一種具有能量轉(zhuǎn)換貯存功能的空氣液化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及能量循環(huán)利用技術(shù)領(lǐng)域中的液空裝置，特別是一種具有能量轉(zhuǎn)換貯存功能的空氣液化裝置。
【背景技術(shù)】
[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(chǎn)低溫液體(液空、液氮等)，并進行貯存，從而能量得以貯存，在用電高峰時，使用低溫液體增壓、汽化、升溫后發(fā)電，以利用低溫液體所貯存的能量。
[0003]對于低溫液體的生產(chǎn)有不同的工藝方式，而對于此用途的低溫液體生產(chǎn)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(tǒng)整體效能最大化。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種具有能量轉(zhuǎn)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(shù)方案來實現(xiàn):一種具有能量轉(zhuǎn)換貯存功能的空氣液化裝置，它包括原料空氣壓縮單元、空氣凈化單元、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凈化單元連接，所述的空氣液化單元包括增壓單元、制冷單元和液化單元，所述的增壓單元與制冷單元連接，制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(yōu)選的，所述的增壓單元為循環(huán)空氣增壓機，制冷單元為增壓膨脹機，液化單元為冷卻箱，所述的冷卻箱內(nèi)設(shè)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(shè)置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器并與氣液分離罐連接，氣液分離罐分離出來的液體進入到液體貯存單元儲存，位于換熱器內(nèi)的增壓管道上還設(shè)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(shè)置有一回氣管，回氣管穿過換熱器并與循環(huán)空氣增壓機的入口連接。
[0007]優(yōu)選的，所述的氣液分離罐上設(shè)置有一再生管，再生管穿過換熱器與空氣凈化單元連接。
[0008]優(yōu)選的，所述的冷卻箱內(nèi)還設(shè)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(yōu)選的，所述的增壓單元為循環(huán)空氣增壓機，制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(shè)置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器并與過冷器連接，過冷器通過液空管道與液體貯存單元連接，位于換熱器內(nèi)的增壓管道上還設(shè)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(shè)置有一回氣管，回氣管穿過換熱器并與循環(huán)空氣增壓機的入口連接，在液空管道上設(shè)置有過冷冷源管，過冷冷源管依次穿過過冷器和換熱器并與空氣凈化單元連接。
[0010]優(yōu)選的，所述的原料空氣壓縮單元、空氣凈化單元、增壓單元上均設(shè)置有熱能回收儲存單元，在冷卻箱上設(shè)置有冷能回收儲存單元，且液體貯存單元上設(shè)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、熱能回收儲存單元并與發(fā)電裝置連接。
[0011]本實用新型具有以下優(yōu)點:本實用新型根據(jù)分布式發(fā)電系統(tǒng)的間隙運行特點，采用不同的液空生產(chǎn)工藝以及不同的操作壓力等級，能夠?qū)崿F(xiàn)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(fù)熱后，送入發(fā)電裝置發(fā)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(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖3為實施例二的流程結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖4為實施例三的流程結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖中，1-空氣壓縮單元，2-空氣凈化單元，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(fā)電裝置，11-空氣過濾器，12-空氣壓縮機，31-循環(huán)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(jié)合附圖對本實用新型做進一步的描述，本實用新型的保護范圍不局限于以下所述:
[0018]實施例一:
[0019]如圖1和圖2所示，一種具有能量轉(zhuǎn)換貯存功能的空氣液化裝置，它包括原料空氣壓縮單元1、空氣凈化單元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與空氣凈化單元2連接，所述的空氣液化單元3包括增壓單元、制冷單元和液化單元，所述的增壓單元與制冷單元連接，制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(huán)空氣增壓機31，制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(nèi)設(shè)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(shè)置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器34并與氣液分離罐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，位于換熱器34內(nèi)的增壓管道上還設(shè)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(shè)置有一回氣管，回氣管穿過換熱器34并與循環(huán)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(jīng)過空氣過濾器11，過濾掉機械雜質(zhì)后進入空氣壓縮機12壓縮到1.0MPa壓力，空氣壓縮后溫度升高，利用儲熱介質(zhì)回收熱能，經(jīng)熱能回收后，空氣溫度降低，其溫度降至16°C，13500Nm3/h、16°C的空氣進入空氣凈化單元，經(jīng)過凈化后的空氣與從低溫冷箱來的29000Nm3/h空氣混合后，進入循環(huán)空氣壓縮機31，空氣壓縮到5.0MPa，空氣壓縮后溫度升高，利用儲熱介質(zhì)回收熱能，經(jīng)熱能回收后，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，增壓后空氣壓力為6.5MPa，經(jīng)熱能回收后的增壓空氣進入冷卻箱33，該空氣中部分經(jīng)過換熱后，冷卻到-82°C，然后通過分支管道進入增壓膨脹機32的膨脹端，膨脹降溫后，返回到冷卻箱，復(fù)熱后與空氣壓縮機11來的空氣混合進入循環(huán)空氣壓縮機31，進入冷卻箱33的其余部分增壓空氣繼續(xù)冷卻、液化、過冷后經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流進入氣液分離罐35，分離后的10000Nm3/h、1.0MPa、-167°C液體進入液體貯存單元進行儲存，分離后的約3000Nm3/h氣體返回到換熱器34，復(fù)熱后，進入空氣凈化單元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(jié)構(gòu)基本相同，唯一不同的是，所述的冷卻箱33內(nèi)還設(shè)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、空氣凈化單元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與空氣凈化單元2連接，所述的空氣液化單元3包括增壓單元、制冷單元和液化單元，所述的增壓單元與制冷單元連接，制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(huán)空氣增壓機31，制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(shè)置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器34并與過冷器37連接，過冷器37通過液空管道與液體貯存單元4連接，位于換熱器34內(nèi)的增壓管道上還設(shè)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(shè)置有一回氣管，回氣管穿過換熱器34并與循環(huán)空氣增壓機31的入口連接，在液空管道上設(shè)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并與空氣凈化單元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(zhuǎn)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(zhuǎn)換貯存功能的空氣液化裝置結(jié)果相同，在本實施例中，原料空氣壓縮單元1、空氣凈化單元2、增壓單元上均設(shè)置有熱能回收儲存單元5，在冷卻箱33上設(shè)置有冷能回收儲存單元6，且液體貯存單元4上設(shè)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并與發(fā)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(nèi)的液空經(jīng)過冷能回收儲存單元6汽化、熱能回收儲存單元5增壓復(fù)熱后，進入到發(fā)電裝置7，然后高溫高壓的氣體推動發(fā)電裝置7工作，從而使得發(fā)電裝置7發(fā)電，因此在用電高峰時，使用低溫液體經(jīng)過增壓、汽化、升溫后可進行發(fā)電，增加電能的輸出，同時也可對液空生產(chǎn)所貯存的能量進行再次利用，提高能量利用效率。
【主權(quán)項】
1.一種具有能量轉(zhuǎn)換貯存功能的空氣液化裝置，它包括原料空氣壓縮單元(I)、空氣凈化單元(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)與空氣凈化單元(2)連接，其特征在于:所述的空氣液化單元(3)包括增壓單元、制冷單元和液化單元，所述的增壓單元與制冷單元連接，制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(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有能量轉(zhuǎn)換貯存功能的空氣液化裝置，其特征在于:所述的增壓單元為循環(huán)空氣增壓機(31)，制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(nèi)設(shè)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(shè)置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器(34)并與氣液分離罐(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，位于換熱器(34)內(nèi)的增壓管道上還設(shè)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(shè)置有一回氣管，回氣管穿過換熱器(34)并與循環(huán)空氣增壓機(31)的入口連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有能量轉(zhuǎn)換貯存功能的空氣液化裝置，其特征在于:所述的氣液分離罐(35)上設(shè)置有一再生管，再生管穿過換熱器(34)與空氣凈化單元(2)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有能量轉(zhuǎn)換貯存功能的空氣液化裝置，其特征在于:所述的冷卻箱(33)內(nèi)還設(shè)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有能量轉(zhuǎn)換貯存功能的空氣液化裝置，其特征在于:所述的增壓單元為循環(huán)空氣增壓機(31)，制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(shè)置有一增壓管道，增壓管道穿過換熱器(34)并與過冷器(37)連接，過冷器(37)通過液空管道與液體貯存單元(4)連接，位于換熱器(34)內(nèi)的增壓管道上還設(shè)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(shè)置有一回氣管，回氣管穿過換熱器(34)并與循環(huán)空氣增壓機(31)的入口連接，在液空管道上設(shè)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)并與空氣凈化單元(2)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的一種具有能量轉(zhuǎn)換貯存功能的空氣液化裝置，其特征在于:所述的原料空氣壓縮單元(I)、空氣凈化單元(2)、增壓單元上均設(shè)置有熱能回收儲存單元(5)，在冷卻箱(33)上設(shè)置有冷能回收儲存單元(6)，且液體貯存單元(4)上設(shè)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)并與發(fā)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(zhuǎn)換貯存功能的空氣液化裝置，它包括原料空氣壓縮單元（1）、空氣凈化單元（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）與空氣凈化單元（2）連接，空氣液化單元（3）包括增壓單元、制冷單元和液化單元，增壓單元與制冷單元連接，制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?qū)崿F(xiàn)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(fā)電，緩解用電高峰。
【IPC分類】F25J1/02
【公開號】CN205383845
【申請?zhí)枴緾N201620178402
【發(fā)明人】袁瑞東
【申請人】成都深冷液化設(shè)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