[实用新型]一种低温流体冷能储存装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低温流体冷能储存装置，属于低温技术领域。

背景技术

在低温工业领域，涉及到很多低温液体汽化的工艺需求，现有技术一是：通过各类汽化器，如水浴式汽化器或空浴式汽化器，利用蒸汽热或空气热汽化低温液体，但同时需消耗蒸汽（如水浴式汽化器）或虽可以利用免费的空气，但换热效率低，不能长时间连续工作（如空浴式汽化器），且低温液体的冷能均不能有效利用。现有技术二是：把低温液体导入需要冷能的装置，如正在运行的空分装置的换热器中，低温液体被正流的流体复热汽化出空分冷箱装置，同时其冷能被空分冷箱内的流体利用；上述技术二虽然能有效利用低温液体复热时的冷能，但在运作上需与运行的空分装置保持时间的一致性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种能有效回收冷能，低温流体的冷能回收效率高，储冷装置体积小，再利用时的低温品位高，在冷能利用上又不受限于冷能源的低温流体冷能储存装置。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种低温流体冷能储存装置，它至少包括：具有多个不同的储冷单元C（C1、C2、…、Cn），这些不同的储冷单元按工作沸点不同通过分层堆叠的方式组合在一起；储存所述储冷单元的储冷容器T；使低温流体通过所述储冷容器T的通道；所述储冷单元C、储冷容器T以及通道之间通过管道和阀门相连通；在储冷容器T外包覆有保温的绝热材料层。

作为优选：所述多个不同的储冷单元C为球状物或为棒状物或为带状物或为折管或绕管物；

未进入储冷工作状态时，所述的储冷单元C内含有储冷常温带压气体介质或液体介质或固体介质；进入储冷工作状态时，所述储冷单元C内的常温带压气体介质被全部液化或至少部分地被液化，或储冷单元C内的带压气体介质被全部固化或至少部分地被固化，或储冷单元C内的带压液体介质被全部固化或至少部分地被固化。

作为优选：所述多个不同的储冷单元C内的流体介质及其压力相同或不同；所述的带压气体介质为甲烷、乙烷，丙烷或天然气等碳氢化合物，或为氟代烃或氯化物或氟氯化物，或为氩，或为这些气体和氮气按一定比例的混合气体；

在储冷工作状态时，所述的储冷单元C的分层堆叠顺序从低温区到高温区为工作压力下介质沸点由低到高或熔点由低到高。

作为优选：所述不同的分层堆叠储冷单元C之间可以设置有分隔板构成的固定装置，以防止工作状态时所述不同储冷单元C之间的混床。

作为优选：所述的储冷容器T是带压的压力容器或是不带压的常压容器；

低温流体经过所述的通道进入所述的储冷容器T后，所述的低温流体冷能储存在所述的多个不同的储冷单元C中，所述的低温流体温度升高后流出所述的储冷容器；同理，常温或高温流体也可以通过所述的通道进入所述的储冷容器后，储存在所述的多个不同的储冷单元C中的冷能传递给所述的常温或高温流体，所述的常温或高温流体温度降低后流出所述的储冷容器。

一种利用所述低温流体冷能储存装置进行低温流体冷能储存方法，该方法包括：

一储冷容器T中储存有多个不同的储冷单元C（C1、C2、…、Cn），储冷单元C为球状物、棒状物或带状物，或是折管或绕管物；

未进入储冷工作状态时，储冷单元C内含有储冷常温带压气体介质或液体介质或固体介质；进入储冷工作状态时，储冷单元C内的带压气体介质被全部液化或至少部分地被液化；或进入储冷工作状态时，储冷单元C内的带压气体介质被全部固化或至少部分地被固化；或进入储冷工作状态时，储冷单元C内的带压液体介质被全部固化或至少部分地被固化；

这些不同的储冷单元C按工作沸点不同通过分层堆叠的方式组合在一起；低温流体经与储冷容器相连通的通道进入储冷容器，与储冷单元换热，其冷能被储冷单元储存，其被加热，并经与储冷容器相连通的通道出储冷容器；

相应地，常温或高温流体也可以通过通道进入储冷容器，储存在多个不同的储冷单元C中的冷能传递给所述的常温或高温流体，所述的常温或高温流体温度降低后通过通道流出所述的储冷容器；进入储冷容器的低温流体或常温或高温流体可以是带压的，也可以是不带压的；为提高储冷效率和储冷时间，须给储冷容器T覆盖绝热材料。

本实用新型所述不同的储冷单元C里面充填的流体介质及其压力相同或不同，使得所述不同的储冷单元C在储冷工作状态时，堆叠顺序从低温区到高温区为介质沸点由低到高或介质熔点由低到高。