[发明专利]一种利用相变冷媒传递LNG冷能的装置及方法

权利要求书

1.一种利用相变冷媒传递LNG冷能的装置，其特征在于，包括并联在原管路的LNG冷能传递系统、PLC(8)，

所述并联在原管路的LNG冷能传递系统，包括：

第一换热器(1)、膨胀阀(2)、设置有温压变送器的第二换热器(3)、第一调节阀(4)、第二调节阀(5)、复热器(7)、四通阀(9)、压缩机(10)、第三调节阀(11)，

所述第一调节阀(4)一端连接原管路的增压泵输出端，另一端连接所述第二换热器(3)的一冷媒接口，所述第二换热器(3)的另一冷媒接口通过管路依次连接第二调节阀(5)、复热器(7)、原管路的调压计量器(6)输入端；所述第二换热器(3)的两热媒接口分别连接四通阀(9)的一个接口和膨胀阀(2)，所述膨胀阀(2)的另一端连接第一换热器(1)的一冷媒接口，所述四通阀(9)的另外三个接口分别连接第一换热器(1)的另一冷媒接口、压缩机(10)的输入口、压缩机(10)的输处口；所述第三调节阀(11)连接于一级相变冷媒和压缩机(10)输入口之间；所述第一换热器(1)的两热媒接口依次连接二级冷媒；

所述PLC(8)通过电路分别与所述膨胀阀(2)、第一调节阀(4)、第二调节阀(5)、调压计量器(6)、四通阀(9)、第三调节阀(11)、所述温压变送器控制连接。

2.根据权利要求1所述的利用相变冷媒传递LNG冷能的装置，其特征在于，所述四通阀(9)为三位四通换向阀。

3.根据权利要求1所述的利用相变冷媒传递LNG冷能的装置，其特征在于，所述的第二换热器(3)为热虹吸式换热器。

4.根据权利要求1所述的利用相变冷媒传递LNG冷能的装置，其特征在于，所述一级相变冷媒进入所述第二换热器(3)前是气态，进入第二换热器(3)后部分液化，使第二换热器(3)内部压力降低。

5.根据权利要求1所述的利用相变冷媒传递LNG冷能的装置，其特征在于，所述一级相变冷媒为CO₂。

6.根据权利要求1所述的利用相变冷媒传递LNG冷能的装置，其特征在于，所述二级冷媒为乙二醇。

7.一种利用相变冷媒传递LNG冷能的方法，其特征在于，包括步骤：

LNG从储罐中流出，经增压泵和第一调节阀(4)后进入第二换热器(3)、第二调节阀(5)、复热器(7)后与原气化器组中气化而来的天然气一起经调压、计量后输送给下游用户；

一级相变冷媒依次经过压缩机(10)、四通阀(9)、第二换热器(3)、膨胀阀(2)和第一换热器(1)进行循环，该过程中一级相变冷媒将LNG中的冷能传递给第一换热器(1)的二级冷媒；

PLC(8)通过温压变送器获取所述第二换热器(3)内的压力和温度，

若第二换热器(3)压力低于PLC(8)预设值时，PLC(8)控制所述四通阀(9)分别接通压缩机(10)输出端和第二换热器(3)、压缩机(10)输入端和第一换热器(1)，所述压缩机(10)将气态一级相变冷媒压缩后送入第二换热器(3)，使第二换热器(3)的压力增加保证相变冷媒的正常液化；

若第二换热器(3)温度低于PLC(8)设定值时，PLC(8)控制所述四通阀(9)分别接通压缩机(10)输出端和第一换热器(1)、压缩机(10)输入端和第二换热器(3)，所述压缩机(10)将第二换热器(3)中部分一级气态相变冷媒抽出，使所述第二换热器(3)的压力降低，防止设备和管道冻堵；

若第二换热器(3)内部压力和温度在PLC(8)设定值以内时，PLC控制所述四通阀分别接通第一换热器(1)和第二换热器(3)、压缩机(10)输出端和输入端，同时压缩机停止运行。