[发明专利]使用脉管型斯特林制冷机的级联式天然气液化系统

摘要

根据本发明的使用脉管型斯特林制冷机的级联式天然气液化系统，包括天然气源、第一降温单元、第二降温单元、第三降温单元、第一液化天然气储罐、第二液化天然气储罐，其中，天然气源通过第一降温管路连通第一降温单元、第二降温单元以及第一液化天然气储罐，第一液化天然气储罐通过第二降温管路连通第三降温单元以及第二液化天然气储罐，第一降温单元包括至少一台高温区脉管型斯特林制冷机，第二降温单元包括至少一台中温区脉管型斯特林制冷机，第三降温单元包括至少一台低温区脉管型斯特林制冷机。

主权项

1.一种使用脉管型斯特林制冷机的级联式天然气液化系统，其特征在于，包括：天然气源、第一降温单元、第二降温单元、第三降温单元、第一液化天然气储罐、第二液化天然气储罐，其中，天然气源通过第一降温管路连通所述第一降温单元、所述第二降温单元以及所述第一液化天然气储罐，所述第一液化天然气储罐通过第二降温管路连通所述第三降温单元以及所述第二液化天然气储罐，所述第一降温单元包括至少一台高温区脉管型斯特林制冷机，所述第二降温单元包括至少一台中温区脉管型斯特林制冷机，所述第三降温单元包括至少一台低温区脉管型斯特林制冷机，所述高温区脉管型斯特林制冷机包括第一压缩机机架、第一压缩活塞、第一膨胀活塞、第一脉冲管、第一二级热端换热器、第一一级热端换热器，所述第一压缩机机架具有活塞管，所述活塞管具有用于容纳所述第一压缩活塞和所述第一膨胀活塞的柱形活塞腔，所述第一脉冲管连通所述活塞腔与所述活塞腔同轴设置，所述第一二级热端换热器设置在所述第一脉冲管中，所述第一一级热端换热器设置在所述活塞管的外部，所述第一压缩活塞、所述第一膨胀活塞以及所述活塞腔构成第一压缩腔，所述第一膨胀活塞、所述二级热端换热器以及所述第一脉冲管构成第一膨胀腔，所述第一膨胀腔与所述第一压缩腔同轴布置，所述第一脉冲管的内径与所述活塞腔内径相同，垂直于所述活塞腔轴线，所述活塞腔上设置有多个穿透所述活塞管管壁的第一通孔，所述第一通孔连通所述活塞腔与所述第一一级热端换热器，所述中温区脉管型斯特林制冷机包括第二压缩机机架、第二压缩活塞、第二膨胀活塞、第二脉冲管、第二二级热端换热器、第二一级热端换热器，所述第二压缩机机架具有同轴设置且连通的柱形第一压缩活塞腔和第一膨胀活塞腔，所述第二压缩活塞、所述第二膨胀活塞分别设置在所述第一压缩活塞腔和所述第一膨胀活塞腔中，所述第二脉冲管连通所述第一膨胀活塞腔且与所述第一膨胀活塞腔同轴设置，所述第二二级热端换热器设置在所述第二脉冲管中，所述第二一级热端换热器设置在第一膨胀活塞腔的外部，所述第二压缩活塞、所述第二膨胀活塞、所述第一压缩活塞腔以及所述第一膨胀活塞腔构成第二压缩腔，所述第二膨胀活塞、所述第二二级热端换热器以及所述第一膨胀活塞腔构成第二膨胀腔，所述第二膨胀腔与所述第二压缩腔同轴布置，所述压缩活塞腔的内径大于所述膨胀活塞腔的内径，所述膨胀活塞腔的内径与所述第二脉冲管的内径是相同的，平行于所述压缩活塞腔轴线，所述第二压缩机机架上设置有多个连通所述第一压缩腔与所述第二一级热端换热器的第二通孔，用于工质气体的流动，所述低温区脉管型斯特林制冷机包括第三压缩机机架、第三压缩活塞、第三膨胀活塞、第三脉冲管、第三二级热端换热器、第三一级热端换热器，所述第三压缩机机架具有同轴设置且连通的柱形第二压缩活塞腔、第二膨胀活塞腔、热交换腔，所述第三压缩活塞、所述第三膨胀活塞分别设置在所述第二压缩活塞腔和所述第二膨胀活塞腔中，所述第三脉冲管连通所述热交换腔且与所述热交换腔同轴设置，所述第三二级热端换热器设置在所述热交换腔中，所述第三一级热端换热器设置在所述第二膨胀活塞腔的外部，所述第三压缩活塞、所述第三膨胀活塞、所述第二压缩活塞腔以及所述第二膨胀活塞腔构成第三压缩腔，所述第三膨胀活塞、所述第三二级热端换热器、所述热交换腔以及所述第二膨胀活塞腔构成第三膨胀腔，所述第三膨胀腔与所述第三压缩腔同轴布置，所述第二压缩活塞腔的内径大于所述第二膨胀活塞腔的内径，所述第二膨胀活塞腔的内径大于所述热交换腔的内径，所述热交换腔的内径与所述第三脉冲管的内径相同，平行于所述第二压缩活塞腔轴线，所述第三压缩机机架上设置有多个连通所述压缩活塞腔与外部的第三通孔，用于工质气体的流动。