节能制冷设备及其系统和工艺技术方案

本发明专利技术涉及制冷技术领域，尤其涉及一种节能制冷设备及其系统和工艺。该节能制冷设备和工艺包括首尾依次连通的一级低温工质存储器、一级增压泵、空气海水换热器、一级低温工质汽轮机、一级低温工质凝汽器和一级凝结泵；空气海水换热器外设置有除冰除霜装置和风扇装置；空气海水换热器设置有入口阀门和出口阀门；一级低温工质存储器与一级凝结泵设置有一级低温存储器入口阀门，一级低温工质存储器与一级增压泵之间设置有一级低温存储器出口阀门；一级低温工质汽轮机连通有第一介质排放阀。该节能制冷系统包括所述节能制冷设备。本发明专利技术的目的在于提供节能制冷设备及其系统和工艺，以有效利用空气或海水中蕴藏的大量热能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷
，尤其涉及一种节能制冷设备及其系统和工艺。
技术介绍
随着时代的发展，制冷与空调行业已经成为衡量一个社会经济实力、科技水平与人民生活质量的重要标志之一，制冷技术在工业、农业、科学技术及国防等领域具有越来越重要的作用。传统的制冷空调技术，是将室内热能转移到室外，同时额外加消耗的电能，一起被室外机散发到室外，采用的是热能“转移法”，来实现室内温度降低。目前的制冷技术，基本都需要消耗电能，通过消耗电能实现制冷。夏天室内空气或者室外环境温度，都相对比较高。人们在炎热的夏天感觉非常的不舒服，因此好多人都购买空调等制冷设备进行防暑降温。但是空调设备的消耗电能和耗电量，也是很多人无法接受的，尤其是飞机场、大型会议室，大型礼堂、电影院、酒店宾馆、大型商场商店、图书馆、会堂、医院、展览馆，以及汽车、火车、飞机和轮船中，也都不同程度地安装有空气调节设备，这些大型空调设备的耗电量应该说也是非常惊人的。炎热的夏天，空气和海水中蕴藏着大量的热能，尤其是非洲等赤道国家；如何将空气或者海水中蕴藏的大量热能有效利用是本申请亟须解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供节能制冷设备及其系统和工艺，以有效利用空气或海水中蕴藏的大量热能。本专利技术提供的节能制冷设备，包括首尾依次连通的一级低温工质存储器、一级增压泵、空气海水换热器、一级低温工质汽轮机、一级低温工质凝汽器和一级凝结泵；所述一级低温工质存储器内存储的第一介质通过所述一级增压泵输送至所述空气海水换热器，用于冷却流经所述空气海水换热器的海水或者空气，并输送至所述一级低温工质汽轮机，以驱使所述一级低温工质汽轮机转动；所述一级低温工质凝汽器用于冷却所述一级低温工质汽轮机输出的所述第一介质，并将所述第一介质通过所述一级凝结泵输送至所述一级低温工质存储器内；所述空气海水换热器设置有除冰除霜装置；所述除冰除霜装置能够给所述空气海水换热器的外壳提供热量；所述空气海水换热器设置有风扇装置；所述风扇装置用于使流经所述空气海水换热器的海水或者空气加速；所述第一介质为低温介质，且所述第一介质的沸点低于0℃；所述空气海水换热器与所述一级增压泵之间设置有入口阀门，所述空气海水换热器与所述一级低温工质汽轮机之间设置有出口阀门；所述空气海水换热器的数量为一个或者多个，一个或者多个所述空气海水换热器分别设置在所述一级增压泵与所述一级低温工质汽轮机之间；所述入口阀门和所述出口阀门的数量分别与所述空气海水换热器的数量一一对应；所述一级低温工质存储器与所述一级凝结泵设置有一级低温存储器入口阀门，所述一级低温工质存储器与所述一级增压泵之间设置有一级低温存储器出口阀门；所述一级低温工质汽轮机连通有第一介质排放阀，所述第一介质排放阀用于排放所述第一介质。进一步地，所述空气海水换热器的数量为两个，分别为第一空气海水换热器和第二空气海水换热器；所述第一空气海水换热器和所述第二空气海水换热器分别与所述一级增压泵之间设置有入口阀门，所述第一空气海水换热器和所述第二空气海水换热器分别与所述一级低温工质汽轮机之间设置有出口阀门；所述风扇装置固定设置在所述第一空气海水换热器和所述第二空气海水换热器之间，且所述风扇装置能够给所述第一空气海水换热器和/或所述第二空气海水换热器供风；所述第一空气海水换热器的外壳远离所述风扇装置的一面设置有除冰除霜装置，所述第二空气海水换热器的外壳远离所述风扇装置的一面设置有除冰除霜装置。进一步地，所述的节能制冷设备包括低温工质压缩机和换热器，还包括三级低温工质汽轮机或者膨胀机；所述低温工质压缩机、所述换热器、所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机、所述一级低温工质凝汽器首尾依次连通并形成循环回路；所述低温工质压缩机用于压缩第三介质，并将所述第三介质通过所述换热器冷却，输送至所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机，以驱使所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机转动；所述一级低温工质凝汽器通过来自于所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机输出的所述第三介质冷却所述一级低温工质汽轮机输出的所述第一介质，并将所述第三介质输送至所述低温工质压缩机。进一步地，所述一级低温工质汽轮机驱动连接一级发电机；所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机驱动连接三级发电机；所述第一介质为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮或者氟利昂；所述第三介质为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮或者氟利昂；所述除冰除霜装置包括电加热丝；所述空气海水换热器具有多个翅片。进一步地，所述换热器连接在所述一级凝结泵与所述一级低温存储器入口阀门之间，用于将所述第三介质的热能传递给所述第一介质。进一步地，所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机与所述换热器之间连接有三级低温工质存储器。进一步地，所述低温工质压缩机驱动连接所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机。进一步地，所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机连通有第三介质排放阀，所述第三介质排放阀用于排放所述第三介质；所述换热器与所述三级低温工质存储器设置有三级低温存储器入口阀门，所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机与所述三级低温工质存储器设置有三级低温存储器出口阀门。本专利技术提供的节能制冷系统，包括所述的节能制冷设备。本专利技术提供的节能制冷工艺，适用于所述的节能制冷设备，其特征在于，包括如下步骤：沸点温度低于0℃的呈液态的第一介质从一级低温工质存储器内输送至空气海水换热器；在空气海水换热器内，温度为20℃-50℃的空气海水换热器的海水或者空气与第一介质热交换后温度下降到5℃-10℃，同时第一介质吸热汽化后温度升至1℃-5℃、压力升至2.5MPa以上并输送至一级低温工质汽轮机；第一介质驱使一级低温工质汽轮机转动做功后，温度降至-35℃以下、压力降至0.5MPa以下并输送至一级低温工质凝汽器；第一介质在一级低温工质凝汽器内被冷却温度降至-50℃以下，并输送至一级低温工质存储器内，形成循环。本专利技术提供的节能制冷设备及其系统和工艺，通过第一介质为低温介质，以能够防止第一介质泄漏时对大气、人员的伤害；通过第一介质的沸点低于0℃，以在一定程度上确保空气海水换热器的海水或者空气的热能能够使第一介质吸热后驱使一级低温工质汽轮机有效做功，以能够有效利用空气或海水中蕴藏的大量热能；通过入口阀门和出口阀门以对应调节空气海水换热器，以能够分别调节空气海水换热器流经的第一介质流量以及出口压力，以进一步确保海水或者空气与第一介质换热效率和避免空气海水换热器表面结冰结霜，以确保第一介质吸热后能够有效驱使一级低温工质汽轮机做功，以能够有效转化海水或者空气热能；通过并列设置多个空气海水换热器，一方面可以扩大与海水或者空气的换热面积，另一方面便于进行除霜除冰和在检修其中一个空气海水换热器时，一级低温工质汽轮机仍然可以有效做功；通过设置第一介质排放阀，以及一级低温存储器入口阀门和一级低温存储器出口阀门，便于设备调试和设备的检修；通过控制一级低温存储器入口阀门和一级低温存储器出口阀门，以调节一级低温工质存储器的进口流量和出口流量，同时在一定程度上减少空气海水在空气海水换热器上结冰结霜；由于海水和热空气温度最高只有30-40摄氏度，即使这样也很难掌控空气海水换热器表面不低于零度和结冰，因此可通过风扇装置增加炎热空气或者海水的流动速度，通过除冰除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能制冷设备，其特征在于，包括首尾依次连通的一级低温工质存储器、一级增压泵、空气海水换热器、一级低温工质汽轮机、一级低温工质凝汽器和一级凝结泵；所述一级低温工质存储器内存储的第一介质通过所述一级增压泵输送至所述空气海水换热器，用于冷却流经所述空气海水换热器的海水或者空气，并输送至所述一级低温工质汽轮机，以驱使所述一级低温工质汽轮机转动；所述一级低温工质凝汽器用于冷却所述一级低温工质汽轮机输出的所述第一介质，并将所述第一介质通过所述一级凝结泵输送至所述一级低温工质存储器内；所述空气海水换热器设置有除冰除霜装置；所述除冰除霜装置能够给所述空气海水换热器的外壳提供热量；所述空气海水换热器设置有风扇装置；所述风扇装置用于使流经所述空气海水换热器的海水或者空气加速；所述第一介质为低温介质，且所述第一介质的沸点低于0℃；所述空气海水换热器与所述一级增压泵之间设置有入口阀门，所述空气海水换热器与所述一级低温工质汽轮机之间设置有出口阀门；所述空气海水换热器的数量为一个或者多个，一个或者多个所述空气海水换热器分别设置在所述一级增压泵与所述一级低温工质汽轮机之间；所述入口阀门和所述出口阀门的数量分别与所述空气海水换热器的数量一一对应；所述一级低温工质存储器与所述一级凝结泵设置有一级低温存储器入口阀门，所述一级低温工质存储器与所述一级增压泵之间设置有一级低温存储器出口阀门；所述一级低温工质汽轮机连通有第一介质排放阀，所述第一介质排放阀用于排放所述第一介质。...

【技术特征摘要】
1.一种节能制冷设备，其特征在于，包括首尾依次连通的一级低温工质存储器、一级增压泵、空气海水换热器、一级低温工质汽轮机、一级低温工质凝汽器和一级凝结泵；所述一级低温工质存储器内存储的第一介质通过所述一级增压泵输送至所述空气海水换热器，用于冷却流经所述空气海水换热器的海水或者空气，并输送至所述一级低温工质汽轮机，以驱使所述一级低温工质汽轮机转动；所述一级低温工质凝汽器用于冷却所述一级低温工质汽轮机输出的所述第一介质，并将所述第一介质通过所述一级凝结泵输送至所述一级低温工质存储器内；所述空气海水换热器设置有除冰除霜装置；所述除冰除霜装置能够给所述空气海水换热器的外壳提供热量；所述空气海水换热器设置有风扇装置；所述风扇装置用于使流经所述空气海水换热器的海水或者空气加速；所述第一介质为低温介质，且所述第一介质的沸点低于0℃；所述空气海水换热器与所述一级增压泵之间设置有入口阀门，所述空气海水换热器与所述一级低温工质汽轮机之间设置有出口阀门；所述空气海水换热器的数量为一个或者多个，一个或者多个所述空气海水换热器分别设置在所述一级增压泵与所述一级低温工质汽轮机之间；所述入口阀门和所述出口阀门的数量分别与所述空气海水换热器的数量一一对应；所述一级低温工质存储器与所述一级凝结泵设置有一级低温存储器入口阀门，所述一级低温工质存储器与所述一级增压泵之间设置有一级低温存储器出口阀门；所述一级低温工质汽轮机连通有第一介质排放阀，所述第一介质排放阀用于排放所述第一介质。2.根据权利要求1所述的节能制冷设备，其特征在于，所述空气海水换热器的数量为两个，分别为第一空气海水换热器和第二空气海水换热器；所述第一空气海水换热器和所述第二空气海水换热器分别与所述一级增压泵之间设置有入口阀门，所述第一空气海水换热器和所述第二空气海水换热器分别与所述一级低温工质汽轮机之间设置有出口阀门；所述风扇装置固定设置在所述第一空气海水换热器和所述第二空气海水换热器之间，且所述风扇装置能够给所述第一空气海水换热器和/或所述第二空气海水换热器供风；所述第一空气海水换热器的外壳远离所述风扇装置的一面设置有除冰除霜装置，所述第二空气海水换热器的外壳远离所述风扇装置的一面设置有除冰除霜装置。3.根据权利要求1或2所述的节能制冷设备，其特征在于，包括低温工质压缩机和换热器，还包括三级低温工质汽轮机或者膨胀机；所述低温工质压缩机、所述换热器、所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机、所述一级低温工质凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁志远，
申请(专利权)人：翁志远，
类型：发明
国别省市：北京;11