[发明专利]高压制冷储气装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制冷装置，尤其涉及一种高压制冷储气装置。

背景技术

气体与水在较低的温度与较高的压力下（随气体种类而变化），可以形成气体水合物，在一立方米的水内可以容纳约200倍的标准体积的气体。当水合物的温度恢复到超过其相平衡温度时，则气体水合物会分解，并释放出气体。当把水合物置于密封容器中时，容器内压力会随着气体的释放而逐渐升高。由于大部分气体的水合物的相平衡曲线在零摄氏度以上有一转折点，即高于此温度时水合物的相平衡压力急剧增长，因此可以在转折温度以下以较低的压力促成水合物合成，然后在高于此转折点的温度下令其分解，则可以获得较高的气体压力。特别是在常温状态时水合物相平衡压力非常大，水合物几乎无法存在，因此可以获得极高的高压。

目前制冷系统中通常使用机械式压缩机提供制冷系统所需要的压力差。当压缩机压比较高或压缩终了压力较高时，会引起机器效率低、结构复杂、成本上升等。目前的研究主要集中于压缩机本身的发展上。

例如申请号为201110351053.4的中国发明专利，其公开了一种空调制冷系统，包括水合物生成器、低温冷源、热源、膨胀阀、蒸发器、低压储气罐、高压储气罐以及若干个单向阀，所述水合物生成器的低压气体进气口和高压气体排气口分别连接低压储气罐和高压储气罐，低压储气罐与高压储气罐之间通过蒸发器、膨胀器和单向阀连接；水合物生成器是一个高压密封容器，内部充有水，外部设有冷却水温的低温冷源或加热水温的热源，该系统的优点是避免了使用高压压缩机，因而提高了系统的效率、可靠性，节省了成本，特别适用于各种低温复叠、多级制冷系统。但是该冷却系统中的冷源为冷却水合物的冷水，冷却效果不佳，而且制造成本较高。

又例如本申请的发明人在申请号为201120387128.X（同族申请）中公开了一种高压空气的分离系统，其包括空气压缩系统、高压空气储气库和九台离心机。空气压缩系统与高压空气储气库连接，九台离心机通过两条平行的管道串联在一起，并分别由九台电机带动其运转，其中一台离心机通过管道与高压空气储气库连接，进而将引入的空气进行分离，并储存到与其相连的储气罐中，所述储气罐与气体纯化装置连接以干燥、净化分离出来的气体，该分离系统中的结构简单、成本低，分离出来的气体纯度高。但是该分离系统中的压缩空气的压缩采用压缩机，其具有成本高；其中分离出的氖气作为冷却剂极易燃烧，具有一定的安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种高压制冷储气装置，各接管密封性能良好。该高压制冷储气装置能够循环制冷，从而降低了生产成本。

为了实现上述设计目的，本发明采用的方案如下：

一种高压制冷储气装置，包括储气罐和制冷系统，所述储气罐包括封头和壳体，所述制冷系统为吸收式循环制冷机组，采用氨水作为制冷剂。

该高压制冷储气装置的工作过程为：压缩空气通过进气口法兰进入到储气罐中后在储气罐内冷却。U型管道内的氨水经过氨水管道法兰通过高压管道输送到发生器中，进入到发生器的氨水与发生器内的氨水溶液相混合；接下来在发生器中被加热、分离后得到冷剂蒸汽，随后进入到冷凝器在冷凝器中冷却、凝结成液态；然后经过节流阀节流降压进入蒸发器，进入到蒸发器的液态空气在蒸发器中被吸热、蒸发，产生冷效应，由液态变为气态；蒸发器内的气态氨水一部分作为气态冷剂进入水箱，冷凝成氨和水的混合稀溶液，经溶液泵压入储气罐中中的U型管道；另一部分作为气态冷剂进入吸收器中，吸收器中的溶液一部分是从发生器流出的稀溶液经换热器和节流阀节流、降压而来，另一部分是吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，吸收过程产生的浓溶液由溶液泵加压，经换热器吸热升温重新进入发生器，如此循环。

优选的是，储气罐采用Q345R压力容器材料制成，工作压力为25MPa。

在上述任一方案中优选的是，所述储气罐由鞍座支撑。所述鞍座是上部为直径与储气罐的壳体直径相同的弧形板，下部为与弧形板垂直焊接的支撑板组成的一支撑体。

在上述任一方案中优选的是，所述储气罐上设有减压口法兰、人孔法兰、进气口法兰、压力表口法兰、氨水管道法兰、安全阀口法兰、出气口法兰和排污口法兰。

在上述任一方案中优选的是，所述储气罐内设有U型管道。

在上述任一方案中优选的是，所述U型管道内装有氨水制冷剂。

在上述任一方案中优选的是，所述U型管道的外壁均匀分布着若干个吸热翘片。

在上述任一方案中优选的是，所述吸热翘片的材料为铝带镀黑铬板。