[发明专利]一种载冷循环系统

说明书

本发明提供的载冷循环系统，包括：混合工质制冷循环回路和载冷循环回路；所述混合工质制冷回路包括混合工质压缩机(101)、混合工质冷凝器(102)、回热换热器(103)、混合工质节流阀(104)；所述载冷循环回路包括载冷剂驱动泵(201)、载冷剂冷凝器(202)、精密油分离系统(203)、回热换热器(103)、分布式换热器(204)及原料气预冷分离器(302)，本发明提供的载冷循环系统，利用具有低凝固点的纯或混合工质的普冷循环作为载冷循环，同时采用高可靠性的普冷温区驱动元件驱动，避免使用低可靠的低温循环泵，可实现‑60℃乃至液氮温区的冷量远程传递，结构简单紧凑、成本低廉，运行高效；且载冷循环可采取不可燃工质，特殊场合下安全性高。

技术领域

本发明涉及载冷技术领域，特别涉及一种载冷循环系统。

背景技术

混合工质制冷技术自20世纪70年代以来已经被广泛应用于天然气的液化，成为液化天然气(LNG)领域的主导技术。然而，深冷混合工质制冷技术用于空气液化分离或氧气液化等场合时存在局限性，但是其中混合制冷剂通常含有碳氢类可燃组分，在应用与空气液化分离时，一旦发生制冷剂泄漏，其中碳氢化合物和液空(液氧)接触，将会剧烈反应，带来严重安全问题。因此，含可燃成分的多元混合制冷技术直接用于低温空气液化分离系统或氧气液化等场合存在严重安全隐患。另外，近年来随着政府对大气污染治理监管力度的进一步加大，混合工质节流制冷技术在VOCs回收或油气冷凝回收领域也将会有很好的应用前景。然而，由于VOCs或油气中有很多成分会对混合工质制冷系统的部件尤其是铝合金板翅换热器以及紫铜等材料造成腐蚀，因此需要将整个系统更换为兼容性更好的材料，成本和工艺复杂性提高。采用载冷循环隔离原料气和混合工质系统实现间接冷却液化是一个可行方案。由于低温泵的可靠问题，传统采用低温泵送载冷剂方式在应用过程中存在很大风险。

发明内容

有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种在-60℃以下甚至达到液氮温度下安全可靠的载冷循环系统。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一方面，本发明还提供了一种载冷循环系统，包括：混合工质制冷循环回路和载冷循环回路；所述混合工质制冷回路包括混合工质压缩机(101)、混合工质冷凝器(102)、回热换热器(103)、混合工质节流阀(104)；所述载冷循环回路包括载冷剂驱动泵(201)、载冷剂冷凝器(202)、精密油分离系统(203)、回热换热器(103)、分布式换热器(204)、原料气预冷分离器(302)；

所述混合工质压缩机(101)的高压制冷剂出口连接所述混合工质冷凝器(102)的制冷剂高压进口，所述混合工质冷凝器(102)的制冷剂高压出口连接所述回热换热器(103)的高压制冷剂进口，所述回热换热器(103)的高压制冷剂出口连接所述混合工质节流阀(104)的制冷剂高压进口，所述混合工质节流阀(104)的制冷剂低压出口连接所述回热换热器(103)的低压制冷剂进口；

所述载冷剂驱动泵(201)的载冷剂出口连接所述载冷剂冷凝器(202)的载冷剂进口；所述载冷剂冷凝器(202)的载冷剂出口连接所述精密油分离器(203)的载冷剂进口；所述精密油分离器(203)的载冷剂出口连接所述回热换热器(103)的载冷剂进口；所述回热换热器(103)的载冷剂出口连接所述分布式换热器(204)的载冷剂进口；所述分布式换热器(204)的载冷剂出口连接所述原料气预冷分离器(302)的载冷剂进口；所述原料气预冷分离器(302)的载冷剂出口连接所述载冷剂驱动泵(201)的载冷剂进口；所述精密油分离器(203)的油出口连接所述载冷剂驱动泵(201)的载冷剂进口；

所述原料气经管路连接所述原料气冷却器(301)的进口，所述原料气冷却器(302)的出口所述原料气预冷分离器(302)的原料气进口，所述原料气预冷分离器(302)的原料气出口连接所述分布式换热器(204)的原料气进口，所述分布式换热器(204)的原料气出口连接所述原料气气液分离器(302)的进口；所述原料气气液分离器(302)分离出气相产物和液体产物。