[发明专利]利用液化天然气冷能进行海水淡化的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及新能源利用技术领域，具体地说，是提出了在海水淡化过程中如何利用液化天然气冷能的一种试验装置，以提高冷能的利用效率，达到利用新能源的作用。 

背景技术

现在，缺水是一个世界性的问题，在保护淡水资源的同时，人类也在利用海水，从海水中获得淡水，即海水淡化。它是利用对海水进行脱盐而获得淡水。海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水，在某些岛屿和海船上也通过使用海水淡化装置来获得淡水。 

海水淡化通常有两种方法：一种是蒸馏法，是通过将水分蒸发而留下盐份，再将水蒸气冷凝为液态淡水的过程；另一种是冷冻法，是通过使海水结冰，在液态淡水变成固态的冰的同时，将盐分离出去。这两种方法都需要消耗极大的能源，因此，成本是非常高的。这也是海水淡化技术难以推广的主要原因。 

另一方面，现在天然气是城市中使用的主要燃气之一。在液化天然气的（液化）输送和转气化供气的过程中会有大量的冷能释放出来，而这种冷能是可利用的，利用好了能节约城市大量的能源。 

将液化天然气输送和气化过程中产生的冷能用于海水淡化就是我们在研究的。 

由于液化天然气的气化负荷是随时波动的，导致目前只能按最低气化量所产生的冷能来设计海水淡化设备的规模，以保证海水淡化设备持续平稳的运行。因此，对液化天然气冷能的利用的效率不是很高。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，将液化天然气气化过程中产生的冷能与海水淡化结合起来，提供一种在海水淡化过程中的如何利用液化天然气冷能的试验装置，为大规模开发利用液化天然气冷能打下基础。 

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为： 

一种利用液化天然气冷能进行海水淡化的试验装置，由液化天然气冷能调节子系统与海水淡化装置系统所构成；所述的液化天然气冷能调节子系统含有储能箱、储能介质、换热器、循环管路和冷能利用装置，在储能箱内设有液化天然气换热器、输出冷媒换热器和非金属相变储能材料，由液化天然气入口管路、液化天然气换热器和液化天然气出口管路构成冷能供应及储存系统；由输出冷媒储能箱入口管路、输出冷媒换热器、输出冷媒储能箱出口管路、第一屏蔽泵、输出冷媒冷能利用装置入口管路、冷能利用装置、冷能利用装置内输出冷媒换热器、输出冷媒冷能利用装置出口管路构成输出冷媒循环系统；所述的海水淡化装置系统含有换能箱、换热器、循环管路和海水淡化装置，在换能箱内设有液化天然气换热器、输出冷媒换热器和换能介质，由液化天然气入口管路、液化天然气换热器和液化天然气出口管路构成冷能输入系统；由输出冷媒换能箱入口管路、输出冷媒换热器、输出冷媒换能箱出口管路、输出冷媒海水淡化装置入口管路、海水淡化装置、海水淡化装置内输出冷媒换热器、输出冷媒海水淡化装置出口管路、第二屏蔽泵构成输出冷媒海水淡化装置循环系统；其特征是，所述液化天然气冷能调节子系统与所述海水淡化装置系统串联设置，海水淡化装置系统的液化天然气出口管路连通液化天然气，液化天然气冷能调节子系统的液化天然气出口管路与海水淡化装置系统的液化天然气入口管路连接；液化天然气冷能调节子系统的第一接入三通通过管道与海水淡化装置系统的第四接入三通连通；液化天然气冷能调节子系统的第二接入三通通过管道与海水淡化装置系统的第三接入三通连通。

进一步，在所述液化天然气冷能调节子系统的第一接入三通与海水淡化装置系统的第四接入三通的连通管道上设有第五手动阀。 

进一步，在所述液化天然气冷能调节子系统的第二接入三通与海水淡化装置系统的第三接入三通的连通管道上设有第七手动阀。 

本发明的工作过程为： 

来自液化天然气站的液化天然气从导入管进入储能箱，利用储能箱和储能介质将液化气气化产生的冷能储存起来，当输出冷媒在储能箱中吸收冷能而降温后，密度增大，甚至由气态变为液态，冷的输出冷媒就向下流动，并借助第一屏蔽泵的动力，进入冷能利用装置或海水淡化装置；冷能利用装置或海水淡化装置在利用了冷能后，冷媒由液态又转变为气体，较高温的输出冷媒就向上流动，重新进入储能箱，形成冷能的循环利用。