Lng冷能制冰系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种LNG冷能制冰系统，包括：LNG蒸发器；主冷剂泵；主膨胀阀；制冰机，包括夹套、收容于夹套中的冰桶、位于夹套上方的注水器以及位于夹套下方的活动底板以及压缩机。上述LNG冷能制冰系统，制冰机理包括制冰和出冰。利用LNG冷能实现直冷式制冰，不仅充分利用了LNG自身携带的冷能，而且实现了高效能制冰。
【专利说明】
LNG冷能制冰系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种LNG冷能利用设备，特别是涉及一种LNG冷能制冰系统。
【背景技术】
[0002]目前工业制冰厂普遍使用压缩机制冷，压缩机制冷使得盐水池中盐水降温，将冰桶浸泡在盐水池中，通过盐水与冰桶热交换使得冰桶中的水结冰实现制冰的目的。其中，利用压缩机和盐水池配合制冷的方式，花费的时间长，导致能量的利用率低下。
【实用新型内容】
[0003]基于此，本实用新型提供一种高效能制冰的LNG(英文全称为:Liquefied NaturaIGas，中文名称为:液化天然气)冷能制冰系统。
[0004]—种LNG冷能制冰系统，包括:
[0005]LNG蒸发器，该LNG蒸发器包括LNG输入口、LNG输出口、主冷剂输入口以及主冷剂输出口；
[0006]主冷剂栗，该主冷剂栗的输入口连接主冷剂输出口；
[0007]主膨胀阀，该主膨胀阀的输入口连接主冷剂栗的输出口；
[0008]制冰机，该制冰机包括夹套、收容于夹套中的冰桶、位于夹套上方的注水器以及位于夹套下方的活动底板;冰桶侧壁与夹套内壁之间设有间隙；夹套设有连通间隙的第一冷媒入口、第二冷媒入口、第一冷媒出口和第二冷媒出口；第一冷媒入口连接主膨胀阀的输出口，第一冷媒出口连接主冷剂输入口 ；冰桶的上端设有延伸至夹套外部且与注水器相对的上开口，冰桶的下端设有延伸至夹套外部且与活动底板相对的下开口 ；活动底板内部设有冷媒通道;冷媒通道设有第一通道入口、第二通道入口、第一通道出口和第二通道出口；第一通道入口连接主膨胀阀的输出口，第一通道出口连接主冷剂输入口；第二冷媒出口和第二通道出口分别连接主冷剂输出口。活动底板设有可使其上下移动的机构；以及
[0009]压缩机，该压缩机的输入口连接第一冷媒出口和第一通道出口；该压缩机的输出口分别连接第二冷媒入口和第二通道入口。
[0010]上述LNG冷能制冰系统，制冰机理包括制冰和出冰。其制冰过程为:活动底板上移至夹套的底端将冰桶的下开口堵住。通过LNG蒸发器将LNG中的冷能转移至主冷剂中，低温的主冷剂通过主冷剂栗加压输送至主膨胀阀中进行减压，减压后的低温冷剂输入到活动底板和夹套中气化，注水管将制冰用的水从冰桶的上开口注入到冰桶中，冰桶中的水放出热量使冷剂气化，自身凝结为冰块，气化后的冷剂回流到LNG蒸发器中冷凝，制冰完成。其出冰过程为:停止对夹套和活动底板输送低温的液态冷剂。从制冰机出来的气态冷剂被输送到压缩机进行加压升温，高温高压的气态冷剂被输送到夹套和活动底板中液化，放出的热量使得冰桶内紧贴冰桶处以及与活动底板连接处的冰融化，液化后的冷剂回流至主冷剂栗的输入口。接着用底板移动机构将活动底板下降，冰桶内的冰在重力的作用下自然脱落到活动底板上，出冰完成。通过上述设计，利用LNG冷能实现直冷式制冰，不仅充分利用了 LNG自身携带的冷能，而且实现了高效能制冰。
[0011]在其中一个实施例中，LNG冷能制冰系统还包括回收换热器、冷水换热器、冷水中间罐以及供水栗；回收换热器分别连接LNG输出口以及冷水换热器;冷水换热器分别连接第一冷媒出口、所述第一通道出口、压缩机的输入口以及冷水中间罐;供水栗连接在冷水中间罐与注水器之间。回收换热器能够进一步提取从LNG蒸发器出来的LNG的冷能并转移至水中，冷水换热器则从第一冷媒出口和第一通道出口处获取主冷剂将已经经过回收换热器降温的水进一步降温，降温后的水被存储在冷水中间罐中备用，需要制冰时则输送至制冰机进行制冰。使得注入冰桶中的水初始温度更接近零度，制冰时更加迅速，而且LNG冷能利用率也进一步提尚。
[0012]在其中一个实施例中，LNG冷能制冰系统还包括辅膨胀阀和冷凝器，辅膨胀阀连接在冷水换热器与冷凝器之间，冷凝器连接压缩机的输出口。在制冰过程中，高温高压的主冷剂从压缩机出来后进入到冷凝器，通过冷凝器与大气环境中的空气进行热交换后，经由辅膨胀阀降压后进入冷水换热器中气化。
[0013]在其中一个实施例中，制冰机的数量为多个且每个制冰机之间为并联关系。多个并联的制冰机可以实现并行错时工作，保证LNG连续气化的同时提高制冰效率。
[0014]在其中一个实施例中，冰桶为上底小于下底的倒置锥体状冰桶，当其内部的水凝结成冰时，冰块的重心靠近下开口，这样更有利于冰块依靠重力自然脱落。
[0015]在其中一个实施例中，冰桶的数量为多个且间隔设置于夹套中，注水管的数量与冰桶的数量匹配。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例一的LNG冷能制冰系统的示意图；
[0017]图2为图1所示LNG冷能制冰系统中的夹套、冰桶以及活动底板的示意图；
[0018]图3为本实用新型实施例二的LNG冷能制冰系统的示意图；
[0019]图4为本实用新型实施例三的LNG冷能制冰系统的示意图；
[°02°]附图中各标号的含义为:
[0021](1，I Oa，I Ob) -LNG冷能制冰系统；
[0022]20-LNG 蒸发器；
[0023]30-主冷剂栗；
[0024]40-主膨胀阀；
[0025]50-制冰机，51-夹套，52-冰桶，53-注水器，54-活动底板，55-上底，56-下底；
[0026]60-压缩机；
[0027]81-回收换热器，82-冷水换热器，83-冷水中间罐，84-供水栗，85-辅膨胀阀，86-冷凝器。
【具体实施方式】
[0028]为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本实用新型的优点与精神，藉由以下结合附图与【具体实施方式】对本实用新型的详述得到进一步的了解。
[0029]实施例一
[0030]参见图1和图2，提供一种LNG冷能制冰系统1的示意图。
[0031 ] 一种LNG冷能制冰系统10，包括:LNG蒸发器20、主冷剂栗30、主膨胀阀40、制冰机50以及压缩机60。
[0032]上述各部件的结构以及连接关系具体如下:
[0033]该LNG蒸发器20包括:LNG输入口、LNG输出口、主冷剂输入口以及主冷剂输出口。其中，LNG输入口连接LNG储罐。LNG输出口连接用户用气管网。为了便于说明，可参见附图1中所标示的A、B、C、D，其依次对应上述的LNG输入口、LNG输出口、主冷剂输入口以及主冷剂输出口。
[0034]该主冷剂栗30的输入口连接主冷剂输出口。
[0035]该主膨胀阀40的输入口连接主冷剂栗30的输出口。
[0036]该制冰机50包括:夹套51、收容于夹套51中的冰桶52、位于夹套51上方的注水器53以及位于夹套51下方的活动底板54。具体地:冰桶52侧壁与夹套51内壁之间设有间隙。夹套51设有连通间隙的第一冷媒入口、第二冷媒入口、第一冷媒出口和第二冷媒出口。第一冷媒入口连接主膨胀阀40的输出口，第一冷媒出口连接主冷剂输入口。冰桶52的上端设有延伸至夹套51外部且与注水器53相对的上开口，冰桶52的下端设有延伸至夹套51外部且与活动底板54相对的下开口。注水器53连接自来水管网以获取制冰所需的水。活动底板54内部设有冷媒通道。冷媒通道设有第一通道入口、第二通道入口、第一通道出口和第二通道出口。第一通道入口连接主膨胀阀40的输出口，第一通道出口连接主冷剂输入口。第二冷媒出口和第二通道出口分别连接所述主冷剂输出口。同时，活动底板54设有可使其上下移动的机构。在本实施例中，冰桶52的数量为多个且间隔设置于夹套51中，注水管的数量与冰桶52的数量匹配。冰桶52为倒置锥体状设置且上底55小于下底56。上开口设置在上底55上，而下开口设置在下底56上。在本实施例中，主冷剂在夹套51和活动底板54的流动走向:制冷时液态冷剂低进气态冷剂高出，出冰时气态冷剂高进液态冷剂低出。可参见附图1中所标示的E、F、G、H、1、J、K、L，其依次对应上述的第一冷媒入口、第二冷媒入口、第一冷媒出口、第二冷媒出口、第一通道入口、第二通道入口、第一通道出口和第二通道出口。
[0037]该压缩机60的输入口连接第一冷媒出口和第一通道出口。该压缩机60的输出口分别连接第二冷媒入口和第二通道入口。
[0038]需要补充说明的是，本实用新型中主冷剂和水的流通控制均采用阀门实现。阀门具体的设置位置以及类型根据本领域技术人员的认知范围内可以作出适当的调整。主制冷剂可以选用氟利昂。
[0039]上述LNG冷能制冰系统10，制冰机理包括制冰和出冰。其制冰过程为:活动底板54上移至夹套51的底端将冰桶52的下开口堵住。通过LNG蒸发器20将LNG中的冷能转移至主冷剂中，低温的主冷剂通过主冷剂栗30加压输送至主膨胀阀40中进行减压，减压后的低温冷剂输入到活动底板54和夹套51中气化，注水管53将制冰用的水从冰桶52的上开口注入到冰桶52中，冰桶52中的水放出热量使冷剂气化，自身凝结为冰块，气化后的冷剂回流到LNG蒸发器20中冷凝，制冰完成。其出冰过程为:停止对夹套51和活动底板54输送低温的液态冷剂。从制冰机50出来的气态冷剂被输送到压缩机60进行加压升温，高温高压的气态冷剂被输送到夹套51和活动底板54中液化，放出的热量使得冰桶52内紧贴冰桶52处以及与活动底板54连接处的冰融化，液化后的冷剂回流至主冷剂栗30的输入口。接着用底板移动机构将活动底板54下降，冰桶52内的冰在重力的作用下自然脱落到活动底板54上，出冰完成。通过上述设计，利用LNG冷能实现直冷式制冰，不仅充分利用了LNG自身携带的冷能，而且实现了尚效能制冰。
[0040]此外，下底56较大的锥体状冰桶52，当其内部的水凝结成冰时，冰块的重心靠近下开口，这样更有利于冰块的自然脱落。
[0041 ] 实施例二
[0042]参见图3，提供另一种LNG冷能制冰系统1a的不意图。
[0043 ]本实施例的LNG冷能制冰系统I Oa与实施例一的LNG冷能制冰系统1相似，区别在于:LNG冷能制冰系统11还包括:回收换热器81、冷水换热器82、冷水中间罐83、供水栗84、辅膨胀阀85以及冷凝器86。回收换热器81分别连接LNG输出口以及冷水换热器82。冷水换热器82分别连接第一冷媒出口、第一通道出口、压缩机60的输入口以及冷水中间罐83。供水栗84连接在冷水中间罐83与注水器53之间。辅膨胀阀85连接在冷水换热器82与冷凝器86之间，冷凝器86连接压缩机60的输出口。回收换热器81能够进一步提取从LNG蒸发器20出来的LNG的冷能并转移至水中，冷水换热器82则从冷水换热器82的冷剂输入端口处(即冷水换热器82与第一冷媒出口、第一通道出口的连接处)获取回流的主冷剂将已经经过回收换热器81降温的水进一步降温(一般降温至(TC左右)，降温后的水被存储在冷水中间罐83中备用，需要制冰时则输送至制冰机50进行制冰。使得注入冰桶52中的水初始温度更接近零度，制冰时更加迅速，而且LNG冷能利用率也进一步提高。在制冰过程中，高温高压的主冷剂从压缩机60出来后进入到冷凝器86，通过冷凝器86与大气环境中的空气进行热交换后，经由辅膨胀阀85降压后进入冷水换热器82中气化。本实施例的其他结构与实施例一相同，也能实现实施例一的有益效果。
[0044]实施例三
[0045]参见图4，提供又一种LNG冷能制冰系统1b的不意图。
[0046]本实施例的LNG冷能制冰系统1b与实施例二的的LNG冷能制冰系统1a相似，区别在于:所述LNG冷能制冰系统1b的制冰机50的数量为多个(本图以两个为例说明)且所述制冰机50之间为并联关系。多个并联的制冰机50并行错时工作，实现LNG连续气化和连续出冰，提高制冰的效率。本实施例的其他结构与实施例二相同，也能达到实施例二的有益效果O
[0047]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0048]以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种LNG冷能制冰系统，其特征在于，包括: LNG蒸发器，该LNG蒸发器包括LNG输入口、LNG输出口、主冷剂输入口以及主冷剂输出P; 主冷剂栗，该主冷剂栗的输入口连接所述主冷剂输出口 ； 主膨胀阀，该主膨胀阀的输入口连接所述主冷剂栗的输出口 ； 制冰机，该制冰机包括夹套、收容于所述夹套中的冰桶、位于所述夹套上方的注水器以及位于所述夹套下方的活动底板;所述冰桶侧壁与所述夹套内壁之间设有间隙；所述夹套设有连通所述间隙的第一冷媒入口、第二冷媒入口、第一冷媒出口和第二冷媒出口 ；所述第一冷媒入口连接所述主膨胀阀的输出口，所述第一冷媒出口连接所述主冷剂输入口 ；所述冰桶的上端设有延伸至所述夹套外部且与所述注水器相对的上开口，所述冰桶的下端设有延伸至所述夹套外部且与所述活动底板相对的下开口；所述活动底板内部设有冷媒通道；所述冷媒通道设有第一通道入口、第二通道入口、第一通道出口和第二通道出口 ；所述第一通道入口连接所述主膨胀阀的输出口，所述第一通道出口连接所述主冷剂输入口 ；所述活动底板设有可使其上下移动的机构;所述第二冷媒出口和所述第二通道出口分别连接所述主冷剂输出口；以及 压缩机，该压缩机的输入口连接所述第一冷媒出口和所述第一通道出口 ；该压缩机的输出口分别连接所述第二冷媒入口和所述第二通道入口。2.根据权利要求1所述的LNG冷能制冰系统，其特征在于，所述LNG冷能制冰系统还包括回收换热器、冷水换热器、冷水中间罐以及供水栗;所述回收换热器分别连接所述LNG输出口以及所述冷水换热器;所述冷水换热器分别连接所述第一冷媒出口、所述第一通道出口、所述压缩机的输入口以及所述冷水中间罐;所述供水栗连接在所述冷水中间罐与所述注水器之间。3.根据权利要求2所述的LNG冷能制冰系统，其特征在于，所述LNG冷能制冰系统还包括辅膨胀阀和冷凝器，所述辅膨胀阀连接在所述冷水换热器与所述冷凝器之间，所述冷凝器连接所述压缩机的输出口。4.根据权利要求1所述的LNG冷能制冰系统，其特征在于，所述制冰机的数量为多个且每个所述制冰机之间为并联关系。5.根据权利要求1所述的LNG冷能制冰系统，其特征在于，所述冰桶为上底小于下底的倒置锥体状冰桶。6.根据权利要求1所述的LNG冷能制冰系统，其特征在于，所述冰桶的数量为多个且间隔设置于所述夹套中，所述注水管的数量与所述冰桶的数量匹配。
【文档编号】F25B41/00GK205641713SQ201620328489
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】丁立基
【申请人】广东九丰燃气科技股份有限公司