一種具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置的製造方法

2023-10-10 15:33:04

一種具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置的製造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及能量循環利用技術領域中的液空裝置，特別是一種具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置。
【背景技術】
[0002]作為電能貯存的一種方式之一，在非用電高峰期，利用電生產低溫液體(液空、液氮等)，並進行貯存，從而能量得以貯存，在用電高峰時，使用低溫液體增壓、汽化、升溫後發電，以利用低溫液體所貯存的能量。
[0003]對於低溫液體的生產有不同的工藝方式，而對於此用途的低溫液體生產裝置，必須與配套的低溫冷能利用裝置匹配，以綜合利用各級能量，使能量貯存和利用系統整體效能最大化。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在於克服現有技術的缺點，提供一種具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置。
[0005]本實用新型的目的通過以下技術方案來實現:一種具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置，它包括原料空氣壓縮單元、空氣淨化單元、空氣液化單元和液體貯存單元，所述的原料空氣壓縮單元包括空氣過濾器和空氣壓縮機，空氣過濾器與空氣壓縮機連接，且空氣壓縮機與空氣淨化單元連接，所述的空氣液化單元包括增壓單元、製冷單元和液化單元，所述的增壓單元與製冷單元連接，製冷單元與液化單元連接，所述的液化單元與液體IC存單元連接。
[0006]優選的，所述的增壓單元為循環空氣增壓機，製冷單元為增壓膨脹機，液化單元為冷卻箱，所述的冷卻箱內設置有一換熱器和氣液分離罐，所述的增壓膨脹機的增壓端設置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器並與氣液分離罐連接，氣液分離罐分離出來的液體進入到液體貯存單元儲存，位於換熱器內的增壓管道上還設置有一分支管道，分支管道與增壓膨脹機的膨脹端連接，且增壓膨脹機的膨脹端設置有一回氣管，回氣管穿過換熱器並與循環空氣增壓機的入口連接。
[0007]優選的，所述的氣液分離罐上設置有一再生管，再生管穿過換熱器與空氣淨化單元連接。
[0008]優選的，所述的冷卻箱內還設置有一液體膨脹機，所述的增壓管道與液體膨脹機連接，且液體膨脹機與氣液分離罐連接。
[0009]優選的，所述的增壓單元為循環空氣增壓機，製冷單元為增壓膨脹機、液化單元為冷卻箱，所述的冷卻箱包括換熱器和過冷器，所述的增壓膨脹機的增壓端設置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器並與過冷器連接，過冷器通過液空管道與液體貯存單元連接，位於換熱器內的增壓管道上還設置有一分支管道，分支管道與增壓膨脹機的膨脹端連接，且增壓膨脹機的膨脹端設置有一回氣管，回氣管穿過換熱器並與循環空氣增壓機的入口連接，在液空管道上設置有過冷冷源管，過冷冷源管依次穿過過冷器和換熱器並與空氣淨化單元連接。
[0010]優選的，所述的原料空氣壓縮單元、空氣淨化單元、增壓單元上均設置有熱能回收儲存單元，在冷卻箱上設置有冷能回收儲存單元，且液體貯存單元上設置有液體汽化管道，液體汽化管道依次通過冷能回收儲存單元、熱能回收儲存單元並與發電裝置連接。
[0011]本實用新型具有以下優點:本實用新型根據分布式發電系統的間隙運行特點，採用不同的液空生產工藝以及不同的操作壓力等級，能夠實現不同的冷熱能量的利用和回收，達到能量的最大利用率，同時還可對液空進行增壓、汽化、復熱後，送入發電裝置發電，能夠緩解用電緊缺，為用電高峰時期，提供電能保障。
【附圖說明】

[0012]圖1為本實用新型的流程方框圖；
[0013]圖2為實施例一的流程結構圖；
[0014]圖3為實施例二的流程結構圖；
[0015]圖4為實施例三的流程結構圖；
[0016]圖中，1-空氣壓縮單元，2-空氣淨化單元，3-空氣液化單元，4-液體IC存單元，5-熱能回收儲存單元，6-冷能回收儲存單元，7-發電裝置，11-空氣過濾器，12-空氣壓縮機，31-循環空氣增壓機，32-增壓膨脹機，33-冷卻箱，34-換熱器，35-氣液分離罐，36-液體膨脹機，37-過冷器，38-過冷冷源管。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型做進一步的描述，本實用新型的保護範圍不局限於以下所述:
[0018]實施例一:
[0019]如圖1和圖2所示，一種具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置，它包括原料空氣壓縮單元1、空氣淨化單元2、空氣液化單元3和液體IC存單元4，所述的原料空氣壓縮單元I包括空氣過濾器11和空氣壓縮機12，空氣過濾器11與空氣壓縮機12連接，且空氣壓縮機12與空氣淨化單元2連接，所述的空氣液化單元3包括增壓單元、製冷單元和液化單元，所述的增壓單元與製冷單元連接，製冷單元與液化單元連接，所述的液化單元與液體IC存單元4連接。
[0020]在本實施例中，所述的增壓單元為循環空氣增壓機31，製冷單元為增壓膨脹機32，液化單元為冷卻箱33，所述的冷卻箱33內設置有一換熱器34和氣液分離罐35，所述的增壓膨脹機32的增壓端設置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器34並與氣液分離罐35連接，氣液分離罐35分離出來的液體進入到液體貯存單元4儲存，位於換熱器34內的增壓管道上還設置有一分支管道，分支管道與增壓膨脹機32的膨脹端連接，且增壓膨脹機32的膨脹端設置有一回氣管，回氣管穿過換熱器34並與循環空氣增壓機31的入口連接。
[0021]在本實施例中，本實用新型的工作過程如下:13500Nm3/h空氣經過空氣過濾器11，過濾掉機械雜質後進入空氣壓縮機12壓縮到1.0MPa壓力，空氣壓縮後溫度升高，利用儲熱介質回收熱能，經熱能回收後，空氣溫度降低，其溫度降至16°C，13500Nm3/h、16°C的空氣進入空氣淨化單元，經過淨化後的空氣與從低溫冷箱來的29000Nm3/h空氣混合後，進入循環空氣壓縮機31，空氣壓縮到5.0MPa，空氣壓縮後溫度升高，利用儲熱介質回收熱能，經熱能回收後，空氣溫度降低，42500Nm3/h、20°C的空氣再進入增壓膨脹機32的增壓端增壓，增壓後空氣壓力為6.5MPa，經熱能回收後的增壓空氣進入冷卻箱33，該空氣中部分經過換熱後，冷卻到-82°C，然後通過分支管道進入增壓膨脹機32的膨脹端，膨脹降溫後，返回到冷卻箱，復熱後與空氣壓縮機11來的空氣混合進入循環空氣壓縮機31，進入冷卻箱33的其餘部分增壓空氣繼續冷卻、液化、過冷後經節流閥節流進入氣液分離罐35，分離後的10000Nm3/h、1.0MPa、-167°C液體進入液體貯存單元進行儲存，分離後的約3000Nm3/h氣體返回到換熱器34，復熱後，進入空氣淨化單元2作為再生氣；
[0022]實施例二:
[0023]如圖1和圖3所示，本實施例，與上述實施例一相比，其結構基本相同，唯一不同的是，所述的冷卻箱33內還設置有一液體膨脹機36，所述的增壓管道與液體膨脹機36連接，且液體膨脹機36與氣液分離罐35連接。
[0024]實施例三:
[0025]如圖1和圖4所示，它包括原料空氣壓縮單元1、空氣淨化單元2、空氣液化單元3和液體貯存單元4，所述的原料空氣壓縮單元I包括空氣過濾器11和空氣壓縮機12，空氣過濾器11與空氣壓縮機12連接，且空氣壓縮機12與空氣淨化單元2連接，所述的空氣液化單元3包括增壓單元、製冷單元和液化單元，所述的增壓單元與製冷單元連接，製冷單元與液化單元連接，所述的液化單元與液體IC存單元4連接。
[0026]在本實施例中，所述的增壓單元為循環空氣增壓機31，製冷單元為增壓膨脹機32、液化單元為冷卻箱33，所述的冷卻箱33包括換熱器34和過冷器37，所述的增壓膨脹機32的增壓端設置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器34並與過冷器37連接，過冷器37通過液空管道與液體貯存單元4連接，位於換熱器34內的增壓管道上還設置有一分支管道，分支管道與增壓膨脹機32的膨脹端連接，且增壓膨脹機32的膨脹端設置有一回氣管，回氣管穿過換熱器34並與循環空氣增壓機31的入口連接，在液空管道上設置有過冷冷源管38，過冷冷源管38依次穿過過冷器37和換熱器34並與空氣淨化單元2連接。
[0027]實施例四:
[0028]實施例八:
[0029]如圖1?圖4所示，在本實施例中，具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置與上述七個實施例的具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置結果相同，在本實施例中，原料空氣壓縮單元1、空氣淨化單元2、增壓單元上均設置有熱能回收儲存單元5，在冷卻箱33上設置有冷能回收儲存單元6，且液體貯存單元4上設置有液體汽化管道，液體汽化管道依次通過冷能回收儲存單元6、熱能回收儲存單元5並與發電裝置7連接;在本實施例中，可以對液空進行利用，且利用方法如下:
[0030]將液體貯存單元4內的液空經過冷能回收儲存單元6汽化、熱能回收儲存單元5增壓復熱後，進入到發電裝置7，然後高溫高壓的氣體推動發電裝置7工作，從而使得發電裝置7發電，因此在用電高峰時，使用低溫液體經過增壓、汽化、升溫後可進行發電，增加電能的輸出，同時也可對液空生產所貯存的能量進行再次利用，提高能量利用效率。
【主權項】
1.一種具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置，它包括原料空氣壓縮單元(I)、空氣淨化單元(2)、空氣液化單元(3)和液體IC存單元(4)，所述的原料空氣壓縮單元(I)包括空氣過濾器(11)和空氣壓縮機(12)，空氣過濾器(11)與空氣壓縮機(12)連接，且空氣壓縮機(12)與空氣淨化單元(2)連接，其特徵在於:所述的空氣液化單元(3)包括增壓單元、製冷單元和液化單元，所述的增壓單元與製冷單元連接，製冷單元與液化單元連接，所述的液化單元與液體IC存單元(4 )連接。2.根據權利要求1所述的一種具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置，其特徵在於:所述的增壓單元為循環空氣增壓機(31)，製冷單元為增壓膨脹機(32)，液化單元為冷卻箱(33)，所述的冷卻箱(33)內設置有一換熱器(34)和氣液分離罐(35)，所述的增壓膨脹機(32)的增壓端設置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器(34)並與氣液分離罐(35)連接，氣液分離罐(35)分離出來的液體進入到液體貯存單元(4)儲存，位於換熱器(34)內的增壓管道上還設置有一分支管道，分支管道與增壓膨脹機(32)的膨脹端連接，且增壓膨脹機(32)的膨脹端設置有一回氣管，回氣管穿過換熱器(34)並與循環空氣增壓機(31)的入口連接。3.根據權利要求2所述的一種具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置，其特徵在於:所述的氣液分離罐(35)上設置有一再生管，再生管穿過換熱器(34)與空氣淨化單元(2)連接。4.根據權利要求3所述的一種具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置，其特徵在於:所述的冷卻箱(33)內還設置有一液體膨脹機(36)，所述的增壓管道與液體膨脹機(36)連接，且液體膨脹機(36)與氣液分離罐(35)連接。5.根據權利要求1所述的一種具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置，其特徵在於:所述的增壓單元為循環空氣增壓機(31)，製冷單元為增壓膨脹機(32)、液化單元為冷卻箱(33)，所述的冷卻箱(33)包括換熱器(34)和過冷器(37)，所述的增壓膨脹機(32)的增壓端設置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器(34)並與過冷器(37)連接，過冷器(37)通過液空管道與液體貯存單元(4)連接，位於換熱器(34)內的增壓管道上還設置有一分支管道，分支管道與增壓膨脹機(32)的膨脹端連接，且增壓膨脹機(32)的膨脹端設置有一回氣管，回氣管穿過換熱器(34)並與循環空氣增壓機(31)的入口連接，在液空管道上設置有過冷冷源管(38)，過冷冷源管(38)依次穿過過冷器(37)和換熱器(34)並與空氣淨化單元(2)連接。6.根據權利要求3或4或5所述的一種具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置，其特徵在於:所述的原料空氣壓縮單元(I)、空氣淨化單元(2)、增壓單元上均設置有熱能回收儲存單元(5)，在冷卻箱(33)上設置有冷能回收儲存單元(6)，且液體貯存單元(4)上設置有液體汽化管道，液體汽化管道依次通過冷能回收儲存單元(6)、熱能回收儲存單元(5)並與發電裝置(7)連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有能量轉換貯存功能的空氣液化裝置，它包括原料空氣壓縮單元（1）、空氣淨化單元（2）、空氣液化單元（3）和液體貯存單元（4），原料空氣壓縮單元（1）包括空氣過濾器（11）和空氣壓縮機（12），空氣過濾器（11）與空氣壓縮機（12）連接，且空氣壓縮機（12）與空氣淨化單元（2）連接，空氣液化單元（3）包括增壓單元、製冷單元和液化單元，增壓單元與製冷單元連接，製冷單元與液化單元連接，液化單元與液體貯存單元（4）連接。本實用新型的有益效果是：它能夠實現不同的冷熱能量的利用和回收，達到能量的最大利用率，還可利用能量發電，緩解用電高峰。
【IPC分類】F25J1/02
【公開號】CN205383845
【申請號】CN201620178402
【發明人】袁瑞東
【申請人】成都深冷液化設備股份有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年3月9日