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专利号: 2017110807824
申请人: 翁志远
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-06-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种气体制备系统,其特征在于,包括气体制备管路和热能利用管路;

所述气体制备管路包括依次连通的气体管路入口、气体预冷装置和气体管路出口;

所述气体管路入口与所述气体预冷装置之间设置有气体压缩装置,或者,所述气体预冷装置与所述气体管路出口之间设置有气体压缩装置;

所述热能利用管路包括用于流通气液相变介质的N个循环回路;其中,N为大于等于1的整数;

N为1时,第一循环回路包括首尾依次连通的所述气体预冷装置、一级汽轮机或一级膨胀机、一级冷凝器和一级液体泵;N为大于等于2的整数时,第N循环回路包括首尾依次连通的N‑1级冷凝器、N级汽轮机或N级膨胀机、N级冷凝器和N级液体泵;所述N‑1级冷凝器用于令流经第N循环回路的第N介质冷却N‑1级汽轮机或N‑1级膨胀机输出的第N‑1介质;所述N级冷凝器用于冷却N级汽轮机或N级膨胀机输出的第N介质;所述第一循环回路的第一介质为低温液体介质;所述第N介质为标准大气压下沸点低于0摄氏度的低温液体介质;

所述气体预冷装置用于令所述热能利用管路的第一循环回路的第一介质冷却所述气体制备管路的气体制备介质;

所述气体制备管路包括气体热交换装置;所述气体热交换装置用于令从所述气体管路入口流向所述气体管路出口的气体制备介质冷却;

所述气体管路入口、所述气体压缩装置、所述气体预冷装置和所述气体热交换装置依次连通;或者,所述气体管路入口、所述气体预冷装置、所述气体压缩装置和所述气体热交换装置依次连通;

所述气体管路出口连通气体分离装置;

所述气体热交换装置包括气体反馈热交换装置和气体发电热交换装置;所述气体反馈热交换装置设置在所述气体发电热交换装置与所述气体分离装置之间;

所述气体反馈热交换装置用于令所述气体分离装置输出的气体制备介质冷却从所述气体预冷装置流向所述气体管路出口的气体制备介质;

所述气体发电热交换装置用于令所述热能利用管路的第N介质冷却所述气体制备管路的气体制备介质;所述气体预冷装置或者所述N级冷凝器的两端与所述气体发电热交换装置的两端分别连通;其中,N为大于等于1的整数;

所述气体制备系统包括间接换热循环回路;

所述间接换热循环回路包括首尾依次连通的所述气体热交换装置、间接压缩装置、间接换热装置和间接节流阀;

所述气体热交换装置用于令所述间接换热循环回路的间接循环介质冷却从所述气体预冷装置流向所述气体管路出口的气体制备介质;

所述间接换热装置用于令所述热能利用管路的第N介质冷却所述间接换热循环回路的间接循环介质;所述气体预冷装置或者所述N级冷凝器的两端与所述间接换热装置的两端分别连通。

2.根据权利要求1所述的气体制备系统,其特征在于,所述气体制备管路包括气体过滤装置和气体纯化装置;

所述气体管路入口、所述气体过滤装置、所述气体压缩装置、所述气体预冷装置、所述气体纯化装置和所述气体热交换装置依次连通;

或者,所述气体管路入口、所述气体过滤装置、所述气体预冷装置、所述气体压缩装置、所述气体纯化装置和所述气体热交换装置依次连通;

或者,所述气体管路入口、所述气体过滤装置、所述气体预冷装置、所述气体纯化装置、所述气体压缩装置和所述气体热交换装置依次连通。

3.根据权利要求1所述的气体制备系统,其特征在于,所述气体反馈热交换装置与所述气体分离装置之间设置有气体膨胀机。

4.根据权利要求1所述的气体制备系统,其特征在于,所述热能利用管路包括冷却直排管路;所述冷却直排管路包括依次连通的气体分离装置、所述N级冷凝器和冷却直排输出端;所述N级冷凝器用于令所述气体分离装置内的气体制备介质冷却所述N级汽轮机或所述N级膨胀机输出的第N介质,并输送给所述冷却直排输出端排出。

5.根据权利要求1所述的气体制备系统,其特征在于,所述热能利用管路包括冷却直排管路;所述冷却直排管路包括依次连通的冷却直排低温工质存储器、所述N级冷凝器和冷却直排输出端;所述N级冷凝器用于令所述冷却直排低温工质存储器内的冷却直排介质冷却所述N级汽轮机或所述N级膨胀机输出的第N介质,并输送给所述冷却直排输出端排出;

所述冷却直排低温工质存储器与所述N级冷凝器之间设置有冷却直排液体泵,所述冷却直排液体泵用于令所述冷却直排低温工质存储器内的冷却直排介质输送给所述N级冷凝器;

所述冷却直排低温工质存储器与所述冷却直排液体泵之间设置有冷却存储器出口阀门。

6.根据权利要求1所述的气体制备系统,其特征在于,N为大于等于1的整数时,所述N级冷凝器与所述N级液体泵之间设置有用于存储第N介质的N级低温工质存储器;

所述N级冷凝器与所述N级低温工质存储器之间连通有N级冷凝泵;所述N级冷凝泵用于令流经所述N级冷凝器的第N介质输入至所述N级低温工质存储器内;

所述N级冷凝器与所述N级冷凝泵之间连通有N级液体分离器;所述N级液体分离器用于分离所述第N循环回路的第N介质,并将呈液相的第N介质输送给所述N级冷凝泵;

所述N级冷凝泵与所述N级低温工质存储器之间设置有N级存储器入口阀门;所述N级液体泵与所述N级低温工质存储器之间设置有N级存储器出口阀门;

所述N级低温工质存储器设置有N级存储器补偿排气阀;所述N级存储器补偿排气阀用于补偿或者排放所述N级低温工质存储器内的介质;

所述N级冷凝器设置有N级冷凝补偿排气阀;所述N级冷凝补偿排气阀用于补偿或者排放所述N级冷凝器内的介质;

所述N级汽轮机与所述N级冷凝器为一体装置,或者所述N级膨胀机与所述N级冷凝器为一体装置;

所述第N循环回路设置有一处或者多处循环回路排放阀,所述循环回路排放阀用于排放所述第N循环回路内介质;

所述N级汽轮机或所述N级膨胀机、所述N级冷凝器和所述N级液体泵外套有保温层;

N为大于等于2的整数时,所述第N介质的沸点不高于所述第N‑1介质的沸点;

N为大于等于1的整数时,所述第N介质为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮、氟利昂、甲烷、乙烷、丙烷、天然气、煤气或者沼气;

N为大于等于1的整数时,所述N级汽轮机或所述N级膨胀机驱动连接N级发电机或者驱动动力设备;

所述气体制备介质为常温常压下沸点为零下的气体;所述气体制备介质为空气、天然气、甲烷、乙烷、氧气、氮气、氩气、氢气或者氦气;

所述气体预冷装置外套有保温层;

所述气体压缩装置外套有保温层;

所述气体热交换装置外套有保温层。

7.一种利用空气分离和制备设备进行发电的系统,其特征在于,包括权利要求1‑6任一项所述的气体制备系统。