[发明专利]混合制冷系统及方法

摘要

使用混合制冷剂来冷却气体的系统和方法，包括压缩机系统和热交换系统，其中压缩机系统可包括不具有液体出口的级间分离装置或鼓，与泵流体连通的液体出口，该泵将液体向前泵送至高压分离装置或液体出口，液体经由该液体出口流至热交换器以被过冷。在最后一种情况下，过冷液体被膨胀并与膨胀的低温流束结合，该膨胀的低温流束是来自冷蒸汽分离装置的蒸汽侧的冷却和膨胀流束，以及来自高压分离装置和冷蒸汽分离装置的液体侧的过冷和膨胀流束，或者在混合和膨胀之后与来自高压分离装置和冷蒸汽分离装置的液体侧的过冷流束所形成的流束合并，以形成主制冷流束。

主权项

1.一种用混合制冷剂冷却气体的系统，包括：a.主热交换器，其包括热端和冷端，在该热端和冷端之间延伸的进料流束冷却通道，所述进料流束冷却通道被配置成在所述热端接收进料流束，并且将冷却的产品流束输送出所述冷端，所述主热交换器还包括低压液体冷却通道、高压蒸汽冷却通道、高压液体冷却通道、冷分离器蒸汽冷却通道、冷分离器液体冷却通道和制冷通道；b.混合制冷剂压缩机系统，其包括具有与所述制冷通道的出口流体连通的入口以及出口的压缩机第一部分，具有与所述压缩机第一部分的出口流体连通的入口以及出口的第一部分冷却器，具有与第一部分冷却器的出口流体连通的入口以及液体出口和蒸汽出口的级间分离装置，具有与级间分离装置的蒸汽出口流体连通的入口以及出口的压缩机第二部分，具有与压缩机第二部分的出口流体连通的入口以及出口的第二部分冷却器，具有与第二部分冷却器的出口流体连通的入口以及液体出口和蒸汽出口的高压分离装置；c.所述热交换器的所述高压蒸汽冷却通道具有与所述高压分离装置的蒸汽出口流体连通的入口；d.冷蒸汽分离器，其具有与所述高压蒸汽冷却通道的出口流体连通的入口，所述冷蒸汽分离器具有液体出口和蒸汽出口；e.所述热交换器的冷分离器液体冷却通道具有与所述冷蒸汽分离器的液体出口流体连通的入口和与所述致冷通道流体连通的出口；f.所述热交换器的所述低压液体冷却通道具有与所述级间分离装置的液体出口流体连通的入口；g.第一膨胀装置，其具有与所述低压液体冷却通道的出口连通的入口和与所述制冷通道流体连通的出口；h.所述热交换器的所述高压液体冷却通道具有与所述高压分离装置的液体出口流体连通的入口和与所述制冷通道流体连通的出口；i.所述热交换器的所述冷分离器蒸汽冷却通道具有与所述冷蒸汽分离器的蒸汽出口流体连通的入口；和j.第二膨胀装置，其具有与所述冷分离器蒸汽冷却通道的出口流体连通的入口和与所述制冷通道的入口流体连通的出口。