一种液氮冷能制取工艺循环冷却水装置的制作方法

本技术涉及新能源利用与节能减排，具体涉及一种液氮冷能制取工艺循环冷却水装置。

背景技术：

1、太阳能电池板生产基地生产车间需要大量的冷量，其冷量主要用于空调机组供冷、工艺设备散热，工艺设备散热主要采用工艺循环冷却水降温的方式。工艺循环冷却水与一般低温冷冻水(供回水温度一般为7/12℃)相比，其水温一般较高(供回水温度一般为14/20℃)。由于太阳能电池板生产工艺的特殊性，其工艺生产线通常会连续运行，工艺循环冷却水和氮气必须连续供应，即使在冬季也需要供冷和供氮气。液氮的储存温度通常为－196℃左右，而工艺生产需要的氮气通常为20℃左右的氮气，液氮汽化的过程需要释放大量的冷量。由于太阳能生产基地工艺生产线的特殊性，工艺循环冷却水和氮气的需求时间段基本一致，这也为回收利用液氮汽化冷能制取工艺循环冷却水提供了有利条件。

2、虽然液氮汽化制冷可以充分回收利用液氮冷能制取工艺循环冷却水，但是基地在氮气需求量和工艺循环冷却水需求量很难完全匹配，故仍需要辅助装置来解决氮气需求量也工艺循环冷却水需求量不匹配的问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型提供了一种液氮冷能制取工艺循环冷却水装置，该装置包括：液氮换热器、工艺循环冷却水换热器、自然冷却换热器、液氮汽化工艺装置、液氮冷回收循环装置、工艺循环冷却系统装置、自然冷却循环系统装置；所述液氮汽化工艺装置通过所述液氮换热器与所述液氮冷回收循环装置进行换热；所述液氮冷回收循环装置还通过所述工艺循环冷却水换热器与所述工艺循环冷却系统装置进行换热；所述自然冷却循环系统装置通过所述自然冷却换热器与所述工艺循环冷却系统装置进行换热。

2、进一步的，所述液氮汽化工艺装置包括液氮储槽、1号截止阀、液氮空温式汽化器、减压稳压阀、氮气储气罐、2号截止阀，所述液氮储槽、1号截止阀、液氮空温式汽化器、减压稳压阀、氮气储气罐、2号截止阀按照前后顺序依次连通，最终输出氮气至用户侧。

3、进一步的，所述液氮冷回收循环装置包括冷媒循环泵，液氮换热器、冷媒循环泵、工艺循环冷却水换热器依次连通构成冷媒循环闭环。

4、进一步的，所述冷媒为r410a冷媒，由两种准共沸的混合物r32和r125各50％组成。

5、进一步的，所述工艺循环冷却系统装置包括工艺循环冷却水回水端装置、工艺循环冷却水水泵、压缩制冷主机、工艺循环冷却水供水端装置；所述工艺循环冷却水回水端装置、工艺循环冷却水水泵、压缩制冷主机、工艺循环冷却水供水端装置依次连通构成工艺冷却水循环闭环。

6、进一步的，所述自然冷却循环系统装置包括自然冷却系统冷却塔、自然冷却系统冷却水循环泵；所述自然冷却系统冷却塔、自然冷却系统冷却水循环泵依次连通构成自然冷却水循环闭环。

7、本实用新型的有益效果是：

8、1、将液氮冷能回收技术、压缩制冷技术、自然冷却换热供冷技术、液氮空温式汽化器汽化技术有机结合起来，从而达到太阳能电池板生产基地工艺循环冷却水、氮气联供的目的。

9、2、充分利用液氮冷能为基地制取14℃工艺循环冷却水。

10、3、冬季，环境温度较低时，充分利用自然冷却技术制取工艺循环冷却水，减少压缩制冷机组开启时间，降低系统耗能。

技术特征：

1.一种液氮冷能制取工艺循环冷却水装置，其特征在于，包括：液氮换热器(3)、工艺循环冷却水换热器(9)、自然冷却换热器(12)、液氮汽化工艺装置、液氮冷回收循环装置、工艺循环冷却系统装置、自然冷却循环系统装置；所述液氮汽化工艺装置通过所述液氮换热器(3)与所述液氮冷回收循环装置进行换热；所述液氮冷回收循环装置还通过所述工艺循环冷却水换热器(9)与所述工艺循环冷却系统装置进行换热；所述自然冷却循环系统装置通过所述自然冷却换热器(12)与所述工艺循环冷却系统装置进行换热。

2.根据权利要求1所述的液氮冷能制取工艺循环冷却水装置，其特征在于，所述液氮汽化工艺装置包括按照前后顺序依次连通的液氮储槽(1)、1号截止阀(2)、液氮空温式汽化器(4)、减压稳压阀(5)、氮气储气罐(6)、2号截止阀(7)，最终输出氮气至用户侧。

3.根据权利要求1所述的液氮冷能制取工艺循环冷却水装置，其特征在于，所述液氮冷回收循环装置包括冷媒循环泵(8)，所述冷媒循环泵(8)、液氮换热器(3)、工艺循环冷却水换热器(9)依次连通构成冷媒循环闭环。

4.根据权利要求3所述的液氮冷能制取工艺循环冷却水装置，其特征在于，所述冷媒为r410a冷媒。

5.根据权利要求1所述的液氮冷能制取工艺循环冷却水装置，其特征在于，所述工艺循环冷却系统装置包括依次连通构成工艺冷却水循环闭环的工艺循环冷却水回水端装置(10)、工艺循环冷却水水泵(11)、压缩制冷主机(13)、工艺循环冷却水供水端装置(14)。

6.根据权利要求1所述的液氮冷能制取工艺循环冷却水装置，其特征在于，所述自然冷却循环系统装置包括依次连通构成自然冷却水循环闭环的自然冷却系统冷却塔(15)、自然冷却系统冷却水循环泵(16)。

技术总结
本技术属于新能源利用与节能减排技术领域，具体涉及一种液氮冷能制取工艺循环冷却水装置，包括液氮换热器、工艺循环冷却水换热器、自然冷却换热器、液氮汽化工艺装置、液氮冷回收循环装置、工艺循环冷却系统装置、自然冷却循环系统装置；液氮汽化工艺装置通过液氮换热器与液氮冷回收循环装置进行换热；液氮冷回收循环装置还通过工艺循环冷却水换热器与工艺循环冷却系统装置进行换热；自然冷却循环系统装置通过自然冷却换热器与工艺循环冷却系统装置进行换热。本技术可解决氮气需求量和工艺循环冷却水需求量不匹配的问题，可以开启压缩制冷循环进行辅助制冷，以满足工艺循环冷却水的平稳供应，同时在冬季尽量利用冷却水直接换热制取工艺循环冷却水；本技术还可以开启液氮空温式汽化装置进行辅助汽化，以保证氮气的平稳供应。

技术研发人员：王方林,张自波,马小丰,罗柠锋,李挺
受保护的技术使用者：中创博瑞建设工程有限公司
技术研发日：20230613
技术公布日：2024/1/15