一种混合冷剂的压缩制冷节能系统的制作方法

专利检索2022-05-11  1



1.本技术涉及一种混合冷剂的压缩制冷节能系统。


背景技术:

2.混合冷剂在国内行业中已广泛被使用,如天然气液化工程中的制冷工艺为混合冷剂制冷,主要成分为氮气、甲烷、乙烷(乙烯)、丙烷、丁烷和戊烷,各组分安一定的比例混合,制冷能耗占总电耗的60%以上。所以节能技术的开发具有十分重大的意义。而现有节能技术研究主要集中在冷剂压缩机主机本身的节能(包括电机节能)和冷剂使用点(如采用冷箱)上,缺少全流程的节能考量,制冷能耗有待进一步地降低,以便节约运行成本。


技术实现要素:

3.针对现有技术存在的上述技术问题,本技术的目的在于提供一种混合冷剂的压缩制冷节能系统。
4.所述的一种混合冷剂的压缩制冷节能系统,其特征在于包括冷剂压缩系统和低热利用系统,所述冷剂压缩系统包括n级依次设置的冷剂压缩机,前一级冷剂压缩机出口排出的热流体均送入低热利用系统进行热量回收,再进入相邻的后一级冷剂压缩机进口被进一步压缩形成热流体;其中,第一级冷剂压缩机进口通入气态的混合冷剂,第n级冷剂压缩机出口排出的热流体经循环水冷却后输送至用户。
5.所述的一种混合冷剂的压缩制冷节能系统,其特征在于还包括热水制冷机,所述热水制冷机包括热水通道和冷媒通道,热水制冷机的热水通道和冷媒通道中分别盛有热水和冷媒流体,热水制冷机能吸收热水通道中热水的能量,并对冷媒流体进行制冷;
6.所述低热利用系统包括n

1级并联设置的热水换热器,每级热水换热器的热通道进口均与同级冷剂压缩机出口由管路连接,每级热水换热器的热通道出口均与相邻后一级冷剂压缩机进口由管路连接;热水制冷机的热水通道出口分为n

1路并分别通过管路与n

1级热水换热器的冷通道进口连接,n

1级热水换热器的冷通道出口再分别通过管路与热水制冷机的热水通道进口连接,形成热水循环回路。
7.所述的一种混合冷剂的压缩制冷节能系统,其特征在于还包括热水制冷机,所述热水制冷机包括热水通道和冷媒通道,热水制冷机的热水通道和冷媒通道中分别盛有热水和冷媒流体,热水制冷机能吸收热水通道中热水的能量,并对冷媒流体进行制冷;
8.所述低热利用系统包括n级并联设置的热水换热器,每级热水换热器的热通道进口均与同级冷剂压缩机出口由管路连接,除第n级热水换热器之外的其他级热水换热器的热通道出口均与相邻后一级冷剂压缩机进口由管路连接,第n级热水换热器的热通道出口排出的热流体经循环水冷却后输送至用户;热水制冷机的热水通道出口分为n路并分别通过管路与n级热水换热器的冷通道进口连接,n级热水换热器的冷通道出口再分别通过管路与热水制冷机的热水通道进口连接,形成热水循环回路。
9.所述的一种混合冷剂的压缩制冷节能系统,其特征在于还包括预冷设备,所述预
冷设备采用换热器结构;经循环水初步冷却后的热流体,再进入预冷设备的热通道实现进一步冷却后输送至用户;其中,热水制冷机的冷媒通道出口通过管路与预冷设备的冷通道进口连接,预冷设备的冷通道出口再通过管路与热水制冷机的冷媒通道进口连接,形成冷媒流体循环回路。
10.所述的一种混合冷剂的压缩制冷节能系统,其特征在于所述n为3~5的整数。
11.相对于现有技术,本技术取得的有益效果是:
12.针对现有生产实际情况,本技术从全流程角度,提供一种混合冷剂的新节能流程和技术,通过本技术的节能系统能够对各级冷剂压缩机出口排出的热流体的热量进行很好的回收利用,可实现混合冷剂制冷系统的进一步节能,相对于现有常规节能方式可进一步节省10%以上的能耗。本技术的技术流程简单、易于实施。
附图说明
13.图1为本技术混合冷剂的压缩制冷节能系统的结构示意图。
具体实施方式
14.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不限于此。
15.实施例:对照图1
16.一种混合冷剂的压缩制冷节能系统,包括冷剂压缩系统4和低热利用系统2,所述冷剂压缩系统4包括n级依次设置的冷剂压缩机,前一级冷剂压缩机出口排出的热流体均送入低热利用系统2进行热量回收,再进入相邻的后一级冷剂压缩机进口被进一步压缩形成热流体;其中,第一级冷剂压缩机进口通入气态的混合冷剂,第n级冷剂压缩机出口排出的热流体经循环水冷却后输送至用户。
17.进一步地,n选自3~5的整数。
18.进一步地,本技术的装置还包括热水制冷机3,所述热水制冷机3包括热水通道和冷媒通道,热水制冷机3的热水通道和冷媒通道中分别盛有热水和冷媒流体,热水制冷机3能吸收热水通道中热水的能量,并对冷媒流体进行制冷。
19.第n级冷剂压缩机出口排出的热流体,直接通过循环水冷却时,可采用以下方式:低热利用系统2包括n

1级并联设置的热水换热器,每级热水换热器的热通道进口均与同级冷剂压缩机出口由管路连接,每级热水换热器的热通道出口均与相邻后一级冷剂压缩机进口由管路连接;热水制冷机3的热水通道出口分为n

1路并分别通过管路与n

1级热水换热器的冷通道进口连接,n

1级热水换热器的冷通道出口再分别通过管路与热水制冷机3的热水通道进口连接,形成热水循环回路。
20.第n级冷剂压缩机出口排出的热流体,被低热利用系统2进一步吸收热量后,再通过循环水进一步冷却时,可采用以下方式:低热利用系统2包括n级并联设置的热水换热器,每级热水换热器的热通道进口均与同级冷剂压缩机出口由管路连接,除第n级热水换热器之外的其他级热水换热器的热通道出口均与相邻后一级冷剂压缩机进口由管路连接,第n级热水换热器的热通道出口排出的热流体经循环水冷却后输送至用户;热水制冷机3的热水通道出口分为n路并分别通过管路与n级热水换热器的冷通道进口连接,n级热水换热器的冷通道出口再分别通过管路与热水制冷机3的热水通道进口连接,形成热水循环回路。
21.进一步地,本技术的装置还包括预冷设备1,所述预冷设备1采用换热器结构;经循环水初步冷却后的热流体,再进入预冷设备1的热通道实现进一步冷却后输送至用户;其中,热水制冷机3的冷媒通道出口通过管路与预冷设备1的冷通道进口连接,预冷设备1的冷通道出口再通过管路与热水制冷机3的冷媒通道进口连接,形成冷媒流体循环回路。
22.由于冷剂压缩系统4排出的混合冷剂目前均通过循环水冷却,循环水温度一般为30

40℃,温度较高,通过对混合冷剂再进一步预冷,降温至一定温度,可明显降低冷剂压缩系统4的电耗。
23.在本技术中,采用预冷设备1对经循环水冷却后的热流体进一步冷却,且预冷设备1与热水制冷机3之间形成冷媒流体循环回路。由此,热水制冷机3能够对冷剂压缩系统4在工作中释放的热量进行回收利用,热水制冷机3在工作时对回收的热量进行利用前提下,需求较小能量即可使冷媒流体获得一定程度的冷量,预冷设备1再对热水制冷机3的冷媒流体的冷量加以利用。基于此,本技术从全流程角度,对各级冷剂压缩机出口排出的热流体的热量进行很好的回收利用,可实现混合冷剂制冷系统的进一步节能。
24.根据工况的不同,热水制冷机3的热水通道出口排出的热水温度可为75

85℃,而各级冷剂压缩机出口排出的热流体温度通常在100℃以上,由此通过热水制冷机3为混合冷剂的压缩过程提供预冷冷源。
25.本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举,本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。
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