冷剂循环泵关闭，LNG充冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第二控制阀 、LNG充冷单元侧第二控制阀切断，LNG充冷单元侧第一快速连接接头与侧第一快速连接接头、LNG充冷单元侧第二快速连接接头与车内相变蓄冷单元侧第二快速连接接头断开，车厢门关闭，LNG制冷单元与车内相变蓄冷单元分离，车内相变蓄冷单元随车运输至用户处。
10.根据权利要求8所述的车载式LNG冷能蓄冷供冷系统的使用方法，其特征在于：所述供冷阶段具体方法为：车厢门打开，车内相变蓄冷单元侧第一快速连接接头与车外供冷单元侧第一快速连接接头、车内相变蓄冷单元侧第二快速连接接头与车外供冷单元侧第二快速连接接头接通，车外供冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第二控制阀、车外供冷单元侧第二控制阀开启，载冷剂循环泵开启，低温载冷剂从相变蓄冷块下方第一集液口流出，进入载冷剂缓冲罐并经过载冷剂循环泵加压后，进入车外供冷单元的载冷剂-用户侧冷剂换热器为来自用户冷剂供冷；供冷后的高温载冷剂从第二集液口返回相变蓄冷块；相变蓄冷块内的相变蓄冷材料发生固——液相变，相变释放的冷能传递给载冷剂，载冷剂被相变蓄冷材料重新冷却，当相变蓄冷材料的冷能释放完全，车载式LNG冷能蓄冷供冷系统完成一次为用户的制冷，之后载冷剂循环泵关闭，车外供冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第一控制阀、车内相变蓄冷单元侧第二控制阀、车外供冷单元侧第二控制阀切断，车内相变蓄冷单元侧第一快速连接接头与车外供冷单元侧第一快速连接接头、车内相变蓄冷单元侧第二快速连接接头与车外供冷单元侧第二快速连接接头断开，车厢门关闭，车内相变蓄冷单元与车外供冷单元分离，车内相变蓄冷单元随车运输至LNG充冷单元处进行下一次冷能蓄存。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117433345A (zh) * | 2023-10-09 | 2024-01-23 | 广州市鑫湖能源科技有限公司 | 蓄冷储能系统及蓄冷储能控制方法 |
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- 2023-06-19 CN CN202310725718.6A patent/CN116788000A/zh active Pending
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