CN214500902U - 一种采用液化天然气的冷能供冷系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种采用液化天然气的冷能供冷系统，包括：液化天然气存储罐、载冷剂低温交换器、载冷剂容器及汽化器；其中，所述液化天然气存储罐存储液化天然气，所述载冷剂低温交换器的第一端连接所述液化天然气存储罐，所述载冷剂低温交换器的第二端连接所述汽化器，所述载冷剂低温交换器的第三端连接所述载冷剂容器的第一端，所述载冷剂低温交换器的第四端连接所述载冷剂容器的第二端，所述载冷剂容器的第三端及第四端连接第一制冷终端。与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：整个系统以载冷剂作为换热介质，减少了制冷剂对环境危害，适合远距离供冷。而且换热设备布置集中，方便设备的管理与系统的控制。

Description

一种采用液化天然气的冷能供冷系统

技术领域

本申请涉及供冷系统，具体而言，涉及一种采用液化天然气的冷能供冷系统。

背景技术

随着人民生活水平的日益提高，对冰的需求量越来的大，冰块广泛用于建筑业，远洋业，海鲜保鲜，蔬菜保鲜等多个领域，传统制冰，无论是盐水块冰还是直冷块冰，绝大多数采用制冷压缩机制冷，对于产冰量大的系统，其制冷系统复杂(包括制冷管路系统、油路系统、冷却水系统、电控系统等等)，压力管道和压力容器数量多，现场施工流程繁多，施工周期长，制冷剂充注量大等多个缺点，对于施工企业来说无疑是一个巨大的成本支出和精力投入。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种采用液化天然气的冷能供冷系统，解决现有技术中制冷系统复杂，施工流程繁多，施工周期长，制冷剂充注量大等多个缺点。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种采用液化天然气的冷能供冷系统，包括：液化天然气存储罐、载冷剂低温交换器、载冷剂容器及汽化器；其中，所述液化天然气存储罐存储液化天然气，所述载冷剂低温交换器的第一端连接所述液化天然气存储罐，所述载冷剂低温交换器的第二端连接所述汽化器，所述载冷剂低温交换器的第三端连接所述载冷剂容器的第一端，所述载冷剂低温交换器的第四端连接所述载冷剂容器的第二端，所述载冷剂容器的第三端及第四端连接第一制冷终端。

可选地，所述冷能供冷系统还包括第一制冷终端。

可选地，所述第一制冷终端为冷库。

可选地，所述冷能供冷系统还包括第二制冷终端，所述第二制冷终端的第一端连接所述载冷剂容器的第二端，所述第二制冷终端的第二端连接所述载冷剂低温交换器的第四端。

可选地，所述第二制冷终端为制冰器。

可选地，所述冷能供冷系统还包括：制冰水中温交换器、制冰用水池；其中，所述制冰水中温交换器的第一端连接所述载冷剂低温交换器的第二端，所述制冰水中温交换器的第二端连接所述汽化器，所述制冰水中温交换器的第三端连接所述制冰器的第三端及所述制冰用水池的第一端，所述制冰水中温交换器的第四端连接所述制冰用水池的第二端；所述制冰用水池的第三端连接所述制冰器的第四端。

可选地，所述冷能供冷系统还包括第三制冷终端。

可选地，所述第三制冷终端为空调。

可选地，所述空凋的第一端连接所述制冰用水池的第四端，所述空凋的第二端连接所述制冰用水池的第五端。

可选地，所述冷能供冷系统还包括：脱冰水高温交换器及常温脱冰用水池；其中，所述脱冰水高温交换器的第一端连接所述制冰水中温交换器的第二端，所述脱冰水高温交换器的第二端连接所述汽化器，所述脱冰水高温交换器的第三端连接所述制冰器的第五端及所述常温脱冰用水池的第一端，所述脱冰水高温交换器的第四端连接所述常温脱冰用水池的第二端；所述常温脱冰用水池第三端连接所述制冰用水池的第六端，所述常温脱冰用水池第四端连接自来水。

与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

本申请采用液化天然气冷能供冷系统，将冷量巨大的低温低压液化通过热交换的形式释放出来，制冷系统简单，施工流程简洁，施工周期段，无需制冷剂充注。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和有益效果变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1-图3是根据本申请实施例的采用液化天然气的冷能供冷系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例一

请参照图1，本申请一实施例提供了一种采用液化天然气的冷能供冷系统，包括：液化天然气存储罐、载冷剂低温交换器、载冷剂容器及汽化器；其中，所述液化天然气存储罐存储液化天然气，所述载冷剂低温交换器的第一端连接所述液化天然气存储罐，所述载冷剂低温交换器的第二端连接所述汽化器，所述载冷剂低温交换器的第三端连接所述载冷剂容器的第一端，所述载冷剂低温交换器的第四端连接所述载冷剂容器的第二端，所述载冷剂容器的第三端及第四端连接第一制冷终端。实施例中，所述冷能供冷系统还包括第一制冷终端，但并不以此为限。另外本实施例中，所述第一制冷终端为冷库，但并不以此为限。

本实施例中，所述冷能供冷系统还包括第二制冷终端，所述第二制冷终端的第一端连接所述载冷剂容器的第二端，所述第二制冷终端的第二端连接所述载冷剂低温交换器的第四端。然而并不以此为限，本实施例也可以不包括第二制冷终端。另外，本实施例中，所述第二制冷终端为制冰器，但并不以此为限。

工作流程如下：首先液化天然气存储罐出口接三通阀1，三通阀1一路接载冷剂低温交换器，另一路直接接至汽化器，与三通阀1相接的载冷剂低温交换器另一侧出口3连接载冷剂容器入口1，载冷剂容器出口2与载冷剂泵1和2相连，载冷剂泵1出口连接三通阀后分两路，一路进铝板制冰器进液口1，另一路接至铝板蒸发器出液口2与出液管管汇合接至载冷剂低温交换器板换入口4，载冷剂泵2与冷库蒸发器末端连接，蒸发器回液管路接回载冷剂容器入口3，上述设备与管路阀件的连接形成一个低温的供冷循环系统。经载冷剂低温交换器出来的天然气管道接至汽化器，进行气化。

实施例二

请参照图2，本申请一实施例中，所述冷能供冷系统还包括：制冰水中温交换器、制冰用水池；其中，所述制冰水中温交换器的第一端连接所述载冷剂低温交换器的第二端，所述制冰水中温交换器的第二端连接所述汽化器，所述制冰水中温交换器的第三端连接所述制冰器的第三端及所述制冰用水池的第一端，所述制冰水中温交换器的第四端连接所述制冰用水池的第二端；所述制冰用水池的第三端连接所述制冰器的第四端。本实施例中，所述冷能供冷系统还包括第三制冷终端，但并不以此为限。另外，本实施例中，所述第三制冷终端为空调，但并不以此为限。当第三制冷终端为空调时，所述空凋的第一端连接所述制冰用水池的第四端，所述空凋的第二端连接所述制冰用水池的第五端。

释放了大量热量天然气，还处于低温状态，在制冰期间，制冰用水池不再向制冰器补水，而是通过水泵，流经制冰水中温交换器，与低温的天然气液混合物进行换热，降低补水温度，为下一趟制冰准备充足的低温补水。同时该低温的冷冻水通过水泵供至中央空调的末端蒸发器，给有需要的场合降温。

工作流程如下：首先液化天然气存储罐出口接三通阀1，三通阀1一路接载冷剂低温交换器，另一路直接接至汽化器，与三通阀1相接的载冷剂低温交换器另一侧出口3连接载冷剂容器入口1，载冷剂容器出口2与载冷剂泵1和2相连，载冷剂泵1出口连接三通阀后分两路，一路进铝板制冰器进液口1，另一路接至铝板蒸发器出液口2与出液管管汇合接至载冷剂低温交换器板换入口4，载冷剂泵2与冷库蒸发器末端连接，蒸发器回液管路接回载冷剂容器入口3，上述设备与管路阀件的连接形成一个低温的供冷循环系统；

其次制冰水中温交换器一侧的入口1接经过载冷剂低温交换器出来的气温天然气气液混合物，制冰水中温交换器另一侧的出水口3连接三通阀3，进水口4连接冷冻水泵的出口，冷冻水泵连接制冰用水池的出水口2，三通阀3将冷冻水分成两路，一路供至铝板制冰器补水口3，一路接回制冰用水池入水口1，另外制冰用水池上连接空调水泵，将冷冻水供至空调末端。经制冰水中温交换器出来的天然气管道接至汽化器，进行气化。

实施例三

请参照图3，本申请一实施例中，所述冷能供冷系统还包括：脱冰水高温交换器及常温脱冰用水池；其中，所述脱冰水高温交换器的第一端连接所述制冰水中温交换器的第二端，所述脱冰水高温交换器的第二端连接所述汽化器，所述脱冰水高温交换器的第三端连接所述制冰器的第五端及所述常温脱冰用水池的第一端，所述脱冰水高温交换器的第四端连接所述常温脱冰用水池的第二端；所述常温脱冰用水池第三端连接所述制冰用水池的第六端，所述常温脱冰用水池第四端连接自来水。

为进一步使天然气气化，能源不浪费，在制冰器制冰期间，经过载冷剂低温交换器，制冰水中温交换器后的高温天然气气体，再在脱冰水高温交换器与脱冰用水换热，降温的水用于补给制冰用水池，制冰器脱冰时，常温水直接泵到制冰器脱冰水流道，短时间内提供大量的热量，脱冰效率大大提高，冷却后自来水回流到制冰用水池，供下一次制冰补水用。

工作流程如下：首先液化天然气存储罐出口接三通阀1，三通阀1一路接载冷剂低温交换器，另一路直接接至汽化器，与三通阀1相接的载冷剂低温交换器另一侧出口3连接载冷剂容器入口1，载冷剂容器出口2与载冷剂泵1和2相连，载冷剂泵1出口连接三通阀后分两路，一路进铝板制冰器进液口1，另一路接至铝板蒸发器出液口2与出液管管汇合接至载冷剂低温交换器板换入口4，载冷剂泵2与冷库蒸发器末端连接，蒸发器回液管路接回载冷剂容器入口3，上述设备与管路阀件的连接形成一个低温的供冷循环系统；

其次，制冰水中温交换器一侧的入口1接经过载冷剂低温交换器出来的气温天然气气液混合物，制冰水中温交换器另一侧的出水口3连接三通阀3，进水口4连接冷冻水泵的出口，冷冻水泵连接制冰用水池的出水口2，三通阀3将冷冻水分成两路，一路供至铝板制冰器补水口3，一路接回制冰用水池入水口1，另外制冰用水池上连接空调水泵，将冷冻水供至空调末端。

最后，脱冰水高温交换器一侧入口1连接从制冰水中温交换器出口2出来的天然气管道，另一端进4口连接冷却水泵2，出口3连接三通阀4，三通阀4出口分成两路，一路回常温脱冰用水池入水口1，另一路接至制冰器的铝板蒸发器脱冰水流道入口5，制冰器的铝板蒸发器脱冰水流道出口4接制冰用水池入水口3；最后经脱冰水高温换热器出来的天然气管道接至汽化器，进行最后的气化。

以上为本申请各个实施例中的各个部件的连接关系，下面以实施例3为例介绍本申请供冷系统的工作原理及流程：

1.补水阶段：开启冷却水泵1，打开三通阀2，将低温的冷冻水供至铝板制冰器；

2.制冰阶段，补水完成后，打开三通阀1，将液化天然气存储罐与载冷剂低温交换器接通，低温低压的液体天然气从液化天然气存储罐引出，流经载冷剂低温交换器，启动载冷剂泵1，使得低温的载冷剂进入铝板制冰器与水换热，吸热后的载冷剂迅速排至载冷剂低温交换器与液态天然气换热；同时冷库需要供冷时，打开载冷剂泵2，将低温的载冷剂供至冷库的蒸发器末端。

3.冷却水阶段，经载冷剂低温交换器出来的低温天然气气液混合物进入制冰中温交换器，关闭三通阀3，打开冷冻水泵1，将制冰用水池的水循环降温。同时当中央空调末端需要供冷时，打开空调水泵，将冷冻水供至中央空调末端。

4.余冷回收阶段，气化后的中温天然气气体继续流经脱冰水高温交换器，打开冷却水泵，调整三通阀，关闭脱冰水循环管路，将自来水泵入脱冰水高温换热器冷却降温，最后储存在常温脱冰水池。当制冰用水池水量不足时，打开补水泵补入冷却水。

5.脱冰阶段：调整三通阀2，关闭载冷剂向铝板制冰器的供冷，将低温的载冷剂旁通至铝板制冰器的出口，然后调节三通阀4，打开冷却水泵，大量的常温自来水进入铝板制冰器的水流道，融化冰块，使冰块与冰模脱离，被冷却下来的自来水排至制冰用水池。

本申请提供的供冷系统，低温低压的液化天然气从液化天然气存储罐引出，首先流经载冷剂低温交换器，与耐低温的载冷剂进行热交换，低温载冷剂经载冷剂泵泵入制冰机和冷库的蒸发器，从而实现冷库低温冷藏和制冰；没有完全升温气化的天然气液体继续流经制冰水中温交换器，降低水温，用于制冰器补水，加快结冰速度，缩短结冰周期。同时用于中央空调的冷冻水系统循环，给办公室或者生产车间降温；最后气化的低温天然气流经脱冰水高温交换器，与补充的自来水进行热交换，降低自来水温度，然后补给到制冰用水池；最后充分吸收的热量的天然气气体流经汽化器及气体分配装置，供给用气末端。整个天然气制冷系统可以搭载不同场合的蒸发器末端，用途广，而且能量巨大，适合制冷负荷大的场合。

与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

1.整个系统以载冷剂作为换热介质，减少了制冷剂对环境危害，适合远距离供冷。而且换热设备布置集中，方便设备的管理与系统的控制。

2.解决了传统技术中采用多台压缩机多温度段供冷的混合制冷系统出现的管路繁多，控制复杂，回油困难，操作繁琐的等存在的问题，且减少传统制冷中压缩机的巨大能耗。

3.采用水脱冰，水水比热容大，容易获取，价格低廉，是比较理想的热源，脱冰时，大量水进入铝板制冰器，放出大量热量，使得冰与制冰器快速分离，备冷却下来的水回到制冰用水池中，整个脱冰过程快速，高效，能量几乎不浪费。

4.当冷库需要降温或者制冰器开始制冰时，储存在容器里的载冷剂通过载冷剂泵，使得载冷剂在制冰器与低温载冷剂低温交换器循环流动，低温的载冷剂流经制冰器时与水换热，升温后流经载冷剂低温热交换器，与低温的液化天然气进行热交换，整个循环不消耗压缩机，冷凝器电机的功率，只消耗少量的水泵功率，节省了大量的电费；同时不需要加制冷剂，加冷冻油，不需要考虑系统的回油，操作方便高效。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用液化天然气的冷能供冷系统，其特征在于，包括：液化天然气存储罐、载冷剂低温交换器、载冷剂容器及汽化器；其中，所述液化天然气存储罐存储液化天然气，所述载冷剂低温交换器的第一端连接所述液化天然气存储罐，所述载冷剂低温交换器的第二端连接所述汽化器，所述载冷剂低温交换器的第三端连接所述载冷剂容器的第一端，所述载冷剂低温交换器的第四端连接所述载冷剂容器的第二端，所述载冷剂容器的第三端及第四端连接第一制冷终端。

2.根据权利要求1所述的采用液化天然气的冷能供冷系统，其特征在于，所述冷能供冷系统还包括第一制冷终端。

3.根据权利要求2所述的采用液化天然气的冷能供冷系统，其特征在于，所述第一制冷终端为冷库。

4.根据权利要求3所述的采用液化天然气的冷能供冷系统，其特征在于，所述冷能供冷系统还包括第二制冷终端，所述第二制冷终端的第一端连接所述载冷剂容器的第二端，所述第二制冷终端的第二端连接所述载冷剂低温交换器的第四端。

5.根据权利要求4所述的采用液化天然气的冷能供冷系统，其特征在于，所述第二制冷终端为制冰器。

6.根据权利要求5所述的采用液化天然气的冷能供冷系统，其特征在于，所述冷能供冷系统还包括：制冰水中温交换器、制冰用水池；其中，所述制冰水中温交换器的第一端连接所述载冷剂低温交换器的第二端，所述制冰水中温交换器的第二端连接所述汽化器，所述制冰水中温交换器的第三端连接所述制冰器的第三端及所述制冰用水池的第一端，所述制冰水中温交换器的第四端连接所述制冰用水池的第二端；所述制冰用水池的第三端连接所述制冰器的第四端。

7.根据权利要求6所述的采用液化天然气的冷能供冷系统，其特征在于，所述冷能供冷系统还包括第三制冷终端。

8.根据权利要求7所述的采用液化天然气的冷能供冷系统，其特征在于，所述第三制冷终端为空调。

9.根据权利要求8所述的采用液化天然气的冷能供冷系统，其特征在于，所述空凋的第一端连接所述制冰用水池的第四端，所述空凋的第二端连接所述制冰用水池的第五端。

10.根据权利要求9所述的采用液化天然气的冷能供冷系统，其特征在于，所述冷能供冷系统还包括：脱冰水高温交换器及常温脱冰用水池；其中，所述脱冰水高温交换器的第一端连接所述制冰水中温交换器的第二端，所述脱冰水高温交换器的第二端连接所述汽化器，所述脱冰水高温交换器的第三端连接所述制冰器的第五端及所述常温脱冰用水池的第一端，所述脱冰水高温交换器的第四端连接所述常温脱冰用水池的第二端；所述常温脱冰用水池第三端连接所述制冰用水池的第六端，所述常温脱冰用水池第四端连接自来水。

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