專利名稱:液化天然氣氣化時冷量的利用方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種液化天然氣氣化時冷量的利用方法。
現(xiàn)有的液化天然氣站,為了使氣站的液化天然氣通過管道順利地輸送給用戶,通常是用電或天然氣燃燒加熱水,再用熱水或蒸汽加熱液化天然氣使其成為氣態(tài)的天然氣,通過管道送出去。加熱的熱水在液化天然氣熱交換器中熱交換后成為冷水,經(jīng)再加熱后循環(huán)使用。這種方法,由于液化天然氣與熱水的溫差大,氣化速度較快,所需的氣化熱交換設(shè)備(即蒸發(fā)器)比較小。但這種氣化方法,不僅不能利用液化天然氣氣化時的冷量,而且還消耗熱水,浪費了不少能量。
眾所周知,傳統(tǒng)的中央空調(diào)是以氟里昂作為制冷源(制冷劑),以水作為載冷介質(zhì),通過壓縮、冷凝、節(jié)流和蒸發(fā)將水冷卻至約7℃,上述約7℃的水進入中央空調(diào)的熱交換器與室內(nèi)的熱空氣進行交換,從而達到空調(diào)降溫的目的。即通過制冷劑的不斷的蒸發(fā)和液化,借助載冷介質(zhì)水降低室內(nèi)空氣的溫度,達到空調(diào)的目的。
本發(fā)明的目的在于提供一種液化天然氣氣化冷量的利用方法,即本發(fā)明直接用常溫水將低溫液態(tài)天然氣氣化,使之成為氣態(tài)天然氣,通過管道輸送給用戶;在常溫水使液化天然氣氣化的同時降溫得到的低溫冷水,作制冷源引入到室內(nèi)的中央空調(diào)系統(tǒng)中,達到空調(diào)降溫的目的,可以節(jié)省很多能源。
本發(fā)明的液化天然氣氣化時冷量的利用方法,其特征在于是將液化天然氣站儲液罐中-162℃的液態(tài)天然氣經(jīng)泵輸入液化天然氣蒸發(fā)器中,液態(tài)天然氣在蒸發(fā)器中經(jīng)與來自中央空調(diào)熱交換器的約12℃的水熱交換后蒸發(fā)成氣態(tài)天然氣經(jīng)管道輸入至用戶;在蒸發(fā)器中與液化天然氣進行熱交換后降至約7℃的低溫水作為中央空調(diào)的制冷源進入中央空調(diào)的熱交換器中與室內(nèi)熱空氣進行熱交換,從而降低室內(nèi)溫度,達到空調(diào)降溫的目的,而由中央空調(diào)熱交換器中排出的經(jīng)與室內(nèi)空氣熱交換后的約12℃的水直接進入液化天然氣蒸發(fā)器中與液化天然氣進行熱交換。如此,通過上述循環(huán)水在液化天然氣蒸發(fā)器及中央空調(diào)熱交換器之間的循環(huán)流動,在實現(xiàn)液化天然氣站的液化天然氣的氣化通過管道輸送的同時,為中央空調(diào)提供了冷量。
這種直接用常溫水來加熱氣化液態(tài)天然氣的方法,在實現(xiàn)液化天然氣站管道輸送到用戶的同時,液化天然氣由液態(tài)變成氣態(tài)時釋放的冷量代替?zhèn)鹘y(tǒng)制冷源(氟里昂制冷劑),通過載冷介質(zhì)水的循環(huán),達到空調(diào)的目的。實際上就是通過水介質(zhì)的循環(huán)巧妙的利用室內(nèi)熱空氣的熱量氣化液化天然氣站的液態(tài)天然氣,既實現(xiàn)了液化天然氣的輸送,又達到了室內(nèi)空調(diào)的目的。節(jié)省了傳統(tǒng)氟里昂制冷劑空調(diào)所需的大量的能量,還節(jié)省了傳統(tǒng)熱水加熱氣化方法輸送液化天然氣時所需耗用的能量。
本發(fā)明注意到液化天然氣站在輸送液化天然氣時,液化天然氣氣化時需要吸收很多熱量,而同時,就近的建筑物內(nèi)的中央空調(diào)則放出很多熱量。有鑒于此,本發(fā)明根據(jù)中央空調(diào)的設(shè)計要求,選擇接近常溫(12℃)的中央空調(diào)熱交換器循環(huán)水直接加熱氣化液態(tài)天然氣,而通過作為載冷介質(zhì)的循環(huán)水在液化天然氣蒸發(fā)器及中央空調(diào)熱交換器之間循環(huán)流動,以實現(xiàn)液化天然氣站的液化天然氣的氣化并通過管道輸送的同時,為就近建筑物的中央空調(diào)提供冷量。根據(jù)上述的方案,很容易根據(jù)某一液化天然氣站液化天然氣的輸送量確定液化天然氣的蒸發(fā)量,再根據(jù)上述的蒸發(fā)量及出入中央空調(diào)熱交換器的循環(huán)水的溫差(12℃-7℃),確定循環(huán)水量及液化天然氣蒸發(fā)器的具體參數(shù),根據(jù)上述具體參數(shù)選定或制造液化天然氣蒸發(fā)器,而對應的中央空調(diào)熱交換系統(tǒng)則完全采用現(xiàn)成的中央空調(diào)熱交換系統(tǒng),或者說,按上述方案設(shè)計的液化天然氣蒸發(fā)系統(tǒng),可以確定帶動多少上述現(xiàn)有的中央空調(diào),即可以帶動多少平方米的空調(diào)面積。具體設(shè)計和實施都是很成熟的技術(shù)。
例如某一液化天然氣站液化氣的輸送量為每小時3噸,也即液化氣(甲烷)的設(shè)計蒸發(fā)量為每小時3噸??梢赃x截面直徑為1000mm長為5000mm的蒸發(fā)罐(蒸發(fā)器)。每小時氣化3噸的甲烷液化氣所需的蒸發(fā)熱為366000kcal/h,-162℃到7℃的氣體升溫所需的熱量為653478kcal/h,按該蒸發(fā)罐的進水溫度(≈中央空調(diào)熱交換器循環(huán)水出口溫度)為12℃,蒸發(fā)罐的出水溫度(≈中央空調(diào)熱交換器循環(huán)水進口溫度)為7℃計算,循環(huán)水量為每小時約204噸。考慮到液化天然氣氣化熱效率,空調(diào)用換熱器的熱效率,低溫水傳輸過程中的冷量損失以及辦公室空間的大小、設(shè)施多少、人員的流通量及房屋結(jié)構(gòu)等不可因素,設(shè)上述總冷量(1019478kcal/h)的利用率為30%--50%,按建設(shè)部推薦的民用建筑空調(diào)設(shè)計負荷估計算的辦公室空調(diào)面積冷負荷為100kcal/m2計,則可提供的辦公室空調(diào)面積約為3000平方米--5000平方米。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的液化天然氣氣化時冷量的利用方法作進一步說明
圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
如圖1所示,來自液化天然氣站低溫儲液罐13中的-162℃的液態(tài)天然氣經(jīng)泵14進入截止閥4,止回閥3和液化天然氣液面控制器2進入液化天然氣蒸發(fā)器1內(nèi);來自中央空調(diào)熱交換器11的循環(huán)水進入循環(huán)水池12,開啟循環(huán)水管截止閥9,啟動循環(huán)水泵10將經(jīng)溫度計測定的約12℃的循環(huán)水泵入設(shè)置在液化天然氣蒸發(fā)器1內(nèi)的盤管中,與蒸發(fā)器1內(nèi)的液化天然氣進行熱交換,熱交換后液態(tài)天然氣蒸發(fā)成的氣態(tài)天然氣經(jīng)液化天然氣氣體出口截止閥5輸入用戶管道;而來自中央空調(diào)熱交換器11的約12℃的循環(huán)水經(jīng)與液化天然氣蒸發(fā)器中的液化天然氣熱交換后的經(jīng)溫度計7測定的降至約7℃的冷水經(jīng)截止閥8進入中央空調(diào)熱交換器11與室內(nèi)的熱空氣進行熱交換,為中央空調(diào)提供冷量。
權(quán)利要求
一種液化天然氣氣化時冷量的利用方法,其特征在于是將液化天然氣站低溫儲液罐中-162℃的液態(tài)天然氣經(jīng)泵輸入液化天然氣蒸發(fā)器(1)中,液態(tài)天然氣在蒸發(fā)器(1)中經(jīng)與來自中央空調(diào)熱交換器(11)的約12℃的水熱交換后蒸發(fā)成氣態(tài)天然氣經(jīng)管道輸入至用戶;在蒸發(fā)器(1)中與液化天然氣進行熱交換后降7℃的低溫水作為中央空調(diào)的制冷源進入中央空調(diào)熱交換器(11)中與室內(nèi)熱空氣進行熱交換,降低室內(nèi)空氣的溫度,而由中央空調(diào)熱交換器(11)中排出的經(jīng)與室內(nèi)空氣熱交換后的約12℃的水直接進入液化天然氣蒸發(fā)器(1)中與液化天然氣進行熱交換;如此,通過上述循環(huán)水在液化天然氣蒸發(fā)器及中央空調(diào)熱交換器之間的循環(huán)流動,在實現(xiàn)液化天然氣站的液化天然氣的氣化并通過管道輸送的同時,為中央空調(diào)提供了冷量。
全文摘要
一種液化天然氣氣化時冷量的利用方法,-162℃的液態(tài)天然氣在蒸發(fā)器1中經(jīng)與來自中央空調(diào)熱交換器11的約12℃的循環(huán)水熱交換后蒸發(fā)氣態(tài)天然氣經(jīng)管道輸入至用戶;降至7℃的低溫水作為中央空調(diào)的制冷源進入中央空調(diào)熱交換器11與室內(nèi)熱空氣進行熱交換,從而達到空調(diào)降溫的目的。如此,通過上述循環(huán)水在液化天然氣蒸發(fā)器1和中央空調(diào)熱交換器11之間的循環(huán)流動,無需任何外加能源,即可在實現(xiàn)液化天然氣管道輸送的同時,還能解決就近建筑物室內(nèi)的空調(diào),節(jié)約了大量的能源。
文檔編號F25D3/10GK1342879SQ0012893
公開日2002年4月3日 申請日期2000年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月13日
發(fā)明者謝紅飛 申請人:謝紅飛