一种液体二氧化碳储罐气相外回收装置的制作方法

本实用新型涉及制冷技术领域，具体涉及二氧化碳的回收利用装置。

背景技术：

液体二氧化碳指的是高压低温下将二氧化碳气体液化为液体形态。液体二氧化碳被广泛应用于生产生活多个领域中，例如食品饮料生产、医疗保健、石油天然气加工、纸浆和造纸、水及废水处理、焊接及电子加工、化工、生物医药等。

二氧化碳生产、运输过程中，由于其自身物理特性，不能像氮气、氧气、氩气等进行超低温超低压储存，全气态储存运输更是成本效率极差。因此在液体二氧化碳的生产储存场所，如碳酸饮料的生产场所（如可乐、啤酒、气泡水生产厂家等）、烟草公司的生产场所、造船厂的生产场所以及各液体二氧化碳生产企业等均需要用到液体二氧化碳储罐进行储存，上述场所液体二氧化碳的储存条件均在-20℃以下。

由于液体二氧化碳储存条件是高压低温，所以液体二氧化碳储罐需要保冷措施，但是保冷措施一定会有冷量损失，储罐里面的液体二氧化碳与外界空气进行热交换会不断的产生气化，从而造成了大量的浪费。

然而，目前二氧化碳废气对大气的污染越来越严重，各种工业过程过量无限制地排放二氧化碳，会使大气层形成可怕的温室效应，对人类的生存环境会带来灾难性影响。在进行液体二氧化碳储运过程中造成的气态二氧化碳流失，一方面会极大增加企业成本损失，降低企业生产效率，另一方面也会对环境造成十分严重的污染。因此，如何回收气化的液体二氧化碳从而达到节能减排的作用，具有十分显著的经济与社会利益。

在现有技术中，主要通过在液体二氧化碳球罐顶部入孔盖下悬挂一台换热器，并在球罐顶部平台安装制冷机组。制冷机组通过输出制冷剂至换热器内与球罐内换热器外气相二氧化碳进行换热，从而将气相二氧化碳液化，同时制冷剂气化后回到制冷机组进行压缩冷凝成液体后进行循环利用。

而在上述方法中，存在诸多缺陷。一方面，由于换热器安装在储罐内部，如换热器需要进行维护保养则需要将储罐内的液体二氧化碳排尽，且需要用空气进行置换；制冷机组安装在储罐顶部平台，如需维护保养，各配件及维修工具需由人或吊车运送到储罐顶部；另一方面，由于换热器安装在储罐内部，每台储罐必需安装一套回收装置，造成投资大,使用维护高；同时需要安装楼梯至储罐顶部，且储罐顶部需要安装操作和维修平台，而普通的液体二氧化碳立罐一般都无顶部操作平台和楼梯；进一步地，由于换热器需要安装在储罐顶部人孔盖内，现有立式液体二氧化碳储罐均无顶部入孔，根本无法安装；如果是有顶部入孔的储罐也需要清空储罐才能安装，安装的过程中降低了用户储罐的周转空间。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，进一步达到资源的回收利用，本实用新型提出了一种液体二氧化碳储罐气相外回收装置，通过本装置循环回收气化的二氧化碳从而减少二氧化碳的排放，并可以连接多个液体二氧化碳储罐使用，大大提高利用率。

一种液体二氧化碳储罐气相外回收装置，包括依次连接的液体二氧化碳储罐、液体二氧化碳缓冲罐、换热器、制冷机组；所述制冷机组出口通过制冷剂输入管路连接换热器，所述换热器制冷剂出口通过制冷剂输出管路连接制冷机组入口；所述换热器的二氧化碳进口通过气体二氧化碳输入管路与液体二氧化碳缓冲罐气相出口连接，所述换热器的二氧化碳出口通过气体二氧化碳输出管路与液体二氧化碳缓冲罐液相入口连接，制冷剂通过管路在制冷机组与换热器之间进行循环交换；

所述液体二氧化碳储罐的气相出口通过第一输出管路、截止阀与液体二氧化碳缓冲罐气相入口连接；所述液体二氧化碳缓冲罐液相出口通过第一液体二氧化碳输出管路、阀门与液体二氧化碳储罐的液相出口上的第二输出管路连接后，再传输至低温液体泵的入口；所述低温液体泵出口有两条支路，其中第一条支路通过第一终端二氧化碳输出管路与液体二氧化碳储罐的液相入口连接；第二条支路通过第二终端二氧化碳输出管路与用户端连接。

进一步，所述低温液体泵出口的所述第一条支路上设置有第一阀门；所述第二条支路上设置有第二阀门。

进一步，在所述制冷剂输入管路上设置有电磁阀，所述制冷机组出口通过制冷剂输入管路、电磁阀连接换热器。可以通过机组出口压力自动调节开度供给换热器冷量。

进一步，在液体二氧化碳储罐的液相出口的第二输出管路上设置有液相控制阀门，关闭此阀门可以在检修时不影响储罐的使用。

进一步，所述液体二氧化碳储罐设置有两个以上，且多个液体二氧化碳储罐的气相出口汇总于一条总管线。

所述换热器二氧化碳进口通过管路与液体二氧化碳缓冲罐气相出口连接，回收气化的液体二氧化碳。所述换热器二氧化碳出口通过管路与液体二氧化碳缓冲罐液相入口连接，将回收液化后的液体二氧化碳返回。

所述低温液体泵出口通过管路分别至液体二氧化碳储罐液相入口和用户，在稳定连续的生产时，可以通过控制液体二氧化碳缓冲罐液相出口阀门确保回收和使用达到平衡，如在不连续稳定的生产时，可以通过低温液体泵将液体二氧化碳缓冲罐回收的液体二氧化碳送至液体二氧化碳储罐进行储存。

本实用新型相对于现有技术具有如下优点：

1、企业有多台储罐的情况下使用一套本实用新型的装置即可，安装过程中不用停产清空储罐且不用对储罐进行任何改造，适用于任何形式的储罐。将换热器从液体二氧化碳储罐内部移至外部，多台液体二氧化碳储罐气相出口汇总于一条管线，且在此管线上安装阀门，通过阀门可以切断储罐与本装置的联系，方便控制使用。

2、可以根据液体二氧化碳储罐的压力控制制冷机组的负荷，使运行能耗始终处于最优状态。在液体二氧化碳储罐气相出口总管上还可安装压力变送器，通过压力变送器输送信号至制冷机组来控制制冷机组的加减载和启停。

3、在使用过程中如需进行维护保养只需通过控制阀门即可，不会对原有的生产储存产生任何影响。本装置气相二氧化碳入口管线和液体二氧化碳出口管线上安装阀门来切断本装置与生产储存系统的联系。

附图说明

图1为本实用新型的液体二氧化碳储罐气相外回收装置的结构示意图。

其中：1、液体二氧化碳储罐；2、液体二氧化碳缓冲罐；3、制冷机组；4、换热器；5、低温液体泵；6、用户；11、第一输出管路；12、截止阀；13、第二输出管路；14、液相控制阀门；21、气体二氧化碳输入管路；22、气体二氧化碳输出管路；23、第一液体二氧化碳输出管路；24、阀门；31、制冷剂输入管路；32、制冷剂输出管路；33、电磁阀；51、第一终端二氧化碳输出管路；52、第二终端二氧化碳输出管路；53、第一阀门；54、第二阀门。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参阅说明书附图图1，本实用新型提供如下技术方案：

一种液体二氧化碳储罐气相外回收装置，包括依次连接的液体二氧化碳储罐1、液体二氧化碳缓冲罐2、换热器4、制冷机组3；所述制冷机组3出口通过制冷剂输入管路31连接换热器4，所述换热器4制冷剂出口通过制冷剂输出管路32连接制冷机组3入口；所述换热器4的二氧化碳进口通过气体二氧化碳输入管路21与液体二氧化碳缓冲罐2气相出口连接，所述换热器4的二氧化碳出口通过气体二氧化碳输出管路22与液体二氧化碳缓冲罐2液相入口连接，制冷剂通过管路在制冷机组3与换热器4之间进行循环交换；

所述液体二氧化碳储罐1的气相出口通过第一输出管路11、截止阀12与液体二氧化碳缓冲罐2气相入口连接；所述液体二氧化碳储罐1的压力与制冷机组3联锁控制；所述液体二氧化碳缓冲罐2液相出口通过第一液体二氧化碳输出管路23、阀门24与液体二氧化碳储罐1的液相出口上的第二输出管路13连接后，再传输至低温液体泵5的入口；所述低温液体泵5出口有两条支路，其中第一条支路通过第一终端二氧化碳输出管路51、第一阀门53与液体二氧化碳储罐1的液相入口连接；第二条支路通过第二终端二氧化碳输出管路52、第二阀门54与用户6连接。

优选的，所述制冷机组3出口通过制冷剂输入管路31、电磁阀33连接换热器4，可以通过机组出口压力自动调节开度供给换热器冷量。

在液体二氧化碳储罐1的液相出口的第二输出管路13上设置有液相控制阀门14，关闭此阀门可以在检修时不影响储罐的使用。

所述液体二氧化碳储罐1设置有两个以上，且多个液体二氧化碳储罐的气相出口汇总于一条总管线。

所述换热器安装于液体二氧化碳缓冲罐上方，可以大大节约空间，利用高度差使换热器中液化的二氧化碳通过重力流入液体二氧化碳缓冲罐。所述液体二氧化碳储罐的压力与制冷机组联锁控制，通过液体二氧化碳储罐的压力自动调节制冷机组的负荷，使能耗控制在最合理的范围；同时，可以根据用户的实际情况来设定压力高限低限，当液体二氧化碳储罐压力达到高限时制冷机组会自动开机，当液体二氧化碳储罐压力达到低限时制冷机组会自动停机。

所述换热器二氧化碳进口通过管路与液体二氧化碳缓冲罐气相出口连接，回收气化的液体二氧化碳。所述换热器二氧化碳出口通过管路与液体二氧化碳缓冲罐液相入口连接，将回收液化后的液体二氧化碳返回。

所述低温液体泵出口通过管路分别至液体二氧化碳储罐液相入口和用户，在稳定连续的生产时，可以通过控制液体二氧化碳缓冲罐液相出口阀门确保回收和使用达到平衡，如在不连续稳定的生产时，可以通过低温液体泵将液体二氧化碳缓冲罐回收的液体二氧化碳送至液体二氧化碳储罐进行储存，本实用新型改变了现有技术在储罐内循环回收利用气相二氧化碳，现改为外循环回收利用方式，一台本实用新型装置可以连接多个液体二氧化碳储罐工作，大大提高了利用效率。