具有蓄冷系统的车用lng冷量回收系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统，属于冷量回收领域，该车用LNG冷量回收系统包括LNG储罐、发动机、换热装置、蓄冷系统、蓄冷剂储存器以及冷量输出终端，所述换热装置分别与LNG储罐、发动机、蓄冷系统以及蓄冷剂储存器相连，所述冷量输出终端与所述蓄冷剂储存器相连。本实用新型具有较强的冷量储存和回收能力，能够满足汽车冷负载长时间的工作需求。
【专利说明】具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及车用空调器领域，尤其涉及一种具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统。
【背景技术】
[0002]LNG是液化天然气(liquefied natural gas)的英文缩写。LNG储罐通常是一种卧式液化天然气储罐，将常压下的气态天然气冷却至_162°C的低温使得气态天然气转化为LNG,将LNG储存至储罐中便得到LNG储罐，LNG储罐利于天然气的储存和运输。LNG转化为常温气态天然气时需要吸收大量的热能，即可认为释放大量的冷能，汽车用LNG储罐的冷能相当于240kW.h的电能，回收利用的潜力巨大。
[0003]现有的LNG液化天然气汽车空调制冷系统，包括LNG储液罐、节流降压阀、汽化器、发动机、驾驶室等部件，并在系统中充注汽车冷却液用作冷量传递的介质，是在LNG储液罐后通过管路、节流降压阀连接有换热器，换热器通过管路、汽化器和调压阀门连接至发动机；换热器再通过管路连接有蒸发器和水泵；蒸发器设置在驾驶室内；在换热器出口和带有温控器的蒸发器进口之间连接有带泄压保护盖的膨胀箱。
[0004]上述现有技术仅设置了用于添加冷却液的膨胀箱，膨胀箱体通常用于吸收系统压力，几乎不具有蓄冷功能；另外，通过汽化器实现一部分液化天然气的气化，会造成汽化器气化部分的冷量无法回收，冷量的利用程度十分有限。
实用新型内容
[0005]为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统，具有较强的冷量储存和回收能力。
[0006]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]本实用新型提供的一种具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统，包括LNG储罐、发动机、换热装置、蓄冷系统、蓄冷剂储存器以及冷量输出终端，所述换热装置分别与LNG储罐、发动机、蓄冷系统以及蓄冷剂储存器相连，所述冷量输出终端与所述蓄冷剂储存器相连。
[0008]优选为，所述换热装置包括至少两级依次相连的换热器，所述LNG储罐与第一级换热器相连，所述发动机与最后一级换热器相连。
[0009]优选为，所述换热装置中第一级换热器与蓄冷系统相连。
[0010]优选为，所述换热装置中第二级及以上换热器与蓄冷剂储存器相连。
[0011]所述第二级及以上换热器与同一个所述蓄冷剂储存器相连。优选为，所述第二级及以上换热器与至少一个的所述蓄冷剂储存器(4)一一对应且相连。
[0012]优选为，所述蓄冷系统与至少一个所述蓄冷剂储存器相连。。
[0013]优选为，多个所述冷量输出终端与同一所述蓄冷剂储存器相连。
[0014]优选为，每一个所述蓄冷剂储存器均有一个所述冷量输出终端与之对应且彼此相连。
[0015]本实用新型的有益效果为:
[0016]本实用新型设置了蓄冷系统和蓄冷剂储存器，蓄冷系统和蓄冷剂储存器中具有不同的蓄冷介质，能分别回收第一换热器和第二换热器产生的冷量，使得本实用新型既能回收LNG的显热，又能回收LNG潜热，极大提升了本实用新型的蓄冷能力和冷量回收能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是实施例一中提供的具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统的结构示意图；
[0019]图2是实施例二中提供的具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统的结构示意图；
[0020]图3是实施例三中提供的具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统的结构示意图。
[0021]图中:
[0022]1、LNG储罐；2、发动机；31、第一换热器；32、第二换热器；4、蓄冷剂储存器；5、冷量输出终端；6、第一换热回路；7、第二换热回路；8、第三换热回路；9、第四换热回路；10、蓄冷系统。
【具体实施方式】
[0023]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。
[0024]实施例一
[0025]如图1所示，是本实施例中提供的具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统的结构示意图。
[0026]本实施例中提供了一种具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统，其包括LNG储罐
1、发动机2、换热装置、蓄冷系统10、蓄冷剂储存器4以及冷量输出终端5，所述换热装置分别与LNG储罐1、发动机2、蓄冷系统10以及蓄冷剂储存器4相连，所述冷量输出终端5与所述蓄冷剂储存器4相连。
[0027]所述换热装置包括至少两级依次连接的换热器，所述LNG储罐I与第一级换热器31相连，所述发动机2与最后一级换热器32相连。所述换热装置中第一级换热器31与蓄冷系统10相连，第二级及以上换热器与蓄冷剂储存器4相连。其连接方式通常为如下两种:
[0028]方式一:第二级及以上换热器与同一个所述蓄冷剂储存器4相连。
[0029]方式二:第二级及以上所述换热器与至少一个的所述蓄冷剂储存器4 一一对应且相连，也就是说，每一个所述换热器均对应一个所述蓄冷剂储存器4与之相连。
[0030]所述蓄冷系统10与至少一个所述蓄冷剂储存器4相连。[0031]所述冷量输出终端5可以是一个或者多个，其与所述蓄冷剂储存器4的连接方式有两种:
[0032]方式一:多个所述冷量输出终端与同一所述蓄冷剂储存器4相连，即一个所述蓄冷剂储存器4为所述冷量输出终端提供冷能。
[0033]方式二:每一个所述蓄冷剂储存器4均有一个所述冷量输出终端与之对应且彼此相连，即多个所述蓄冷剂储存器4中的每一个所述蓄冷剂储存器4均有一个所述冷量输出终端与之相连。
[0034]优选的，所述换热装置由两到三级换热器组成，本实施例中，所述换热装置由两级换热器组成。即第一换热器31和第二换热器也是最后一级换热器32组成，所述第一换热器31通过第一换热回路6与蓄冷系统10相连，所述第二换热器32通过第二换热回路7与蓄冷剂储存器4相连。
[0035]所述蓄冷系统10用于回收LNG气化过程中的潜热，所述蓄冷剂储存器4用于回收低温气态天然气的显热；所述蓄冷系统10和所述蓄冷剂储存器4存在，使得LNG中的大量冷量被储存，极大提高车用LNG冷量回收汽车空调器的蓄冷能力和冷量回收能力。所述蓄冷系统10和蓄冷剂储存器4 二者主要区别在于蓄冷介质和方式不同。
[0036]所述LNG储罐I依次与所述第一换热器31、所述第二换热器32以及所述发动机2相连，即从所述LNG储罐I流出的LNG依次流经所述第一换热器31和所述第二换热器32，最后流入所述发动机2燃烧，为汽车提供动力。
[0037]所述蓄冷系统10通过第三换热回路8与所述蓄冷剂储存器4相连，这种连接方式既能增强冷量流向旋转的灵活性，又能提高本实用新型的可控性、稳定性和可靠性。所述冷量输出终端5通过第四换热回路9与所述蓄冷剂储存器4相连，冷量输出终端5可以是汽车空调或冷藏装置。
[0038]所述发动机2与发动机水冷器相连，第二换热器32通过管道与所述发动机水冷器相连。由第二换热器32流出的低压气态天然气流经所述发动机水冷器，与所述发动机水冷器发生热交换变成常温气态天然气，常温天然气流入所述发动机2燃烧，为汽车提供动力。
[0039]所述蓄冷系统10中的蓄冷介质为水、冰、冰水混合物、共晶盐或气体水合物中的一种，所述冰为固态的水或有机物与水的固态混合物。所述蓄冷剂储存器4中的蓄冷剂为芳香烃类、醇类、脂类、醇脂类中的一种或多种，或芳香烃类、醇类、脂类、醇脂类中的一种或多种与水的混合物，其中，芳香烃类可以是苯、甲苯、二甲苯等，醇类、脂类、醇脂类可以是甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、乙酸乙酯等，所述醇脂类是指醇类与脂类的混合物。
[0040]所述第一换热器31和所述第二换热器32均为板翅式换热器、管板式换热器、容积式换热器、列管式换热器、板式换热器、管壳式换热器以及套管式换热器中的一种。
[0041]具体使用时，LNG储罐I中储存有温度约为_162°C，压强约为1.4Mpa的LNG。
[0042]首先，本步骤中优选第一换热器31为管板式换热器，从LNG储罐I中流出的LNG进入第一换热器31中，与第一换热器31发生热交换实现初步气化，变成气液混合态天然气，第一换热器31出口处的气液混合态天然气的温度为_83°C。
[0043]与此同时，气化过程中产生的潜热通过第一换热回路6与蓄冷系统10进行换热，将换热过程中的冷量储存至蓄冷系统10中。本步骤中蓄冷系统10中的蓄冷介质优选为50%乙二醇水溶液在低温下形成的冰。[0044]然后，本步骤中优选第二换热器32为容积式换热器，经过初步气化的天然气流入第二换热器32中，与第二换热器32进一步换热变成低温天然气，第二换热器32出口处的低温天然气的温度为5°C，气压0.6Mpa。
[0045]与此同时，进一步换热过程中产生的显热通过第二换热回路7与蓄冷剂储存器4进行换热，将换热过程中的冷量储存至蓄冷剂储存器4中。
[0046]最后，从第二换热器32流出的天然气作为发动机2的燃料流入发动机2中。
[0047]此外，可以依据使用者的需要，冷量输出终端5通过第四换热回路9与蓄冷剂储存器4进行热量交换，为汽车空调或冷藏装置提供冷量。
[0048]本实施例中提供的具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统设置了蓄冷系统10和蓄冷剂储存器4，蓄冷系统10和蓄冷剂储存器4中具有不同的蓄冷介质，能分别回收第一换热器31和第二换热器32产生的冷量，使得车用LNG冷量回收系统既能回收LNG的显热，又能回收LNG潜热，极大提升了车用LNG冷量回收系统的蓄冷能力和冷量回收能力。
[0049]图2、图3分别为实施例二和实施例三的示意图，与前述图1所对应的实施例一的区别在于:实施例二中，换热装置包括3级换热器，第二级和第三级换热器与同一蓄冷剂储存器4相连；实施例三中，换热装置包括3级换热器，第二级和第三级换热器分别与不同的蓄冷剂储存器41，42相连，蓄冷系统10分别与蓄冷剂储存器41，42相连，两个冷量输出终端51，52与所述蓄冷剂储存器41，42分别相连。
[0050]以上仅以实施例对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限于上述尺寸和外观例证，更不应构成本实用新型的任何限制。只要对本实用新型所做的任何改进或者变型均属于本实用新型权利要求主张的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统，其特征在于:包括LNG储罐(I)、发动机(2)、换热装置、蓄冷系统(10)、蓄冷剂储存器(4)以及冷量输出终端(5)，所述换热装置分别与LNG储罐(I)、发动机(2)、蓄冷系统(10)以及蓄冷剂储存器(4)相连，所述冷量输出终端(5)与所述蓄冷剂储存器(4)相连。
2.根据权利要求1所述的具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统，其特征在于: 所述换热装置包括至少两级依次相连的换热器，所述LNG储罐(I)与第一级换热器(31)相连，所述发动机(2)与最后一级换热器(32)相连。
3.根据权利要求2所述的具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统，其特征在于: 所述换热装置中第一级换热器(31)与蓄冷系统(10)相连。
4.根据权利要求2所述的具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统，其特征在于: 所述换热装置中第二级及以上换热器与蓄冷剂储存器(4)相连。
5.根据权利要求4所述的具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统，其特征在于: 所述第二级及以上换热器与同一个所述蓄冷剂储存器(4)相连。
6.根据权利要求4所述的具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统，其特征在于: 所述第二级及以上换热器与至少一个的所述蓄冷剂储存器(4)一一对应且相连。
7.根据权利要求1所述的具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统，其特征在于: 所述蓄冷系统(10)与至少一个所述蓄冷剂储存器(4)相连。
8.根据权利要求1所述的具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统，其特征在于: 多个所述冷量输出终端与同一所述蓄冷剂储存器(4 )相连。
9.根据权利要求1所述的具有蓄冷系统的车用LNG冷量回收系统，其特征在于: 每一个所述蓄冷剂储存器(4)均有一个所述冷量输出终端与之对应且彼此相连。
【文档编号】F24F5/00GK203719230SQ201320704202
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】段占庭, 王青, 程乐明, 谷俊杰, 甘中学 申请人:新奥科技发展有限公司