[实用新型]混合冷剂节流制冷装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及液化天然气生产领域，特别涉及一种混合冷剂节流制冷装置。

背景技术

天然气作为一种清洁、优质的能源，其需求量正随着我国经济的发展和环境保护要求的提高迅速扩大。由于液化天然气(LNG)在天然气存储及运输中具有的巨大优势，液化天然气正逐渐成为天然气需求的首选。

LNG发展的核心问题在于天然气液化技术。目前，国内外通常采用的天然气液化工艺大致有三种：级联式循环工艺、混合冷剂循环工艺和膨胀机循环工艺。级联式循环工艺以ConocoPhillips建立的双重制冷COPOC技术最为成功，该工艺的能耗低，工艺流程极其复杂、投资高。以混合冷剂循环为核心的天然气液化工艺流程大大简化、设备少、投资省，但能耗则相对增高。膨胀机循环工艺流程最为简单、设备也少且投资最省，然而该工艺能耗在所有技术中最高，仅能在少部分小型液化装置和海上浮动液化装置中得到应用。在大型液化装置上如何提供工艺流程简单、效率高、能耗低、降低投资成本，成为本领域技术人员需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种设备少、工艺流程简单、能降低能耗、减少投资成本的混合冷剂节流制冷装置。

本实用新型是这样实现的：混合冷剂节流制冷装置，包括冷箱、缓冲罐、冷剂压缩机、分离罐、节流阀、冷却器，其特征在于：所述冷箱的出口与缓冲罐的进口连接，缓冲罐的出口与冷剂压缩机一级的入口连接，出口连接有一级冷却器，一级冷却器的出口与一级分离器的进口连接，一级分离器的液相出口与冷箱G通道连接，一级分离器的气相出口与冷剂压缩机二级的进口连接，二级的出口连接有二级冷却器，二级冷却器的出口与二级分离器的进口连接，二级分离器的液相出口与冷箱F通道连接，二级分离器的气相出口与冷箱E通道连接；冷箱G通道出口依次连接有节流阀A和第二分离罐，第二分离罐的气、液相出口与的冷箱H通道连接；冷箱F通道出口依次连接有节流阀B和第一分离罐，第一分离罐的气、液相出口也与冷箱H通道连接；冷箱E通道出口依次连接有节流阀C和第三分离罐，第三分离罐的气、液相出口与冷箱H通道连接。

本实用新型设备少、工艺流程简单、降低了能耗、减少了投资成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中1、冷箱，2、第一分离罐，3、第二分离罐，4、缓冲罐，5、冷剂压缩机，6、一级冷却器，7、一级分离器，8、二级冷却器，9、二级分离器，11、节流阀A，12、节流阀B，13、第三分离罐，14、节流阀C。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

参照附图，混合冷剂节流制冷装置，包括冷箱1、缓冲罐4、冷剂压缩机5、分离罐、节流阀、冷却器，其特征在于：所述冷箱1的出口与缓冲罐4的进口连接，缓冲罐4的出口与冷剂压缩机5一级的入口连接，出口连接有一级冷却器6，一级冷却器6的出口与一级分离器7的进口连接，一级分离器7的液相出口与冷箱1G通道连接，一级分离器7的气相出口与冷剂压缩机5二级的进口连接，二级的出口连接有二级冷却器8，二级冷却器8的出口与二级分离器9的进口连接，二级分离器9的液相出口与冷箱1F通道连接，二级分离器9的气相出口与冷箱1E通道连接；冷箱1G通道出口依次连接有节流阀A11和第二分离罐3，第二分离罐3的气、液相出口与的冷箱1H通道连接；冷箱1F通道出口依次连接有节流阀B12和第一分离罐2，第一分离罐2的气、液相出口也与冷箱1H通道连接；冷箱1E通道出口依次连接有节流阀C14和第三分离罐13，第三分离罐13的气、液相出口与冷箱1H通道连接。

具体实施时，通过对整个液化过程实时检测，运用自研模拟软件，对比分析数据库中众多数据，分析得出适合每个工况的最佳冷剂组分比例，并实施精准控制调节；在冷箱上进行多路改进，充分提升能效利用率，比传统的能耗降低近10%。本实用新型能效提升系统的工艺管线，采用“分布式能源”的理念设计；利用多余的冷量进行冷凝分离，利用多余的热量进行热膨发散；自我分析系统中国际国内大液化工厂运行数据库系统以及对应的分析程式；通过大量的实时数据收集，分析系统第一时间给出分析结果，控制系统精准执行，以达到最大程度自动化，最终达到无人值守和远程无线操控的目的。

工作时，混合冷剂首先进入冷剂压缩机压缩，冷剂压缩机为二级压缩，一级压缩后的凝液进入冷箱G通道冷却原料气，经过节后流减压进入第二分离罐分离，分离后的气液相分别进入H通道。一级压缩后的气相进入二级压缩，压缩末端的凝液进入冷箱F通道冷却原料气，经过节流减压后进入第一分离罐分离，分离后的气液相分别进入H通道。压缩末端的气相进入冷箱E通道冷却原料气，经过节流减压后进入第三分离罐分离，分离后的气液相分别进入H通道，六股冷剂在H通道内混合后回到压缩机入口，进行冷剂循环。混合冷剂节流制冷装置的特点是在制冷循环中采用混合制冷剂，只需要一台压缩机，简化了流程，降低了造价，且能耗低。混合物组成比例依照原料天然气组成、工艺流程、工艺压力而定，以使操作温度尽可能与原料天然气的冷却曲线（Q-T）贴近，以减少熵增，提高效率。