液分离罐B2的气相出口连接三段压缩机的C3段进口，三段压缩机的C3段的出口通过A3冷凝冷却器连接至气液分离罐B3的气液相进口 ；气液分离罐B2的液相出口连接冷剂栗Pl的进口，所述的冷剂栗Pl的出口连接气液分离罐B3的液相进口 ；
[0028]所述的气液分离罐B3的液相出口 L连接至多股流回热换热器4的进口 a，气液分离罐B3的气相出口 Gl通过可控气相组分进气阀Vl连接至冷剂收集罐BI ;所述的冷剂收集罐BI的出口通过可控气相组分出气阀V2连接至三段压缩机的Cl段的进口 ；气液分离罐B3的气相出口 G2连接多股流回热换热器4的进口 b ;
[0029]所述的多股流回热换热器4的出口 f通过节流机构V3连接至多股流回热换热器4的进口 c ;所述的多股流回热换热器4的出口 h通过中间节流阀V4连接多股流回热换热器4的进口 e，所述多股流回热换热器4的出口 j通过低压管路连接至三段压缩机的Cl段的进口 ；
[0030]所述的控制单元3接收三段压缩机的Cl段进口压力值、节流机构V3出口的温度/压力值、环境温度值和原料气流量值，并控制可控通路气相组分调节单元I的可控气相组分进气阀V1、可控气相组分出气阀V2的开启/关闭及冷剂栗Pl的转速。
[0031]上述单级混合冷剂天然气液化流程运行调节系统的调节方法如下:
[0032](I)、当原料气流量值发生变化时，液相组分调节单元2的气液分离罐B2能够存放系统变化时冷却下来的液相冷剂，冷剂栗Pl保持定速运行，不做调整；可控通路气相组分调节单元I对系统的压力进行调节，中间节流阀V4的开度控制在设定值；具体调节方法为:当原料气流量值降低时，可控通路气相组分调节单元I的可控气相组分出气阀V2关闭，可控气相组分进气阀Vl打开，直到系统压力降低到设定值关闭；原料气流量值提高时，可控通路气相组分调节单元I的可控气相组分进气阀Vl关闭，可控气相组分出气阀V2打开，直至系统压力提高到设定值后关闭；
[0033](2)、当只有环境温度值发生变化时，冷剂栗Pl可保持定速运行，不做调整；可控通路气相组分调节单元I对系统的压力进行调节，中间节流阀V4的开度控制在设定值；具体调节方法为:环境温度值降低时，可控通路气相组分调节单元I的可控气相组分进气阀Vl关闭，可控气相组分出气阀V2打开，直至系统提高到设定压力后关闭；环境温度值升高时，可控通路气相组分调节单元I的可控气相组分出气阀V2关闭，可控气相组分进气阀Vl打开，直至系统压力降低到设定值后关闭；
[0034]当系统在原料气流量值和环境温度值同时发生变化时，调节模式优先选择原料气流量值变化调节模式，即先调节系统冷剂流量，后调节冷剂循环配比。
[0035]当然，在系统原料气流量值变化时，压缩机转速也可不需要做调整，也或者是系统不必要采用可变转速的压缩机，而是通过调节可控通路气相组分调节单元I控制气相组分进出系统改变系统压力以适应原料气流量值的变化。系统应对环境温度值变化时，压缩机转速可不需要做调整，而是通过保持液相组分调节单元2的冷剂栗Pl转速不变，利用环境温度值变化影响冷剂冷凝量，使得液相组分调节单元2的气液分离罐B2的液位上升或下降调节系统循环组分配比以适应环境温度的变化。
[0036]如上所述，便可较好地实现本发明。
[0037]本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种单级混合冷剂天然气液化流程运行调节系统，其特征在于:包括三段压缩机(Cl?C3)、冷凝冷却器(Al?A3)、多股流回热换热器(4)、节流机构(V3)、中间节流阀(V4)、气液分离罐(B3)、缓冲罐(B4)、可控通路气相组分调节单元(I)、液相组分调节单元(2)和控制单元(3);其中，可控通路气相组分调节单元(I)由可控气相组分进气阀(VI)、可控气相组分出气阀(V2)和冷剂收集罐(BI)组成；液相组分调节单元(2)由气液分离罐(B2)和冷剂栗(Pl)组成； 所述的三段压缩机的Cl段的出口连接Al冷凝冷却器的进口，Al冷凝冷却器的出口经过缓冲罐(B4)连接三段压缩机的C2段的进口 ；所述三段压缩机的C2段的出口连接A2冷凝冷却器的进口，A2冷凝冷却器的出口连接的气液分离罐(B2)的气液相进口 ； 所述气液分离罐(B2)的气相出口连接三段压缩机的C3段进口，三段压缩机的C3段的出口通过A3冷凝冷却器连接至气液分离罐(B3)的气液相进口 ；气液分离罐(B2)的液相出口连接冷剂栗(Pl)的进口，所述的冷剂栗(Pl)的出口连接气液分离罐(B3)的液相进口 ； 所述的气液分离罐(B3)的液相出口 L连接至多股流回热换热器(4)的进口 a，气液分离罐(B3)的气相出口 Gl通过可控气相组分进气阀(Vl)连接至冷剂收集罐(BI);所述的冷剂收集罐(BI)的出口通过可控气相组分出气阀(V2)连接至三段压缩机的Cl段的进口 ；气液分离罐(B3)的气相出口 G2连接多股流回热换热器(4)的进口 b ; 所述的控制单元(3)接收三段压缩机的Cl段进口压力值、节流机构(V3)出口的温度/压力值、环境温度值和原料气流量值，并控制可控通路气相组分调节单元(I)的可控气相组分进气阀(VI)、可控气相组分出气阀(V2)的开启/关闭及冷剂栗(Pl)的转速。2.根据权利要求1所述的单级混合冷剂天然气液化流程运行调节系统，其特征在于:所述的多股流回热换热器(4)的出口 f通过节流机构(V3)连接至多股流回热换热器(4)的进口 c ;所述多股流回热换热器(4)的出口 h通过中间节流阀(V4)连接多股流回热换热器(4)的进口 e，所述多股流回热换热器(4)的出口 j通过低压管路连接至三段压缩机的Cl段的进口。3.根据权利要求1或2所述的单级混合冷剂天然气液化流程运行调节系统的调节方法，其特征在于包括如下调节步骤: (1)、当原料气流量值发生变化时，液相组分调节单元(2)的气液分离罐(B2)能够存放系统变化时冷却下来的液相冷剂，冷剂栗(Pl)保持定速运行，不做调整；可控通路气相组分调节单元(I)对系统的压力进行调节，中间节流阀(V4)的开度控制在设定值；具体调节方法为:当原料气流量值降低时，可控通路气相组分调节单元(I)的可控气相组分出气阀(V2)关闭，可控气相组分进气阀(Vl)打开，直到系统压力降低到设定值关闭；原料气流量值提高时，可控通路气相组分调节单元(I)的可控气相组分进气阀(Vl)关闭，可控气相组分出气阀(V2)打开，直至系统压力提高到设定值后关闭； (2)、当只有环境温度值发生变化时，冷剂栗(Pl)可保持定速运行，不做调整；可控通路气相组分调节单元(I)对系统的压力进行调节，中间节流阀(V4)的开度控制在设定值；具体调节方法为:环境温度值降低时，可控通路气相组分调节单元(I)的可控气相组分进气阀(Vl)关闭，可控气相组分出气阀(V2)打开，直至系统提高到设定压力后关闭；环境温度值升高时，可控通路气相组分调节单元(I)的可控气相组分出气阀(V2)关闭，可控气相组分进气阀(Vl)打开，直至系统压力降低到设定值后关闭。4.根据权利要求3所述的调节方法，其特征在于:当系统在原料气流量值和环境温度值同时发生变化时，调节模式优先选择原料气流量值变化调节模式，即先调节系统冷剂流量，后调节冷剂循环配比。
【专利摘要】本发明公开了一种单级混合冷剂天然气液化流程运行调节系统及方法，主要由压缩机、冷凝冷却器、多股流回热换热器和节流机构、可控通路气相组分调节单元、液相组分调节单元和控制单元等。本系统不必采用可变频的压缩机，且极大地提高了系统应对外部变化的能力。当环境温度变化时，不改变冷剂泵的转速，控制中间节流阀的开度以改变系统工质循环组分配比以适应环境的变化，尤其是当环境温度降低时，可通过调节充分利用环境的冷能，实现系统的节能稳定运行；当系统面对原料气负荷变化时，通过可控通路气相组分调节单元可实现调节系统高低压和工质流量的目的，这使得系统能快速响应以应对原料气负荷变化，实现系统的安全和稳定运行。
【IPC分类】F25B41/06, F25J3/00
【公开号】CN105066584
【申请号】CN201510468415
【发明人】刘金平, 许雄文, 李日新, 杨光达, 邢志辉, 赵德泉
【申请人】华南理工大学, 辽宁哈深冷气体液化设备有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月31日