带冷热回收功能的气化装置以及冷热回收装置的制造方法_3

文档序号:9620587阅读:来源:国知局
存在壳体18内(蒸发器E1内)的底部的中间介质4的一部分通过循环栗48的驱动而流入中间介质流路40。在中间介质流路40流动的中间介质4在热交换器44与制冷剂循环回路42的制冷剂进行热交换。在热交换器44被冷却的中间介质4通过壳体18的第二连接部18b返回到壳体18内。此时,中间介质4闪蒸而成为气态,并被导入壳体18内(气化器E2内)。另外,在热交换器44,也可设定为中间介质4与制冷剂进行热交换而气化。此时,气态或气液混合状态的中间介质4被导入壳体18内(气化器E21内)。
[0049]在热交换器44被中间介质4冷却的制冷剂在利用侧热交换器50冷却库内空气,之后返回到热交换器44。在制冷剂循环回路42反复制冷剂的该循环。
[0050]在制冷剂循环回路42中,在气化负荷的范围内根据冷热负荷调整制冷剂循环量,另一方面,制冷剂的温度被调整为维持大致恒定。下面具体说明该调整动作。
[0051]设置在利用侧热交换器50的温度传感器62检测库内空气的温度。由温度传感器62检测出的库内空气的温度例如高于设定温度的情况下,制冷剂流量调整部55基于从温度传感器62接收的信号,进行增大制冷剂循环回路42的流量调整阀54的阀开度的控制。据此,在制冷剂循环回路42中循环的制冷剂量增大。如果制冷剂的循环量增大,伴随于此,制冷剂的温度上升。这是因为相对于从热交换器44接收的冷热量,制冷剂量增加。
[0052]如果制冷剂的温度上升,温度检测部58a检测该情况。阀控制部58c输出与温度检测值相对应的信号,中间介质流路40的调整阀58b接收该信号并工作,以使阀开度增大。据此,在中间介质流路40中流动的中间介质4的流量增大,在热交换器44,从中间介质4向制冷剂供给的冷热量增大。其结果,从热交换器44向利用侧热交换器50流动的制冷剂的温度下降,制冷剂温度被维持在规定温度的范围内。
[0053]此时,制冷剂循环量增大而从中间介质4向制冷剂供给的冷热能量增大,因此,通过中间介质流路40返回到壳体18的中间介质4的温度上升,壳体18内的压力也上升。被设置在壳体18的状态控制器38如果在压力检测部38a检测到压力上升,则输出用于使流量调整阀39的阀开度缩小的信号。据此,在排出管22流动的热源介质的流量减少,因此,从中间介质4向热源介质供给的冷热量减少,并且,能够使壳体18内的压力下降。其结果,能够将壳体18内的压力维持为恒定的压力。即,在被供给至制冷剂的冷热量增大的情况下,相应地供给至热源介质的冷热量(间接的LNG气化补充热量)减少。总体上,在气化负荷的范围内进行利用制冷剂的冷热能量的回收以及热介质的供给。
[0054]另一方面,由温度传感器62检测出的库内空气的温度例如低于设定温度的情况下,阀控制器56使制冷剂循环回路42的流量调整阀54的阀开度缩小。据此,制冷剂循环量减少。此时,由于制冷剂温度下降,因此,阀控制部58c使中间介质流路40的调整阀58b的阀开度缩小。据此,壳体18内的压力降低,因此,状态控制器38增大排出管22的流量调整阀39的阀开度。据此,能够使从中间介质4向热源介质供给的冷热量增大,并且,能够抑制壳体18内的压力上升。
[0055]如以上说明,在本实施方式中,在气化器E2,使与低温气体的需要相对应的量的低温液化气体气化。此时,由液化天然气向中间介质4供给冷热能量来使中间介质4液化。因此,能够在液化天然气的气化负荷范围内,从液化天然气向中间介质4供给冷热能量。并且,经由热交换器44从中间介质4向制冷剂循环回路42的制冷剂供给冷热能量,该冷热能量被供给至利用侧热交换器50。因此,能够回收中间介质4从液化天然气接收的冷热能量。此时,经由利用侧热交换器50供给至利用侧的冷热量是液化天然气的气化负荷的范围内的热量。而且,在中间介质4与制冷剂之间进行热交换的热交换器44中,调整单元46根据所要求的冷热负荷调整冷热供给量。因此,在所要求的冷热负荷小的情况下,能够减少从制冷剂循环回路42取出的冷热量。换言之,能够在需要侧所要求的液化天然气的气化负荷的范围内,从制冷剂循环回路42取出与冷热负荷相对应的量的冷热能量并供给至利用侧。因此,能够作为冷热回收气化装置10的辅助冷却装置而使用。在本实施方式中,不像使用于制冷仓库等的以往的液化天然气气化装置那样以对应所要求的全部冷热负荷为前提,因此,无需除了气化器E2以外还具备后备蒸发器。因此,能够抑制作为气化装置10的装置成本。
[0056]此外,在本实施方式中,制冷剂流量调整部55根据利用侧的冷热负荷调整制冷剂循环回路42的制冷剂循环量。据此,供给至利用侧的冷热量被调整。此时,在利用侧热交换器50向利用侧供给冷热能量,被库内空气加温的制冷剂的温度变化。并且,温度调整部58进行用于调整制冷剂的温度的控制,以使在热交换器44被冷却的制冷剂的温度处于规定范围内。据此,能够使在热交换器44被中间介质冷却并向利用侧供给冷热能量的制冷剂的温度处于规定范围内。其结果,能够高精度地控制向利用侧供给的冷热量。
[0057]另外,在本实施方式中,如果从中间介质流路40的中间介质4向制冷剂循环回路42的制冷剂供给的冷热量被调整,则被导入到气化器E2的中间介质4的温度以及压力变动。并且,状态控制器38检测气化器E2内的温度或压力。此外,以使其处于规定范围内的方式,流量调整阀39根据状态控制器38的由压力检测部38a检测出的检测结果来调整热源介质的流量。因此,气化器E2内的中间介质4的温度或压力维持为处于规定范围。因此,能够将在气化器E2气化的低温气体的温度维持在规定范围内。
[0058]此外,由于设有制冷剂流量调整部55,因此,通过中间介质4被供给至制冷剂的冷热量得以调整。此时,根据从中间介质4向制冷剂供给的冷热量,从液化天然气经由中间介质4供给至制冷剂的冷热量发生变化。此时,通过调整热源介质的流量,调整向中间介质4的供给热量。因此,能够通过调整热源介质的供给热量来吸收从中间介质向制冷剂供给的冷热量的变化。其结果,能够将在气化器E2气化的低温气体的流量以及温度维持在规定范围内。
[0059]另外,本发明并不限定于所述实施方式,可在不脱离其主旨的范围内进行各种变更、改良等。例如,在所述实施方式中,采用了在中间介质流路40设置循环栗48,并通过驱动循环栗48强制性地使中间介质在中间介质流路40流动的结构。代替该结构,也可采用在中间介质流路40使中间介质4以热虹吸方式流动的结构。此时,如图2所示,能够省略中间介质流路40的循环栗48。并且在该情况下,设定为在中间介质流路40流动的中间介质在热交换器44蒸发。S卩,从壳体18内向中间介质流路40流入液态的中间介质,且中间介质在中间介质流路40中气化,从而返回到壳体18内。另一方面,设定为在热交换器44制冷剂被冷却,并且,在利用侧热交换器50制冷剂被加热而升温。
[0060]在所述实施方式中,采用了蒸发器E1以及气化器E2设置在共同的壳体18内的结构,但并不限定于该结构。即,也可为蒸发器E1和气化器E2分别独立形成、且分别形成的蒸发器E1和气化器E2通过配管连接的结构。
[0061]在所述实施方式中,第二连接部18b被设置在壳体18中构成气化器E2的部位,但并不限定于此。第二连接部18b也可以设置在壳体18中构成蒸发器E1的部位。也就是说,也可为流过中间介质流路40的中间介质返回到蒸发器E1的结构。
[0062]在此,概括说明所述实施方式。
[0063](1)在本实施方式中,在低温液化气体蒸发器,与低温气体的需要相对应的量的低温液化气体气化。此时,由低温液化气体向中间介质供给冷热能量而中间介质液化。因此,能够在低温液化气体的气化负荷的范围内,从低温液化气体向中间介质供给冷热能量。此夕卜,经由热交换器从中间介质向制冷剂循环回路的制冷剂供给冷热能量。被供给至制冷剂循环回路的制冷剂的冷热能量能够供给至利用侧。因此,能够回收中间介质从低温液化气体接收的冷热能量。此时,被供给的冷热量是低温液化气体的气化负荷范围内的热量。而且,在中间介质与制冷剂之间进行热交换的热交换器,调整单
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