本發(fā)明涉及一種燃?xì)鈾C(jī)驅(qū)動型熱泵的運(yùn)行方法,尤其涉及一種能源自供給燃?xì)鈾C(jī)熱泵機(jī)組運(yùn)行方法。
背景技術(shù):
面對日益嚴(yán)重的大氣污染和溫室效應(yīng)等環(huán)境問題,中國正大力推廣天然氣等清潔能源的利用。但是由于我國國土幅員遼闊,受各地環(huán)境、人文、資源分布以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異的客觀因素的影響,我國天然氣管網(wǎng)建設(shè)相對滯后,對我國推動天然氣的開發(fā)和應(yīng)用起到了很大的阻礙。尤其是在燃?xì)鈾C(jī)熱泵技術(shù)應(yīng)用過程中,常常因缺乏管道氣源而不能使用。專利申請?zhí)枮镃N201520907822.8和CN200410024677.5的中國專利分別公開了“一種燃?xì)鈾C(jī)熱泵”,該熱泵通過與空氣換熱可以為用戶提供熱水和冷凍水,回收了部分發(fā)動機(jī)余熱,提高了熱泵熱效率。但是沒有對燃?xì)鈾C(jī)熱泵在無管網(wǎng)供燃?xì)鈼l件下提出好的解決方案,不利于燃?xì)鈾C(jī)熱泵的推廣應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種成本低,適應(yīng)性高,能能擺脫城市燃?xì)夤芫W(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行的能源自供給燃?xì)鈾C(jī)熱泵式機(jī)組運(yùn)行方法。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種能源自供給燃?xì)鈾C(jī)熱泵式機(jī)組運(yùn)行方法,分為制熱模式運(yùn)行過程和制冷模式運(yùn)行過程,
所述的制熱模式運(yùn)行過程包括制熱循環(huán)、余熱回收循環(huán)和用戶供熱水循環(huán),所述的制熱循環(huán)步驟如下:
(a)當(dāng)液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力時,液化天然氣在壓力的作用下通過各儲氣瓶液相口直接流出;或者當(dāng)所述液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力時,液化天然氣儲氣瓶組內(nèi)的液化天然氣經(jīng)加壓后流出;
(b)從各儲氣瓶的液相口流出的液化天然氣經(jīng)氣化器電磁閥進(jìn)入空溫式氣化器后氣化,若氣化天然氣的溫度不低于5℃,則氣化天然氣然后依次流經(jīng)旁通路電磁閥以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)為壓縮機(jī)提供動力;若氣化后的氣態(tài)天然氣溫度低于5℃,則氣化天然氣依次流經(jīng)加熱器電磁閥、水浴式加熱器以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)為壓縮機(jī)提供動力,所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)與壓縮機(jī)通過皮帶傳動;所述一組調(diào)壓裝置包括串聯(lián)連接的過濾器和調(diào)壓器;
(c)所述壓縮機(jī)將-10~10℃的氣態(tài)制冷劑壓縮成55~75℃的氣態(tài)制冷劑,壓縮后的制冷劑流經(jīng)減震器到油分離器,在所述油分離器內(nèi)分離出氣態(tài)制冷劑和潤滑油,分離出來的潤滑油通過回油管返回所述壓縮機(jī),氣態(tài)制冷劑流經(jīng)四通換向閥進(jìn)入板式換熱器,與用戶回水進(jìn)行熱交換變成40~55℃的液態(tài)制冷劑,再通過第一單向閥到達(dá)儲液罐,隨后依次流經(jīng)干燥過濾器、供液電磁閥、視液鏡和電子膨脹閥,液態(tài)制冷劑經(jīng)所述電子膨脹閥節(jié)流后膨脹變成-15~5℃的氣液兩相混合制冷劑,氣液兩相混合制冷劑流經(jīng)第二單向閥進(jìn)入翅片管換熱器,在所述翅片管換熱器內(nèi)吸收空氣中的熱量后溫度升高,氣液兩相混合制冷劑變成-10~10℃的過熱的制冷劑蒸氣,所述的過熱蒸氣隨后依次流經(jīng)所述四通換向閥和氣液分離器,最后返回所述壓縮機(jī),如此完成燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制熱循環(huán);
所述的余熱回收循環(huán)包括以下步驟:
熱泵機(jī)組開始運(yùn)行時,若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水水溫在80℃以下,此時燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水首先進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī),之后依次與水冷換熱器、不銹鋼煙氣冷凝器換熱后溫度升高,回收了發(fā)動機(jī)缸套和煙氣的熱量,然后流經(jīng)內(nèi)循環(huán)電磁閥,再進(jìn)入第二水泵加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī);若發(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水溫度到達(dá)80℃,燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水分三路:第一路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由發(fā)動機(jī)流出,依次通過水冷換熱器和不銹鋼煙氣換熱器,然后經(jīng)過外循環(huán)電磁閥進(jìn)入外循環(huán)換熱器與用戶供熱水回水換熱,最后經(jīng)第二水泵加壓后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī);當(dāng)翅片管換熱器需要除霜時,第一路燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水循環(huán)管路關(guān)閉,第二路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由燃?xì)獍l(fā)動機(jī)流出后,依次通過水冷換熱器、不銹鋼煙氣換熱器、余熱回收電磁閥以及融霜電磁閥進(jìn)入融霜換熱器,在所述的融霜換熱器內(nèi)與翅片管換熱器換熱,換熱后的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水從融霜換熱器流出經(jīng)過第五單向閥以及經(jīng)第二水泵加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī);當(dāng)?shù)蜏靥烊粴庑枰訜釙r,第一路缸套水循環(huán)正常開啟,同時第二路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)中的融霜電磁閥關(guān)閉,此時第三路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由發(fā)動機(jī)流出,依次通過水冷換熱器、不銹鋼煙氣冷凝器、余熱回收電磁閥、加熱器電磁閥進(jìn)入水浴式加熱器,加熱低溫氣態(tài)天然氣,之后經(jīng)過第五單向閥進(jìn)入第二水泵加壓后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī),如此完成燃?xì)鈾C(jī)熱泵機(jī)組制熱模式下的余熱回收循環(huán);
所述的用戶供熱水循環(huán)包括以下步驟:
用戶供熱水回水在第一水泵加壓下進(jìn)入板式換熱器吸熱升溫,再進(jìn)入外循環(huán)換熱器進(jìn)一步加熱,形成用戶供熱水供給用戶,如此完成用戶供熱水循環(huán);
所述的制冷模式運(yùn)行過程,包括燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán)和發(fā)動機(jī)散熱過程以及用戶供冷凍水循環(huán)過程;
所述的燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán)包括以下步驟:
(a)當(dāng)液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力時,液化天然氣在壓力的作用下通過各儲氣瓶液相口直接流出;或者當(dāng)所述液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力時,液化天然氣儲氣瓶組內(nèi)的液化天然氣經(jīng)加壓后流出;
(b)從各儲氣瓶的液相口流出的液化天然氣經(jīng)氣化器電磁閥進(jìn)入空溫式氣化器后氣化,若氣化天然氣的溫度不低于5℃,則氣化天然氣然后依次流經(jīng)旁通路電磁閥以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)為壓縮機(jī)提供動力;若氣化后的氣態(tài)天然氣溫度低于5℃,則氣化天然氣依次流經(jīng)加熱器電磁閥、水浴式加熱器以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)為壓縮機(jī)提供動力,所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)與壓縮機(jī)通過皮帶傳動;所述一組調(diào)壓裝置包括串聯(lián)連接的過濾器和調(diào)壓器;
(c)所述壓縮機(jī)將-5~10℃的氣態(tài)制冷劑壓縮成50~60℃的氣態(tài)制冷劑,壓縮后的氣態(tài)制冷劑流經(jīng)減震器進(jìn)入油分離器,在所述油分離器內(nèi)分離出氣態(tài)制冷劑和潤滑油,分離出來的潤滑油通過回油管返回所述壓縮機(jī),分離出來的氣態(tài)制冷劑流經(jīng)四通換向閥進(jìn)入翅片管散熱器與空氣換熱變成35~55℃的液態(tài)制冷劑,再流經(jīng)第四單向閥進(jìn)入儲液罐,從所述儲液罐出來的制冷劑依次進(jìn)入干燥過濾器、供液電磁閥、視液鏡和電子膨脹閥,液體制冷劑經(jīng)所述電子膨脹閥節(jié)流后膨脹變成-10~5℃的氣液兩相混合制冷劑,氣液兩相混合制冷劑流經(jīng)第三單向閥后進(jìn)入板式換熱器吸收用戶供冷凍水回水的熱量變成-5~10℃的氣態(tài)制冷劑,隨后流經(jīng)所述四通換向閥進(jìn)入氣液分離器,再返回所述壓縮機(jī),如此完成燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán);
所述的發(fā)動機(jī)散熱過程包括以下步驟:
熱泵機(jī)組開始運(yùn)行時,若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水水溫在80℃以下,此時燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水先與燃?xì)獍l(fā)動機(jī)換熱,之后依次與水冷換熱器、不銹鋼煙氣換熱器換熱后溫度升高,回收了發(fā)動機(jī)缸套和煙氣的熱量,然后流經(jīng)內(nèi)循環(huán)電磁閥,再進(jìn)入第二水泵加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī);若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水溫度到達(dá)80℃,則燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水依次經(jīng)余熱回收電磁閥、散熱電磁閥進(jìn)入余熱散熱器散熱降溫,降溫后的發(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水通過第五單向閥進(jìn)入第二水泵加壓,然后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī),如此完成發(fā)動機(jī)散熱過程;
所述的用戶供冷凍水循環(huán)包括以下步驟:
用戶供熱水回水在第一水泵加壓下進(jìn)入板式換熱器內(nèi)換熱降溫,形成用戶供冷凍水水供給用戶,如此完成用戶供冷凍水循環(huán);
所述翅片管散熱器內(nèi)外緊貼翅片處分別安裝所述預(yù)熱散熱器和所述融霜換熱器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
可以使機(jī)組在燃?xì)夤芫W(wǎng)鋪設(shè)不到或鋪設(shè)不及時的地區(qū),獨(dú)立運(yùn)行超過100小時以上??朔巳?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)初投資高和鋪設(shè)工期長的缺點(diǎn),提高了燃?xì)鈾C(jī)熱泵機(jī)組的實(shí)用性和適應(yīng)性。同時,在液化天然氣氣化過程中,燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的廢熱既可以提高用戶供熱水的水溫,還可以為液化天然氣氣化提供熱量,保證供氣穩(wěn)定。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的能源自供給燃?xì)鈾C(jī)熱泵式機(jī)組運(yùn)行方法在制熱模式的流程結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明的能源自供給燃?xì)鈾C(jī)熱泵式機(jī)組運(yùn)行方法在制冷模式的流程結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本運(yùn)行方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容、特點(diǎn)及功效,以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。
如附圖所示的本發(fā)明的一種能源自供給燃?xì)鈾C(jī)熱泵機(jī)組運(yùn)行方法,分為制熱模式運(yùn)行過程和制冷模式運(yùn)行過程;
如圖1所示,所述的制熱模式運(yùn)行過程包括制熱循環(huán)、余熱回收循環(huán)和用戶供熱水循環(huán),所述的制熱循環(huán)步驟如下:
(a)當(dāng)液化天然氣(LNG)儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力P0時,液化天然氣在壓力的作用下通過各儲氣瓶液相口直接流出;或者當(dāng)所述液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力P0時,液化天然氣儲氣瓶組內(nèi)的液化天然氣經(jīng)加壓后流出;作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式,當(dāng)所述液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力P0時,自增壓氣化器3開啟,各儲氣瓶1、2內(nèi)的液化天然氣由儲氣瓶各自的液相口流出分別經(jīng)過出口閘閥(如圖所示,可以為第一出口閘閥29、第二出口閘閥31)進(jìn)入所述自增壓氣化器3內(nèi)氣化以使液化天然氣壓力升高,升壓后的液化天然氣再分別經(jīng)過進(jìn)口閘閥(如圖所示,可以為第一進(jìn)口閘閥28、第二進(jìn)口閘閥30)再流回各儲氣瓶1、2內(nèi),使得儲氣瓶內(nèi)壓力升高,然后低溫液化天然氣在壓力的作用下從各儲氣瓶的液相口流出;
(b)從各儲氣瓶的液相口流出的液化天然氣經(jīng)氣化器電磁閥32進(jìn)入空溫式氣化器4后氣化,若氣化天然氣的溫度不低于5℃,則氣化天然氣然后依次流經(jīng)旁通路電磁閥34以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力;若氣化后的氣態(tài)天然氣溫度低于5℃,則氣化天然氣依次流經(jīng)加熱器電磁閥33、水浴式加熱器5以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力,所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10與壓縮機(jī)16通過皮帶傳動;
所述一組調(diào)壓裝置包括串聯(lián)連接的過濾器6和調(diào)壓器8,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的一組調(diào)壓裝置和另一組調(diào)壓裝置彼此并聯(lián)設(shè)置,如圖串聯(lián)連接的備用過濾器7和備用調(diào)壓器9作為另一組調(diào)壓裝置,兩路一開一備,交替使用,如此完成天然氣調(diào)壓過程;
(c)所述壓縮機(jī)16將-10~10℃的氣態(tài)制冷劑壓縮成55~75℃的氣態(tài)制冷劑,壓縮后的制冷劑流經(jīng)減震器到油分離器17,在所述油分離器17內(nèi)分離出氣態(tài)制冷劑和潤滑油,分離出來的潤滑油通過回油管返回所述壓縮機(jī)16,氣態(tài)制冷劑流經(jīng)四通換向閥18進(jìn)入板式換熱器14,與用戶回水進(jìn)行熱交換變成40~55℃的液態(tài)制冷劑,再通過第一單向閥38到達(dá)儲液罐19,隨后依次流經(jīng)干燥過濾器20、供液電磁閥21、視液鏡22和電子膨脹閥23,液態(tài)制冷劑經(jīng)所述電子膨脹閥23節(jié)流后膨脹變成-15~5℃的氣液兩相混合制冷劑,氣液兩相混合制冷劑流經(jīng)第二單向閥39進(jìn)入翅片管換熱器24,在所述翅片管換熱器24內(nèi)吸收空氣中的熱量后溫度升高,氣液兩相混合制冷劑變成-10~10℃的過熱的制冷劑蒸氣,所述的過熱蒸氣隨后依次流經(jīng)所述四通換向閥18和氣液分離器27,最后返回所述壓縮機(jī)16,如此完成燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制熱循環(huán);
所述的余熱回收循環(huán)包括以下步驟:
熱泵機(jī)組開始運(yùn)行時,若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水水溫在80℃以下,此時燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水首先進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10,之后依次與水冷換熱器、不銹鋼煙氣冷凝器11換熱后溫度升高,回收了發(fā)動機(jī)缸套和煙氣的熱量,然后流經(jīng)內(nèi)循環(huán)電磁閥44,再進(jìn)入第二水泵12加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;若發(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水溫度到達(dá)80℃,燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水分三路:第一路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由發(fā)動機(jī)10流出,依次通過水冷換熱器和不銹鋼煙氣換熱器,然后經(jīng)過外循環(huán)電磁閥43進(jìn)入外循環(huán)換熱器13與用戶供熱水回水A換熱,最后經(jīng)第二水泵12加壓后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;當(dāng)翅片管換熱器24需要除霜時,第一路燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水循環(huán)管路關(guān)閉,第二路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10流出后,依次通過水冷換熱器、不銹鋼煙氣換熱器、余熱回收電磁閥45以及融霜電磁閥48進(jìn)入融霜換熱器25,在所述的融霜換熱器25內(nèi)與翅片管換熱器換熱,解決翅片管換熱器結(jié)霜問題,換熱后的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水從融霜換熱器25流出經(jīng)過第五單向閥42以及經(jīng)第二水泵12加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;當(dāng)?shù)蜏靥烊粴庑枰訜釙r,第一路缸套水循環(huán)正常開啟,同時第二路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)中的融霜電磁閥關(guān)閉,此時第三路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由發(fā)動機(jī)10流出,依次通過水冷換熱器、不銹鋼煙氣冷凝器、余熱回收電磁閥45、加熱器電磁閥46進(jìn)入水浴式加熱器5,加熱低溫氣態(tài)天然氣,之后經(jīng)過第五單向閥42進(jìn)入第二水泵12加壓后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10,如此完成燃?xì)鈾C(jī)熱泵機(jī)組制熱模式下的余熱回收循環(huán);
所述的用戶供熱水循環(huán)包括以下步驟:
用戶供熱水回水A在第一水泵15加壓下進(jìn)入板式換熱器14吸熱升溫,再進(jìn)入外循環(huán)換熱器13進(jìn)一步加熱,形成用戶供熱水B供給用戶,如此完成用戶供熱水循環(huán)。
如圖2所示,所述的制冷模式運(yùn)行過程,包括燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán)和發(fā)動機(jī)散熱過程以及用戶供冷凍水循環(huán)過程;
所述的燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán)包括以下步驟:
(a)當(dāng)液化天然氣(LNG)儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力P0時,液化天然氣在壓力的作用下通過各儲氣瓶液相口直接流出;或者當(dāng)所述液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力P0時,液化天然氣儲氣瓶組內(nèi)的液化天然氣經(jīng)加壓后流出;作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式,當(dāng)所述液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力P0時,自增壓氣化器3開啟,各儲氣瓶1、2內(nèi)的液化天然氣由儲氣瓶各自的液相口流出分別經(jīng)過出口閘閥(如圖所示,可以為第一出口閘閥29、第二出口閘閥31)進(jìn)入所述自增壓氣化器3內(nèi)氣化以使液化天然氣壓力升高,升壓后的液化天然氣再分別經(jīng)過進(jìn)口閘閥(如圖所示,可以為第一進(jìn)口閘閥28、第二進(jìn)口閘閥30)再流回各儲氣瓶1、2內(nèi),使得儲氣瓶內(nèi)壓力升高,然后低溫液化天然氣在壓力的作用下從各儲氣瓶的液相口流出;
(b)從各儲氣瓶的液相口流出的液化天然氣經(jīng)氣化器電磁閥32進(jìn)入空溫式氣化器4后氣化,若氣化天然氣的溫度不低于5℃,則氣化天然氣然后依次流經(jīng)旁通路電磁閥34以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力;若氣化后的氣態(tài)天然氣溫度低于5℃,則氣化天然氣依次流經(jīng)加熱器電磁閥33、水浴式加熱器5以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力,所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10與壓縮機(jī)16通過皮帶傳動;
所述一組調(diào)壓裝置包括串聯(lián)連接的過濾器6和調(diào)壓器8,作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述的一組調(diào)壓裝置和另一組調(diào)壓裝置彼此并聯(lián)設(shè)置,如圖串聯(lián)連接的備用過濾器7和備用調(diào)壓器9作為另一組調(diào)壓裝置,兩路一開一備,交替使用,如此完成天然氣調(diào)壓過程;
(c)所述壓縮機(jī)16將-5~10℃的氣態(tài)制冷劑壓縮成50~60℃的氣態(tài)制冷劑,壓縮后的氣態(tài)制冷劑流經(jīng)減震器進(jìn)入油分離器17,在所述油分離器17內(nèi)分離出氣態(tài)制冷劑和潤滑油,分離出來的潤滑油通過回油管返回所述壓縮機(jī)16,分離出來的氣態(tài)制冷劑流經(jīng)四通換向閥18進(jìn)入翅片管散熱器24與空氣換熱變成35~55℃的液態(tài)制冷劑,再流經(jīng)第四單向閥41進(jìn)入儲液罐19,從所述儲液罐19出來的制冷劑依次進(jìn)入干燥過濾器20、供液電磁閥21、視液鏡22和電子膨脹閥23,液體制冷劑經(jīng)所述電子膨脹閥23節(jié)流后膨脹變成-10~5℃的氣液兩相混合制冷劑,氣液兩相混合制冷劑流經(jīng)第三單向閥40后進(jìn)入板式換熱器20吸收用戶供冷凍水回水的熱量變成-5~10℃的氣態(tài)制冷劑,隨后流經(jīng)所述四通換向閥18進(jìn)入氣液分離器27,再返回所述壓縮機(jī)16,如此完成燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán);
所述的發(fā)動機(jī)散熱過程包括以下步驟:
熱泵機(jī)組開始運(yùn)行時,若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水水溫在80℃以下,此時燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水先與燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10換熱,之后依次與水冷換熱器、不銹鋼煙氣換熱器11換熱后溫度升高,回收了發(fā)動機(jī)缸套和煙氣的熱量,然后流經(jīng)內(nèi)循環(huán)電磁閥44,再進(jìn)入第二水泵12加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水溫度到達(dá)80℃,則燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水依次經(jīng)余熱回收電磁閥45、散熱電磁閥47進(jìn)入余熱散熱器26散熱降溫,降溫后的發(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水通過第五單向閥42進(jìn)入第二水泵12加壓,然后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10,如此完成發(fā)動機(jī)散熱過程;
所述的用戶供冷凍水循環(huán)包括以下步驟:
用戶供熱水回水E在第一水泵15加壓下進(jìn)入板式換熱器14內(nèi)換熱降溫,形成用戶供冷凍水水F供給用戶,如此完成用戶供冷凍水循環(huán)。
所述翅片管散熱器24內(nèi)外緊貼翅片處分別安裝所述預(yù)熱散熱器26和所述融霜換熱器25。優(yōu)選的可以如圖所示翅片管散熱器24、預(yù)熱散熱器26和所述融霜換熱器25分別為兩組。
圖中的C為放散天然氣,D為燃?xì)獍l(fā)動機(jī)煙氣。
本發(fā)明中,壓縮式熱泵部分的循環(huán)工質(zhì)可為R134a、R22、R407C、R410A等常見制冷劑。
作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的一種裝置,包括儲氣裝置、用戶供回水裝置和安全放散裝置,所述儲氣裝置包括儲氣瓶1、2,所述儲氣瓶1、2分別通過第一出口閘閥29和第二出口閘閥31連接自增壓氣化器3液相口,所述自增壓氣化器3的氣相口分別通過第一進(jìn)口閘閥28和第二進(jìn)口閘閥30分別連接所述儲氣瓶1、2,所述的儲氣瓶1、2的液相口通過第一管道依次連接氣化器電磁閥32、空溫式氣化器4、加熱器電磁閥33、水浴式加熱器5、兩路并聯(lián)的調(diào)壓裝置和燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10,所述調(diào)壓裝置包括過濾器6、調(diào)壓器8和與它并聯(lián)的備用過濾器7、備用調(diào)壓器9。一個裝有旁通路電磁閥34的支管的進(jìn)口與所述的水浴式加熱器5進(jìn)口處的第一管道相連通,所述的支管的出口與所述的水浴式加熱器5出口處的第一管道相連通。所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10和與壓縮機(jī)16相連,所述壓縮機(jī)16出口通過第二管道依次連接油分離器17、四通換向閥18D口,之后由所述四通換向閥E口依次連接翅片式換熱器24、第四單向閥41、儲液器19、干燥過濾器20、供液電磁閥21、視液鏡22、電子膨脹閥23、第三單向閥40、板式換熱器14回到四通換向閥18C接口,最后由四通換向閥18S接口連接氣液分離器27,最后與所述壓縮機(jī)16入口相連;第三管道一端與電子膨脹閥23和第三單向閥40之間的第二管道相連并且另一端連接第二單向閥39,第四管道一端連接板式換熱器14的進(jìn)口并且另一端連接第四單向閥41和儲液器19進(jìn)口之間的第二管道。
所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10出水口通過第一連接管道依次連接水冷式換熱器、不銹鋼煙氣換熱器11、內(nèi)循環(huán)電磁閥44、第二水泵12,回到燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10進(jìn)水口。
所述第二連接管道依次連接位于不銹鋼煙氣換熱器11的出口和內(nèi)循環(huán)電磁閥44之間的第一連接管道、外循環(huán)電磁閥43、外循環(huán)換熱器13以及位于內(nèi)循環(huán)電磁閥44和第二水泵12之間的第一連接管道。第三連接管道依次連接不銹鋼煙氣換熱器11的出口和內(nèi)循環(huán)電磁閥44之間的第一連接管道、余熱回收電磁閥45、散熱電磁閥47、余熱散熱器26、第五單向閥42以及位于第二水泵12與內(nèi)循環(huán)電磁閥44之間的第一連接管道。第四連接管道依次連接位于余熱回收電磁閥45和散熱電磁閥47之間的第三連接管道、融霜電磁閥48、融霜換熱器25以及位于余熱散熱器26和第五單向閥42之間的第三連接管道。第五連接管道依次連接余熱回收電磁閥45和散熱電磁閥47之間的第三連接管道、加熱器電磁閥46和水浴式加熱器5,之后連接到所述第三連接管道的第五單向閥42之前。所述翅片管散熱器24內(nèi)外緊貼翅片處分別安裝所述預(yù)熱散熱器26和所述融霜換熱器25,三種換熱器各設(shè)置兩組,對稱安裝,前后用鈑金密封,形成一個長方體,上部位置安裝風(fēng)扇。
所述用戶供回水裝置包括通過管道依次相連的用戶端回水口、第一水泵15、板式換熱器14、外循環(huán)換熱器13以及用戶端供水口。
所述安全放散裝置包括安裝在空溫式氣化器4與氣化器電磁閥32之間的第一管道上的第一安全放散閥35,所述空溫式氣化器4和加熱器電磁閥33之間的第一管道上的第二安全放散閥36和安裝在調(diào)壓裝置后的第一管道上的第三安全放散閥37。
實(shí)施例1
制熱模式運(yùn)行:
所述的制熱模式運(yùn)行過程包括制熱循環(huán)、余熱回收循環(huán)和用戶供熱水循環(huán),所述的制熱循環(huán)步驟如下:
(a)當(dāng)液化天然氣(LNG)儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力0.3MPa時,液化天然氣在壓力的作用下通過各儲氣瓶液相口直接流出;當(dāng)所述液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力0.3MPa時,自增壓氣化器3開啟,各儲氣瓶1、2內(nèi)的液化天然氣由儲氣瓶各自的液相口流出分別經(jīng)過出口閘閥再流回各儲氣瓶1、2內(nèi),使得儲氣瓶內(nèi)壓力升高,然后低溫液化天然氣在壓力的作用下從各儲氣瓶的液相口流出;
(b)從各儲氣瓶的液相口流出的液化天然氣經(jīng)氣化器電磁閥32進(jìn)入空溫式氣化器4后氣化,若氣化天然氣的溫度不低于5℃,則氣化天然氣然后依次流經(jīng)旁通路電磁閥34以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力;若氣化后的氣態(tài)天然氣溫度低于5℃,則氣化天然氣依次流經(jīng)加熱器電磁閥33、水浴式加熱器5以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力,所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10與壓縮機(jī)16通過皮帶傳動;
所述一組調(diào)壓裝置包括串聯(lián)連接的過濾器6和調(diào)壓器8,所述的一組調(diào)壓裝置和另一組調(diào)壓裝置彼此并聯(lián)設(shè)置;
(c)所述壓縮機(jī)16將-10℃的氣態(tài)制冷劑壓縮成75℃的氣態(tài)制冷劑,壓縮后的制冷劑流經(jīng)減震器到油分離器17,在所述油分離器17內(nèi)分離出氣態(tài)制冷劑和潤滑油,分離出來的潤滑油通過回油管返回所述壓縮機(jī)16,氣態(tài)制冷劑流經(jīng)四通換向閥18進(jìn)入板式換熱器14,與用戶回水進(jìn)行熱交換變成55℃的液態(tài)制冷劑,再通過第一單向閥38到達(dá)儲液罐19,隨后依次流經(jīng)干燥過濾器20、供液電磁閥21、視液鏡22和電子膨脹閥23,液態(tài)制冷劑經(jīng)所述電子膨脹閥23節(jié)流后膨脹變成-15℃的氣液兩相混合制冷劑,氣液兩相混合制冷劑流經(jīng)第二單向閥39進(jìn)入翅片管換熱器24,在所述翅片管換熱器24內(nèi)吸收空氣中的熱量后溫度升高,氣液兩相混合制冷劑變成-10℃的過熱的制冷劑蒸氣,所述的過熱蒸氣隨后依次流經(jīng)所述四通換向閥18和氣液分離器27,最后返回所述壓縮機(jī)16,如此完成燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制熱循環(huán);
所述的余熱回收循環(huán)包括以下步驟:
熱泵機(jī)組開始運(yùn)行時,若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水水溫在80℃以下,此時燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水首先進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10,之后依次與水冷換熱器、不銹鋼煙氣冷凝器11換熱后溫度升高,回收了發(fā)動機(jī)缸套和煙氣的熱量,然后流經(jīng)內(nèi)循環(huán)電磁閥44,再進(jìn)入第二水泵12加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;若發(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水溫度到達(dá)80℃,燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水分三路:第一路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由發(fā)動機(jī)10流出,依次通過水冷換熱器和不銹鋼煙氣換熱器,然后經(jīng)過外循環(huán)電磁閥43進(jìn)入外循環(huán)換熱器13與用戶供熱水回水A換熱,最后經(jīng)第二水泵12加壓后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;當(dāng)翅片管換熱器24需要除霜時,第一路燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水循環(huán)管路關(guān)閉,第二路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10流出后,依次通過水冷換熱器、不銹鋼煙氣換熱器、余熱回收電磁閥45以及融霜電磁閥48進(jìn)入融霜換熱器25,在所述的融霜換熱器25內(nèi)與翅片管換熱器換熱,解決翅片管換熱器結(jié)霜問題,換熱后的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水從融霜換熱器25流出經(jīng)過第五單向閥42以及經(jīng)第二水泵12加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;當(dāng)?shù)蜏靥烊粴庑枰訜釙r,第一路缸套水循環(huán)正常開啟,同時第二路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)中的融霜電磁閥關(guān)閉,此時第三路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由發(fā)動機(jī)10流出,依次通過水冷換熱器、不銹鋼煙氣冷凝器、余熱回收電磁閥45、加熱器電磁閥46進(jìn)入水浴式加熱器5,加熱低溫氣態(tài)天然氣,之后經(jīng)過第五單向閥42進(jìn)入第二水泵12加壓后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10,如此完成燃?xì)鈾C(jī)熱泵機(jī)組制熱模式下的余熱回收循環(huán);
所述的用戶供熱水循環(huán)包括以下步驟:
用戶供熱水回水A在第一水泵15加壓下進(jìn)入板式換熱器14吸熱升溫,再進(jìn)入外循環(huán)換熱器13進(jìn)一步加熱,形成用戶供熱水B供給用戶,如此完成用戶供熱水循環(huán);
本發(fā)明在此實(shí)施例中,余熱回收熱量占總制熱量的60%左右,一次能源利用率為1.1。
實(shí)施例2
制熱模式運(yùn)行:
所述的制熱模式運(yùn)行過程包括制熱循環(huán)、余熱回收循環(huán)和用戶供熱水循環(huán),所述的制熱循環(huán)步驟如下:
(a)當(dāng)液化天然氣(LNG)儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力0.35MPa時,液化天然氣在壓力的作用下通過各儲氣瓶液相口直接流出;當(dāng)所述液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力0.35MPa時,自增壓氣化器3開啟,各儲氣瓶1、2內(nèi)的液化天然氣由儲氣瓶各自的液相口流出分別經(jīng)過出口閘閥再流回各儲氣瓶1、2內(nèi),使得儲氣瓶內(nèi)壓力升高,然后低溫液化天然氣在壓力的作用下從各儲氣瓶的液相口流出;
(b)從各儲氣瓶的液相口流出的液化天然氣經(jīng)氣化器電磁閥32進(jìn)入空溫式氣化器4后氣化,若氣化天然氣的溫度不低于5℃,則氣化天然氣然后依次流經(jīng)旁通路電磁閥34以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力;若氣化后的氣態(tài)天然氣溫度低于5℃,則氣化天然氣依次流經(jīng)加熱器電磁閥33、水浴式加熱器5以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力,所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10與壓縮機(jī)16通過皮帶傳動;
所述一組調(diào)壓裝置包括串聯(lián)連接的過濾器6和調(diào)壓器8,所述的一組調(diào)壓裝置和另一組調(diào)壓裝置彼此并聯(lián)設(shè)置;
(c)所述壓縮機(jī)16將0℃的氣態(tài)制冷劑壓縮成60℃的氣態(tài)制冷劑,壓縮后的制冷劑流經(jīng)減震器到油分離器17,在所述油分離器17內(nèi)分離出氣態(tài)制冷劑和潤滑油,分離出來的潤滑油通過回油管返回所述壓縮機(jī)16,氣態(tài)制冷劑流經(jīng)四通換向閥18進(jìn)入板式換熱器14,與用戶回水進(jìn)行熱交換變成47℃的液態(tài)制冷劑,再通過第一單向閥38到達(dá)儲液罐19,隨后依次流經(jīng)干燥過濾器20、供液電磁閥21、視液鏡22和電子膨脹閥23,液態(tài)制冷劑經(jīng)所述電子膨脹閥23節(jié)流后膨脹變成-5℃的氣液兩相混合制冷劑,氣液兩相混合制冷劑流經(jīng)第二單向閥39進(jìn)入翅片管換熱器24,在所述翅片管換熱器24內(nèi)吸收空氣中的熱量后溫度升高,氣液兩相混合制冷劑變成0℃的過熱的制冷劑蒸氣,所述的過熱蒸氣隨后依次流經(jīng)所述四通換向閥18和氣液分離器27,最后返回所述壓縮機(jī)16,如此完成燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制熱循環(huán);
所述的余熱回收循環(huán)包括以下步驟:
熱泵機(jī)組開始運(yùn)行時,若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水水溫在80℃以下,此時燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水首先進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10,之后依次與水冷換熱器、不銹鋼煙氣冷凝器11換熱后溫度升高,回收了發(fā)動機(jī)缸套和煙氣的熱量,然后流經(jīng)內(nèi)循環(huán)電磁閥44,再進(jìn)入第二水泵12加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;若發(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水溫度到達(dá)80℃,燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水分三路:第一路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由發(fā)動機(jī)10流出,依次通過水冷換熱器和不銹鋼煙氣換熱器,然后經(jīng)過外循環(huán)電磁閥43進(jìn)入外循環(huán)換熱器13與用戶供熱水回水A換熱,最后經(jīng)第二水泵12加壓后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;當(dāng)翅片管換熱器24需要除霜時,第一路燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水循環(huán)管路關(guān)閉,第二路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10流出后,依次通過水冷換熱器、不銹鋼煙氣換熱器、余熱回收電磁閥45以及融霜電磁閥48進(jìn)入融霜換熱器25,在所述的融霜換熱器25內(nèi)與翅片管換熱器換熱,解決翅片管換熱器結(jié)霜問題,換熱后的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水從融霜換熱器25流出經(jīng)過第五單向閥42以及經(jīng)第二水泵12加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;當(dāng)?shù)蜏靥烊粴庑枰訜釙r,第一路缸套水循環(huán)正常開啟,同時第二路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)中的融霜電磁閥關(guān)閉,此時第三路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由發(fā)動機(jī)10流出,依次通過水冷換熱器、不銹鋼煙氣冷凝器、余熱回收電磁閥45、加熱器電磁閥46進(jìn)入水浴式加熱器5,加熱低溫氣態(tài)天然氣,之后經(jīng)過第五單向閥42進(jìn)入第二水泵12加壓后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10,如此完成燃?xì)鈾C(jī)熱泵機(jī)組制熱模式下的余熱回收循環(huán);
所述的用戶供熱水循環(huán)包括以下步驟:
用戶供熱水回水A在第一水泵15加壓下進(jìn)入板式換熱器14吸熱升溫,再進(jìn)入外循環(huán)換熱器13進(jìn)一步加熱,形成用戶供熱水B供給用戶,如此完成用戶供熱水循環(huán);
本發(fā)明在此實(shí)施例中,余熱回收熱量占總制熱量的50%左右,一次能源利用率為1.3。
實(shí)施例3
制熱模式運(yùn)行:
所述的制熱模式運(yùn)行過程包括制熱循環(huán)、余熱回收循環(huán)和用戶供熱水循環(huán),所述的制熱循環(huán)步驟如下:
(a)當(dāng)液化天然氣(LNG)儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力0.35MPa時,液化天然氣在壓力的作用下通過各儲氣瓶液相口直接流出;當(dāng)所述液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力0.35MPa時,自增壓氣化器3開啟,各儲氣瓶1、2內(nèi)的液化天然氣由儲氣瓶各自的液相口流出分別經(jīng)過出口閘閥再流回各儲氣瓶1、2內(nèi),使得儲氣瓶內(nèi)壓力升高,然后低溫液化天然氣在壓力的作用下從各儲氣瓶的液相口流出;
(b)從各儲氣瓶的液相口流出的液化天然氣經(jīng)氣化器電磁閥32進(jìn)入空溫式氣化器4后氣化,若氣化天然氣的溫度不低于5℃,則氣化天然氣然后依次流經(jīng)旁通路電磁閥34以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力;若氣化后的氣態(tài)天然氣溫度低于5℃,則氣化天然氣依次流經(jīng)加熱器電磁閥33、水浴式加熱器5以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力,所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10與壓縮機(jī)16通過皮帶傳動;
所述一組調(diào)壓裝置包括串聯(lián)連接的過濾器6和調(diào)壓器8,所述的一組調(diào)壓裝置和另一組調(diào)壓裝置彼此并聯(lián)設(shè)置;
(c)所述壓縮機(jī)16將10℃的氣態(tài)制冷劑壓縮成55℃的氣態(tài)制冷劑,壓縮后的制冷劑流經(jīng)減震器到油分離器17,在所述油分離器17內(nèi)分離出氣態(tài)制冷劑和潤滑油,分離出來的潤滑油通過回油管返回所述壓縮機(jī)16,氣態(tài)制冷劑流經(jīng)四通換向閥18進(jìn)入板式換熱器14,與用戶回水進(jìn)行熱交換變成40℃的液態(tài)制冷劑,再通過第一單向閥38到達(dá)儲液罐19,隨后依次流經(jīng)干燥過濾器20、供液電磁閥21、視液鏡22和電子膨脹閥23,液態(tài)制冷劑經(jīng)所述電子膨脹閥23節(jié)流后膨脹變成5℃的氣液兩相混合制冷劑,氣液兩相混合制冷劑流經(jīng)第二單向閥39進(jìn)入翅片管換熱器24,在所述翅片管換熱器24內(nèi)吸收空氣中的熱量后溫度升高,氣液兩相混合制冷劑變成10℃的過熱的制冷劑蒸氣,所述的過熱蒸氣隨后依次流經(jīng)所述四通換向閥18和氣液分離器27,最后返回所述壓縮機(jī)16,如此完成燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制熱循環(huán);
所述的余熱回收循環(huán)包括以下步驟:
熱泵機(jī)組開始運(yùn)行時,若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水水溫在80℃以下,此時燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水首先進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10,之后依次與水冷換熱器、不銹鋼煙氣冷凝器11換熱后溫度升高,回收了發(fā)動機(jī)缸套和煙氣的熱量,然后流經(jīng)內(nèi)循環(huán)電磁閥44,再進(jìn)入第二水泵12加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;若發(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水溫度到達(dá)80℃,燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水分三路:第一路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由發(fā)動機(jī)10流出,依次通過水冷換熱器和不銹鋼煙氣換熱器,然后經(jīng)過外循環(huán)電磁閥43進(jìn)入外循環(huán)換熱器13與用戶供熱水回水A換熱,最后經(jīng)第二水泵12加壓后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;當(dāng)翅片管換熱器24需要除霜時,第一路燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水循環(huán)管路關(guān)閉,第二路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10流出后,依次通過水冷換熱器、不銹鋼煙氣換熱器、余熱回收電磁閥45以及融霜電磁閥48進(jìn)入融霜換熱器25,在所述的融霜換熱器25內(nèi)與翅片管換熱器換熱,解決翅片管換熱器結(jié)霜問題,換熱后的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水從融霜換熱器25流出經(jīng)過第五單向閥42以及經(jīng)第二水泵12加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;當(dāng)?shù)蜏靥烊粴庑枰訜釙r,第一路缸套水循環(huán)正常開啟,同時第二路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)中的融霜電磁閥關(guān)閉,此時第三路高溫燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水由發(fā)動機(jī)10流出,依次通過水冷換熱器、不銹鋼煙氣冷凝器、余熱回收電磁閥45、加熱器電磁閥46進(jìn)入水浴式加熱器5,加熱低溫氣態(tài)天然氣,之后經(jīng)過第五單向閥42進(jìn)入第二水泵12加壓后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10,如此完成燃?xì)鈾C(jī)熱泵機(jī)組制熱模式下的余熱回收循環(huán);
所述的用戶供熱水循環(huán)包括以下步驟:
用戶供熱水回水A在第一水泵15加壓下進(jìn)入板式換熱器14吸熱升溫,再進(jìn)入外循環(huán)換熱器13進(jìn)一步加熱,形成用戶供熱水B供給用戶,如此完成用戶供熱水循環(huán);
本發(fā)明在此實(shí)施例中,余熱回收熱量占總制熱量的40%左右,一次能源利用率為1.6。
實(shí)施例4
制冷模式運(yùn)行過程,包括燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán)和發(fā)動機(jī)散熱過程以及用戶供冷凍水循環(huán)過程;
所述的燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán)包括以下步驟:
(a)當(dāng)液化天然氣(LNG)儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力0.35MPa時,液化天然氣在壓力的作用下通過各儲氣瓶液相口直接流出;或者.當(dāng)所述液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力0.35MPa時,自增壓氣化器3開啟,各儲氣瓶1、2內(nèi)的液化天然氣由儲氣瓶各自的液相口流出分別經(jīng)過出口閘閥進(jìn)入所述自增壓氣化器3內(nèi)氣化以使液化天然氣壓力升高,升壓后的液化天然氣再分別經(jīng)過進(jìn)口閘閥再流回各儲氣瓶1、2內(nèi),使得儲氣瓶內(nèi)壓力升高,然后低溫液化天然氣在壓力的作用下從各儲氣瓶的液相口流出;
(b)從各儲氣瓶的液相口流出的液化天然氣經(jīng)氣化器電磁閥32進(jìn)入空溫式氣化器4后氣化,若氣化天然氣的溫度不低于5℃,則氣化天然氣然后依次流經(jīng)旁通路電磁閥34以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力;若氣化后的氣態(tài)天然氣溫度低于5℃,則氣化天然氣依次流經(jīng)加熱器電磁閥33、水浴式加熱器5以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力,所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10與壓縮機(jī)16通過皮帶傳動;
所述一組調(diào)壓裝置包括串聯(lián)連接的過濾器6和調(diào)壓器8,所述的一組調(diào)壓裝置和另一組調(diào)壓裝置彼此并聯(lián)設(shè)置;
(c)所述壓縮機(jī)16將-5℃的氣態(tài)制冷劑壓縮成60℃的氣態(tài)制冷劑,壓縮后的氣態(tài)制冷劑流經(jīng)減震器進(jìn)入油分離器17,在所述油分離器17內(nèi)分離出氣態(tài)制冷劑和潤滑油,分離出來的潤滑油通過回油管返回所述壓縮機(jī)16,分離出來的氣態(tài)制冷劑流經(jīng)四通換向閥18進(jìn)入翅片管散熱器24與空氣換熱變成55℃的液態(tài)制冷劑,再流經(jīng)第四單向閥41進(jìn)入儲液罐19,從所述儲液罐19出來的制冷劑依次進(jìn)入干燥過濾器20、供液電磁閥21、視液鏡22和電子膨脹閥23,液體制冷劑經(jīng)所述電子膨脹閥23節(jié)流后膨脹變成-10℃的氣液兩相混合制冷劑,氣液兩相混合制冷劑流經(jīng)第三單向閥40后進(jìn)入板式換熱器20吸收用戶供冷凍水回水的熱量變成-5℃的氣態(tài)制冷劑,隨后流經(jīng)所述四通換向閥18進(jìn)入氣液分離器27,再返回所述壓縮機(jī)16,如此完成燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán);
所述的發(fā)動機(jī)散熱過程包括以下步驟:
熱泵機(jī)組開始運(yùn)行時,若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水水溫在80℃以下,此時燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水先與燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10換熱,之后依次與水冷換熱器、不銹鋼煙氣換熱器11換熱后溫度升高,回收了發(fā)動機(jī)缸套和煙氣的熱量,然后流經(jīng)內(nèi)循環(huán)電磁閥44,再進(jìn)入第二水泵12加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水溫度到達(dá)80℃,則燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水依次經(jīng)余熱回收電磁閥45、散熱電磁閥47進(jìn)入余熱散熱器26散熱降溫,降溫后的發(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水通過第五單向閥42進(jìn)入第二水泵12加壓,然后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10,如此完成發(fā)動機(jī)散熱過程;
所述的用戶供冷凍水循環(huán)包括以下步驟:
用戶供熱水回水E在第一水泵15加壓下進(jìn)入板式換熱器14內(nèi)換熱降溫,形成用戶供冷凍水水F供給用戶,如此完成用戶供冷凍水循環(huán)。
本發(fā)明在此實(shí)施例中,一次能源利用率為1.0左右。
實(shí)施例5
制冷模式運(yùn)行過程,包括燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán)和發(fā)動機(jī)散熱過程以及用戶供冷凍水循環(huán)過程;
所述的燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán)包括以下步驟:
(a)當(dāng)液化天然氣(LNG)儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力0.35MPa.時,液化天然氣在壓力的作用下通過各儲氣瓶液相口直接流出;或者.當(dāng)所述液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力0.35MPa時,自增壓氣化器3開啟,各儲氣瓶1、2內(nèi)的液化天然氣由儲氣瓶各自的液相口流出分別經(jīng)過出口閘閥進(jìn)入所述自增壓氣化器3內(nèi)氣化以使液化天然氣壓力升高,升壓后的液化天然氣再分別經(jīng)過進(jìn)口閘閥再流回各儲氣瓶1、2內(nèi),使得儲氣瓶內(nèi)壓力升高,然后低溫液化天然氣在壓力的作用下從各儲氣瓶的液相口流出;
(b)從各儲氣瓶的液相口流出的液化天然氣經(jīng)氣化器電磁閥32進(jìn)入空溫式氣化器4后氣化,若氣化天然氣的溫度不低于5℃,則氣化天然氣然后依次流經(jīng)旁通路電磁閥34以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力;若氣化后的氣態(tài)天然氣溫度低于5℃,則氣化天然氣依次流經(jīng)加熱器電磁閥33、水浴式加熱器5以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力,所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10與壓縮機(jī)16通過皮帶傳動;
所述一組調(diào)壓裝置包括串聯(lián)連接的過濾器6和調(diào)壓器8,所述的一組調(diào)壓裝置和另一組調(diào)壓裝置彼此并聯(lián)設(shè)置;
(c)所述壓縮機(jī)16將3℃的氣態(tài)制冷劑壓縮成55℃的氣態(tài)制冷劑,壓縮后的氣態(tài)制冷劑流經(jīng)減震器進(jìn)入油分離器17,在所述油分離器17內(nèi)分離出氣態(tài)制冷劑和潤滑油,分離出來的潤滑油通過回油管返回所述壓縮機(jī)16,分離出來的氣態(tài)制冷劑流經(jīng)四通換向閥18進(jìn)入翅片管散熱器24與空氣換熱變成45℃的液態(tài)制冷劑,再流經(jīng)第四單向閥41進(jìn)入儲液罐19,從所述儲液罐19出來的制冷劑依次進(jìn)入干燥過濾器20、供液電磁閥21、視液鏡22和電子膨脹閥23,液體制冷劑經(jīng)所述電子膨脹閥23節(jié)流后膨脹變成-2℃的氣液兩相混合制冷劑,氣液兩相混合制冷劑流經(jīng)第三單向閥40后進(jìn)入板式換熱器20吸收用戶供冷凍水回水的熱量變成3℃的氣態(tài)制冷劑,隨后流經(jīng)所述四通換向閥18進(jìn)入氣液分離器27,再返回所述壓縮機(jī)16,如此完成燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán);
所述的發(fā)動機(jī)散熱過程包括以下步驟:
熱泵機(jī)組開始運(yùn)行時,若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水水溫在80℃以下,此時燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水先與燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10換熱,之后依次與水冷換熱器、不銹鋼煙氣換熱器11換熱后溫度升高,回收了發(fā)動機(jī)缸套和煙氣的熱量,然后流經(jīng)內(nèi)循環(huán)電磁閥44,再進(jìn)入第二水泵12加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水溫度到達(dá)80℃,則燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水依次經(jīng)余熱回收電磁閥45、散熱電磁閥47進(jìn)入余熱散熱器26散熱降溫,降溫后的發(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水通過第五單向閥42進(jìn)入第二水泵12加壓,然后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10,如此完成發(fā)動機(jī)散熱過程;
所述的用戶供冷凍水循環(huán)包括以下步驟:
用戶供熱水回水E在第一水泵15加壓下進(jìn)入板式換熱器14內(nèi)換熱降溫,形成用戶供冷凍水水F供給用戶,如此完成用戶供冷凍水循環(huán)。
本發(fā)明在此實(shí)施例中,一次能源利用率為1.1左右。
實(shí)施例6
制冷模式運(yùn)行過程,包括燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán)和發(fā)動機(jī)散熱過程以及用戶供冷凍水循環(huán)過程;
所述的燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán)包括以下步驟:
(a)當(dāng)液化天然氣(LNG)儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力0.35MPa時,液化天然氣在壓力的作用下通過各儲氣瓶液相口直接流出;或者.當(dāng)所述液化天然氣儲氣瓶組中的各儲氣瓶1、2內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力0.35MPa時,自增壓氣化器3開啟,各儲氣瓶1、2內(nèi)的液化天然氣由儲氣瓶各自的液相口流出分別經(jīng)過出口閘閥進(jìn)入所述自增壓氣化器3內(nèi)氣化以使液化天然氣壓力升高,升壓后的液化天然氣再分別經(jīng)過進(jìn)口閘閥再流回各儲氣瓶1、2內(nèi),使得儲氣瓶內(nèi)壓力升高,然后低溫液化天然氣在壓力的作用下從各儲氣瓶的液相口流出;
(b)從各儲氣瓶的液相口流出的液化天然氣經(jīng)氣化器電磁閥32進(jìn)入空溫式氣化器4后氣化,若氣化天然氣的溫度不低于5℃,則氣化天然氣然后依次流經(jīng)旁通路電磁閥34以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力;若氣化后的氣態(tài)天然氣溫度低于5℃,則氣化天然氣依次流經(jīng)加熱器電磁閥33、水浴式加熱器5以及一組調(diào)壓裝置后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10為壓縮機(jī)16提供動力,所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10與壓縮機(jī)16通過皮帶傳動;
所述一組調(diào)壓裝置包括串聯(lián)連接的過濾器6和調(diào)壓器8,所述的一組調(diào)壓裝置和另一組調(diào)壓裝置彼此并聯(lián)設(shè)置;
(c)所述壓縮機(jī)16將10℃的氣態(tài)制冷劑壓縮成50℃的氣態(tài)制冷劑,壓縮后的氣態(tài)制冷劑流經(jīng)減震器進(jìn)入油分離器17,在所述油分離器17內(nèi)分離出氣態(tài)制冷劑和潤滑油,分離出來的潤滑油通過回油管返回所述壓縮機(jī)16,分離出來的氣態(tài)制冷劑流經(jīng)四通換向閥18進(jìn)入翅片管散熱器24與空氣換熱變成35℃的液態(tài)制冷劑,再流經(jīng)第四單向閥41進(jìn)入儲液罐19,從所述儲液罐19出來的制冷劑依次進(jìn)入干燥過濾器20、供液電磁閥21、視液鏡22和電子膨脹閥23,液體制冷劑經(jīng)所述電子膨脹閥23節(jié)流后膨脹變成5℃的氣液兩相混合制冷劑,氣液兩相混合制冷劑流經(jīng)第三單向閥40后進(jìn)入板式換熱器20吸收用戶供冷凍水回水的熱量變成10℃的氣態(tài)制冷劑,隨后流經(jīng)所述四通換向閥18進(jìn)入氣液分離器27,再返回所述壓縮機(jī)16,如此完成燃?xì)鉄岜檬綑C(jī)組的制冷循環(huán);
所述的發(fā)動機(jī)散熱過程包括以下步驟:
熱泵機(jī)組開始運(yùn)行時,若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水水溫在80℃以下,此時燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水先與燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10換熱,之后依次與水冷換熱器、不銹鋼煙氣換熱器11換熱后溫度升高,回收了發(fā)動機(jī)缸套和煙氣的熱量,然后流經(jīng)內(nèi)循環(huán)電磁閥44,再進(jìn)入第二水泵12加壓后返回所述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10;若燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水溫度到達(dá)80℃,則燃?xì)獍l(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水依次經(jīng)余熱回收電磁閥45、散熱電磁閥47進(jìn)入余熱散熱器26散熱降溫,降溫后的發(fā)動機(jī)缸套循環(huán)水通過第五單向閥42進(jìn)入第二水泵12加壓,然后返回燃?xì)獍l(fā)動機(jī)10,如此完成發(fā)動機(jī)散熱過程;
所述的用戶供冷凍水循環(huán)包括以下步驟:
用戶供熱水回水E在第一水泵15加壓下進(jìn)入板式換熱器14內(nèi)換熱降溫,形成用戶供冷凍水水F供給用戶,如此完成用戶供冷凍水循環(huán)。
本發(fā)明在此實(shí)施例中,一次能源利用率為1.3左右。