[发明专利]一种基于吸收式热泵的液化气体气化装置及方法

说明书

本发明提供一种基于吸收式热泵的液化气体气化装置及方法，该装置包括液化气体气化器、冷凝器、再生器、蒸发器、换热器和溶液循环泵，其中，液化气体气化器的液化气体通道通过输气管道与冷凝器的一个换热通道连接，冷凝器的另一换热通道的出口连接蒸发器，蒸发器进一步连接液化气体气化器的制冷剂通道，液化气体的制冷剂通道经由溶液循环泵和换热器的一个换热通道之后连接再生器的进口，再生器的气体出口连接冷凝器的另一换热通道的进口，再生器的液体出口经由换热器的另一换热通道也连接于液化气体气化器的制冷剂通道。本发明能够降低液化气体气化过程中的能耗，提高能源利用率，实用更少的热量达到气化目的。

技术领域

本发明涉及一种基于吸收式热泵的液化气体气化装置及其方法。

背景技术

液化气体在气化过程中需要吸收大量的热量，这些热量通过空温式气化器或水浴式气化器提供。空温式气化器主要从空气中吸收热量，受环境温度影响比较大，在中国的北方地区由于冬季环境温度比较低，限制了空温式气化器的使用。同时空温式气化器在气化过程中把液化气体的冷量释放到环境中，使周围环境温度降低，并形成冷雾，对周围环境造成影响。

水浴式气化器主要通过热水来提供气化过程中的热量，热水主要通过电加热、锅炉或加热炉来提供。能耗比较高。由于液化气体温度比较低，直接使用水来加热存在水凝固的风险。

发明内容

针对液化气体气化过程中出现的加热介质凝固、能耗高、对环境不利的问题，本发明通过使用吸收式热泵的方式提高能源利用效率，使用更少的热量来达到液化气体气化的目的，同时由于吸收剂溶液的凝固点比较低，使用吸收剂溶液来气化液化气体可以有效防止溶液凝固现象的发生。

本发明的一种基于吸收式热泵的液化气体气化装置，其包括液化气体气化器、冷凝器、再生器、蒸发器、换热器和溶液循环泵，其中，液化气体气化器的液化气体通道通过输气管道与冷凝器的一个换热通道连接，冷凝器的另一换热通道的出口连接蒸发器，蒸发器进一步连接液化气体气化器的制冷剂通道，液化气体的制冷剂通道经由溶液循环泵和换热器的一个换热通道之后连接再生器的进口，再生器的气体出口连接冷凝器的另一换热通道的进口，再生器的液体出口经由换热器的另一换热通道也连接于液化气体气化器的制冷剂通道。

进一步地，所述冷凝器与蒸发器之间的管道上还设有节流阀。

进一步地，所述液化气体气化器使用管壳式换热器、绕管式换热器、板式换热器或板壳式换热器中的任意一种，优选管壳式换热器。

进一步地，所述再生器使用分离器或分离塔。

进一步地，所述蒸发器使用管壳式换热器、绕管式换热器、板式换热器、板壳式换热器或空冷器中的任意一种，优选管壳式换热器。

本发明还提供一种使用吸收式热泵将液化气体气化的方法，包括：液化气体经管道进入液化气体气化器，液化气体在液化气体气化器中吸收制冷剂在吸收剂中的溶解热以及制冷剂和吸收剂本身携带的显热气化为气体，气化后的气体经输气管道进入冷凝器进一步加热后输出，

同时，通过蒸发器吸热转换的气态制冷剂与吸收剂进入液化气体气化器，吸收剂在液化气体气化器中吸收制冷剂并释放热量用于将液化气体气化，吸收制冷剂的吸收剂溶液(变成制冷剂浓度较高的浓吸收剂溶液)经过循环泵加压后进入再生器加热，再生器中加热后产生的制冷剂气体进入冷凝器与经过冷凝器的气化后的液化气体换热而被冷凝为液态，再进入蒸发器加热成气态制冷剂，重复上述处理过程；

再生器中底部抽出的吸收剂通过与上述吸收制冷剂的吸收剂溶液换热后，送入液化气体气化器中吸收制冷剂并释放热量用于将液化气体气化，重复上述处理过程。

进一步地，从冷凝器出来的液态制冷剂经过节流后送入蒸发器加热。

进一步地，所述制冷剂选用氨、水、甲醇、R12或R22中的任意一种。