本实用新型涉及冷量回收处理领域，具体而言涉及一种冷量回收系统。
背景技术：
冷源冷量的回收再利用广泛存在与工业生产中。例如，垃圾焚烧厂与危废处理厂通常需要大量的氮气，而垃圾焚烧厂以及危废处理厂一般采用向外部购买液氮然后将购买的液氮在现场经液氮汽化器汽化得到所需的氮气。液氮汽化的过程中，大量冷量直接排放到空气中，这些冷量没有得到充分利用，而且液氮通过进行汽化器汽化时与空气换热，而空气的换热系数很小不利于换热。
同时，垃圾焚烧厂与危废处理厂在运营的过程需要冷冻水，通常垃圾焚烧厂与危废处理厂会购买冷冻机来制备运营过程所需的冷冻水，采用冷冻机制备冷冻水过程中电能消耗很大。
为此，本实用新型提供了一种冷量回收系统，用以解决现有技术中的问题。
技术实现要素：
在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本实用新型提供了一种液氮冷量回收系统，所述系统包括：
冷源供给装置；
换热装置，所述换热装置包括与所述冷源供给装置连通的换热罐以及设置在所述换热罐内的换热管，所述换热罐内存储有载冷剂，所述换热管在所述载冷剂中形成独立的流通通道；
待冷却液供给装置，所述待冷却液供给装置与所述换热管的入口连通，用以向所述换热管提供待冷却液；
冷却液存储装置，所述冷却液存储装置连接至所述换热管的出口。
示例性的，所述冷源为液氮，所述待冷却液为冷冻水来水，所述冷却液为冷冻水。
示例性的，所述换热装置还包括连接在所述待冷却液供给装置和所述换热管之间的换热器，其中，载冷剂通入所述换热器与所述待冷却液进行初级换热形成初级冷却液。
示例性的，所述换热器为管式换热器，所述管式换热器的壳程入口连接所述待冷却液供给装置，所述管式换热器的壳程出口将所述初级冷却液输出至所述换热管，所述管式换热器的管程入口将所述换热罐中的所述载冷剂输入至所述管式换热器，所述管式换热器的管程出口将所述载冷剂从所述管式换热器输出至所述换热罐。
示例性的，所述载冷剂为乙二醇。
示例性的，所述冷源供给装置还包括设置在所述换热罐底部与所述冷源供给装置相连接的液氮喷枪。
示例性的，所述液氮喷枪包括用于调节由所述液氮喷枪喷入所述载冷剂中的液氮的量的调节装置。
示例性的，所述管程入口与所述换热罐之间设置有第一低温泵。
示例性的，所述换热管的出口与所述冷却液储存装置之间设置有第二低温泵。
示例性的，所述系统还包括与所述换热罐相连的氮气回收装置，用以回收所述液氮汽化后的氮气。
根据本实用新型的冷源冷量回收系统，将冷源与载冷剂直接混合回收的冷源的冷量，一方面可以避免了冷源直接与空气换热造成的冷量的浪费，另一方面，可将回收的冷量用来制备冷却液，取代冷冻机制备冷却液，节约了电能，从而节省了工厂运营的成本。同时，根据本实用新型的冷源冷量回收系统，通过将冷源与载冷剂直接混合进行冷量的回收与再利用，冷量回收利用率高，回收速度快，同时实现了冷源冷量回收与冷却液制备双重功能，设备紧凑，投资和运营成本低。
附图说明
本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。
附图中：
图1为根据本实用新型的一个实施例的一种冷量回收系统的结构示意图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本实用新型所述的一种冷量回收系统。显然，本实用新型的施行并不限于生物质焚烧烟气处理领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。
垃圾焚烧厂与危废处理厂通常需要大量的氮气，而垃圾焚烧厂以及危废处理厂一般采用向外部购买液氮然后将购买的液氮在现场经液氮汽化器汽化得到所需的氮气。液氮汽化的过程中，大量冷量直接排放到空气中，这些冷量没有得到充分利用，而且液氮通过进行汽化器汽化时与空气换热，而空气的换热系数很小不利于换热。同时，垃圾焚烧厂与危废处理厂在运营的过程需要冷冻水，通常垃圾焚烧厂与危废处理厂会购买冷冻机来制备运营过程所需的冷冻水，采用冷冻机制备冷冻水过程中电能消耗很大。
为此，本实用新型提供了一种冷量回收系统，所述系统包括：
冷源供给装置；
换热装置，所述换热装置包括与所述冷源供给装置连通的换热罐以及设置在所述换热罐内的换热管，所述换热罐内存储有载冷剂，所述换热管在所述载冷剂中形成独立的流通通道；
待冷却液供给装置，所述待冷却液供给装置与所述换热管的入口连通，用以向所述换热管提供待冷却液；
冷却液存储装置，所述冷却液存储装置连接至所述换热管的出口。
根据本实用新型的冷源冷量回收系统，将冷源与载冷剂直接混合回收的冷源的冷量，一方面可以避免了冷源直接与空气换热造成的冷量的浪费，另一方面，可将回收的冷量用来制备冷却液，取代冷冻机制备冷却液，节约了电能，从而节省了工厂运营的成本。同时，根据本实用新型的冷源冷量回收系统，通过将冷源与载冷剂直接混合进行冷量的回收与再利用，冷量回收利用率高，回收速度快，同时实现了冷源冷量回收与冷却液制备双重功能，设备紧凑，投资和运营成本低。
下面参考图1对本实用新型的冷量回收系统进行示例性说明，其中图1为根据本实用新型的一个实施例的冷量回收系统的结构示意图。
如图1所示，冷量回收系统包括冷源供给装置，在以液氮为冷源的垃圾焚烧处理工业中，冷源供给装置设置为由液氮运输车1，自压式液氮罐2、第一截止阀3以及第二截止阀4组成的液氮供给装置。其中，第一截止阀设置在自压式液氮罐2的上部开口和下部开口之间，用以调整自压式液氮罐的压力，第二截止阀设置在自压式液氮罐2下部开口与换热罐之间用以控制自压式液氮罐中液体的流出。需要理解的是，本实施例以液氮运输车、自压式液氮罐、第一截止阀和第二截止阀的组合作为示例说明液氮供给装置的设置，仅仅是示例性的，任何能提供液氮的装置均适用于本实用新型；同时需要理解的是，本实施例以液氮作为冷源为示例进行说明仅仅是示例性的，任何低温并且可以提供冷量进行交换的冷源均适用于本实用新型。
继续参看图1，冷量回收系统还包括换热装置，其中，换热装置包括换热罐11和位于所述换热罐11内的换热管5，所述换热罐11与液氮供给装置的自压式液氮罐2连通，换热罐内存储有载冷剂，换热管5在载冷剂中形成独立的流通通道。示例性的，所述载冷剂可以是任何具有低凝固点的有机溶液，如乙二醇、三氯乙烯等。示例性的，所述载冷剂为乙二醇。换热罐与液氮供给装置连通，即液氮供给装置提供的液氮直接通入载冷剂，从而使载冷剂与液氮发生直接热交换，同时液氮全部在载冷剂中汽化，发生充分的热交换，使得液氮汽化过程的冷量回收率高、回收速度快。
示例性的，所述换热管为螺旋设置的换热盘管。如图1所示，换热管5设置为由换热罐11的底部到顶部螺旋上升的换热盘管，将换热管设置为螺旋设置的换热盘管，可以增加冷冻水来水在换热管中的行程，增大冷冻水来水与载冷剂换热的时间，从而使冷冻水来水充分冷却，以充分利用液氮回收的冷量。
示例性的，所述液氮供给装置还包括设置在所述换热罐底部与所述液氮供给装置相连接的液氮喷枪。如图1所述，在换热罐11的底部设置有液氮喷枪6，所述液氮喷枪可以是任何形式的将液氮喷入载冷剂中的装置，示例性的，如喷管。液氮经过喷枪进入载冷剂，由于载冷剂温度高于液氮沸点-196℃，液氮进入载冷剂后自然汽化成氮气，从换热管顶部溢出。采用喷枪形式将液氮喷入载冷剂液氮在进入载冷剂的过程中提供冲击，可以进一步增强液氮与载冷剂的混合，从而使载冷剂与液氮进行充分的热交换，对液氮的冷量进行充分回收，使得液氮冷量的回收率高、回收速度快。
示例性的，所述液氮喷枪包括可调节由所述液氮喷枪喷入所述载冷剂中的液氮的量的调节装置。通过调节装置调节由液氮喷枪喷入载冷剂中的液氮的量，可以控制载冷剂的冷却速度和冷却温度，从而控制冷冻水来水冷却成冷冻水的速度，避免因为载冷剂温度过低或过高，使得冷冻水来水在冷却过程中凝固或者达不到预定的冷却温度。
冷量回收系统还包括待冷却液供给装置，所述待冷却液供给装置与换热管的入口连通，用以向所述换热管提供待冷却液。在本实施例中，垃圾焚烧处理中设计冷冻水制备，为此将冷冻水来水设置为待冷却液，所制备的冷冻水为冷却液，待冷冻水供给装置设置为冷冻水来水供给装置。需要理解的是，本实施例以冷冻水来水和由冷冻水来水经过换热制备冷冻水为示例进行说明待冷却液和由待冷却液经过换热制备冷却液在冷量回收系统中的相关装置的设置，仅仅是示例性的，任何需要冷却的液体均适应与本实用新型。
继续参看图1，冷冻水来水供给装置(图1中未示出)提供冷冻水来水，通过换热管5的入口501输送至换热管，并从换热管5的出口502输出。在换热装置中，通过液氮供给装置向换热装置提供液氮，液氮在换热罐内的汽化成氮气，同时降低换热罐内载冷剂的温度，冷冻水来水在位于载冷剂中由换热管5构成的独立的流通通道内被冷却形成冷冻水，从而可以回收液氮冷量，并利用回收的液氮冷量制备冷冻水，一方面可以避免液氮直接与空气换热造成的冷量的浪费，另一方面，将回收的冷量用来制备冷冻水，取代冷冻机制备冷冻水，节约了电能，从而节省了工厂运营的成本。根据本实用新型的液氮冷量回收系统和制备冷冻水的方法，冷量利用率高，回收速度快，同时实现了液氮冷量回收与冷冻水制备双重功能，设备紧凑，投资和运营成本低。
继续参看图1，通过换热装置制备的冷冻水经过换热管5的出口502输出至冷冻水存储装置9。所述冷冻水存储装置可以是一个容器，也可是直接应用冷冻水的设备，本领域技术人可以根据实际需要进行选择应用。
示例性的，所述换热装置还包括连接在所述冷冻水来水供给装置和所述换热管之间的换热器，其中，所换热器中的冷流体由所述载冷剂提供，所述换热器对所述冷冻水来水执行初级换热形成初级冷冻水。将冷冻水来水经过换热器执行初级冷冻形成初级冷冻水，后再进入换热罐最终制备冷冻水，将冷冻水的制备过程分步骤多次进行，可形成经过充分冷冻的冷冻水，避免因仅经过换热罐形成的冷冻水冷冻不够充分，温度达不到要求。同时，由于换热器中的冷流体仍由回收液氮冷量的载冷剂提供，从而进一步充分利用了液氮回收的冷量，提高回收的液氮冷量的利用率。
示例性的，所述换热器包括连接所述冷冻水来水供给装置的第一输入口、和用以将所述初级冷冻水输出的第一输出口，所述第一输出口连接至所述换热管的入口。继续参看图1，换热装置还包括连接在冷冻水来水供给装置和换热罐11之间的换热器8。所述换热器8包括与冷冻水来水供给装置(未示出)相连、用以输入冷冻水来水的第一输入口801，以及与换热管5相连的第一输出口802。冷冻水来水经过换热器8进行初级冷冻之后形成的初级冷冻水输入经过换热管5，并从换热管5中输出至冷冻水存储装置9，从而完成冷冻水来水的冷冻。
示例性的，所述换热器还包括与所述换热罐两端分别连通的第二输入口和第二输出口，其中，所述第二输入口将所述换热罐中的所述载冷剂输入至所述换热器，所述第二输出口将所述载冷剂从所述换热器输出至所述换热罐。继续参看图1，换热器8还包括与换热罐11两端分别连通的第二输入口803和第二输出口804，其中，所述第二输入口803将所述换热罐11中的载冷剂输入至换热器8，第二输出口804将所述载冷剂从换热器8输出至换热罐11。这样的设置使得载冷剂在换热罐和换热器之间形成循环流通的通道，从而由换热器对冷冻水来水进行的初级冷冻也通过与载冷剂的冷量交换得到，进一步利用由载冷剂回收的液氮冷量，提升回收冷量的利用率，同时也减少其他载冷剂的使用，进一步减少成本。
示例性的，所述换热器为管式换热器，所述第一输入口壳程入口，所述第一输出口为壳程出口，所述第二输入口为管程入口以及所述第二输出口为管程出口。需要理解的是，所述换热器可以设置为任何形式的换热器，如沉浸式、喷淋式、板式换热器等。本实施例采用管式换热器可以增加湍流效果，加大换热效率。
示例性的，所述第二输入口与所述换热罐之间设置有第一低温泵。继续参看图1，在换热器8的第二输入口803与换热罐11之间设置有第一低温泵7。在第二输入口与换热罐之间设置低温泵可以保证载冷剂在换热器与换热罐之间循环流通的顺利进行。
示例性的，所述冷冻水存储装置与所述换热管之间设置有第二低温泵。继续参看图1，冷冻水存储装置9与换热管5的出口502之间设置有第二低温泵10。所述第一低温泵用以将所述冷冻水抽取至冷冻水存储装置，形成冷冻水由冷冻水来水供给装置经过换热装置到冷冻水存储装置的流通通道，避免冷冻水在流通过程中可能发生的堵塞。
示例性的，所述管式换热器外和/或所述换热罐内衬有聚四氟乙烯涂料。在所述管式换热器外衬聚四氟乙烯涂料，从而有效避免换热器因温度变化引起的腐蚀。同样，在换热罐内衬聚四氟乙烯涂料，也避免了在循环过程中因温度变化引起的腐蚀。
示例性的，所述系统还包括与所述换热罐相连的氮气回收装置，用以回收所述液氮汽化后的氮气。所述氮气回收装置包括：储气罐、压缩机、和/或过滤器。继续参看图1，氮气回收装置包括与换热罐相连的过滤器12，压缩机13，以及储气罐14。过滤器12用以去除氮气中的杂质，如载冷剂的汽化气体和或空气。压缩机13将经过过滤器过滤后的氮气进行压缩并存储在储气罐14中。储气罐中的氮气可以进一步用于工业应用，如垃圾焚烧处理。同时，需要理解的是，本实施例以储气罐、压缩机和过滤器为示例说明氮气回收装置的设置仅仅是示例性的，任何可以利用或存储氮气的设备均适用于本实用新型。
下面参看图1示出的实施例一中的一种冷量回收系统的接收对根据本实用新型的制备冷冻水的过程进行描述。液氮冷量回收装置包括液氮运输车1、自压式液氮罐2、第一截止阀3、第二截止阀4、换热管5、液氮喷枪6、第一低温泵7、换热器8、冷冻水存储装置9、第二低温泵10、换热罐11、过滤器12、压缩机13、储气罐14。在采用图1的液氮冷量回收装置制备冷冻水的过程中，首先关闭第一截止阀3与第二截止阀4；然后将液氮运输车1运来的液氮储存在自压式液氮罐2中；开启第二截止阀4，液氮经第二截止阀4通过液氮喷枪6直接喷入盛有无水乙二醇的换热罐11进行汽化，汽化后的氮气从换热罐11经过过滤器12，再经过压缩机13进入储气罐14储存。当换热罐11中的乙二醇溶液温度降低至-8℃时启动第一低温泵7，此时换热罐11中的无水乙二醇经第一低温泵7输送至换热器8，然后经换热器8换热后回到换热罐11。当换热罐11中的乙二醇溶液温度降低至-8℃时，将温度为20℃的冷冻水来水经换热器8注入至换热管5，冷冻水来水经过换热管5换热冷却，然后通过第二低温泵10输送至冷冻水存储装置9。需要理解的是，本实施例以实施例一中公开的液氮冷量回收装置对本实用新型的制备冷冻水的方法进行说明仅仅是示例性的，任何可将液氮与载冷剂进行直接混合后将载冷剂与冷冻水来水进行换热的装置均适用于本实用新型。
至此，完成对本实用新型的冷量回收系统的示例性介绍，需要理解的是，本实施例中示出的冷量回收系统的设置结构，其并非要对本实用新型进行限定。任何设置有液氮供给装置、换热装置、冷冻水来水供给装置和冷冻水存储装置的液氮冷量回收系统均适用于本实用新型。
综上所述，根据本实用新型的冷源冷量回收系统，将冷源与载冷剂直接混合回收的冷源的冷量，一方面可以避免冷源直接与空气换热造成的冷量的浪费，另一方面，可将回收的冷量用来制备冷却液，取代冷冻机制备冷却液，节约了电能，从而节省了工厂运营的成本。同时，根据本实用新型的冷源冷量回收系统，通过将冷源与载冷剂直接混合进行冷量的回收与再利用，冷量回收利用率高，回收速度快，同时实现了冷源冷量回收与冷却液制备双重功能，设备紧凑，投资和运营成本低。
本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。