[发明专利]一种热管型高压低温液体气化升温过程冷能回收装置

说明书

本发明公开了一种热管型高压低温液体气化升温过程冷能回收装置，包括高压侧吸冷系统和低压侧释冷系统；高压侧吸冷系统包括高压管道和设置在高压管道内的吸冷装置，低压侧释冷系统包括载冷剂箱和设置在载冷剂箱内的释冷装置；高压低温液体进入高压管道气化后流出，吸冷装置内的气态工质吸收高压低温液体气化产生的冷量，凝结为液体后流入到释冷装置中，从载冷剂中吸收热量气化后回到吸冷装置中，降温后的载冷剂通过载冷剂泵输送到外部冷能利用装置释放出冷能后回到载冷剂箱。本发明可用于高压低温液体气化过程冷能的回收与利用，也可以用于中压、低压或负压工况下气体余热的回收与利用。

技术领域

本发明涉及热管型换热器技术领域，具体涉及一种用于高压低温液体气化过程冷能回收装置。

背景技术

对于液态压缩空气储能系统释能段的高压液态空气及LNG气化过程中LNG的气化，这两种低温液态工质时，压力都很高，温度低，对换热器要求高。如果采用壳管式换热器，由于空气侧换热系数低，需要体积庞大的换热器。如果采用板式换热器，由于板式换热器无法承受两边较大的压差，因此，也无法应用。热管具有传热性能好，可以在低换热系数侧增加换热面积等优点，特别适用于气体工质的换热环境。为此，可以基于热管原理，开发出综合换热系数很高的高效紧凑换热器。

发明内容

本发明的目的是提供一种热管型高压低温液体气化升温过程冷能回收装置，用于液态空气气化过程中冷能以及LNG或液氧、液氮或液氩等低温度工质气化过程中冷能的回收与利用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种热管型高压低温液体气化升温过程冷能回收装置，包括高压侧吸冷系统和低压侧释冷系统；高压侧吸冷系统包括高压管道和设置在高压管道内的吸冷装置，低压侧释冷系统包括载冷剂箱和设置在载冷剂箱内的释冷装置；吸冷装置的液体工质出口与释冷装置的液体工质入口相连，载释冷装置的气态工质出口与吸冷装置的气态工质入口相连，构成工质循环回路；载冷剂箱内填充有载冷剂，并通过载冷剂管道和载冷剂泵与外部冷能利用装置相连构成载冷剂循环回路；高压低温液体进入高压管道气化后流出，吸冷装置内的气态工质吸收高压低温液体气化产生的冷量，凝结为液体后流入到释冷装置中，从载冷剂中吸收热量气化后回到吸冷装置中，降温后的载冷剂通过载冷剂泵输送到外部冷能利用装置释放出冷能后回到载冷剂箱。

作为优选，所述高压管道的管径大于高压低温液体管道的管径，高压管道的两端呈管径逐渐缩小的锥形，通过法兰与高压低温液体管道连接。

作为优选，所述吸冷装置呈圆柱形，包括上汇总管、热管和下汇总管，上汇总管包括上汇总支管和上汇总主管，上汇总支管呈半圆形，对称连接在上汇总主管两侧，上汇总支管上间隔设置有用于连接热管的孔，下汇总管包括下汇总支管和下汇总主管，下汇总支管呈半圆形，对称连接在下汇总主管两侧，下汇总支管上间隔设置有用于连接热管的孔，热管为多根，竖直连接在上汇总支管与下汇总支管之间。

进一步优选，所述的上汇总支管和下汇总支管均为多根，分别同心连接在上汇总主管和下汇总主管两侧。

进一步优选，所述热管为翅片管，通过增加换热面积的方式弥补气体侧换热系数低的不足，保证换热过程的紧凑、高效、稳定、可靠。

作为优选，所述工质循环回路连接有真空保持装置，使得工质循环回路保持一定的真空度。

作为优选，所述工质循环回路中的工质在-30℃蒸发，在-35℃左右凝结。

作为优选，所述载冷剂正常工作温度为-15℃至-20℃之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的冷能回收装置安装灵活，维护简单，具有体积小、投资低、运输方便等优点可以满足不同工况对于低品位换热的需求。