一种LNG动力船多温空调系统及使用方法技术方案

技术编号:13125070 阅读:128 留言:0更新日期:2016-04-06 12:33
本发明专利技术公开了一种LNG动力船多温空调系统及方法,所述系统包括LNG气化系统、多温制冷环路、发动机缸套冷却水加热装置、自动控制装置等。所述一种LNG动力船多温空调系统的方法是:载冷剂在LNG换热器中与液化天然气换热,回收LNG气化过程释放的冷能,即LNG作为空调冷源,将载冷剂节流至不同的蒸发压力,进入不同的工作舱室进行蒸发吸热,然后多股载冷剂汇到同一加热装置中升温至某一温度,载冷剂再次进入LNG换热器换热,形成闭式循环系统。本发明专利技术充分利用LNG冷能,减少了船舶空调制冷机组的初投资,同时满足不同空调区域对温度的不同需求,具有良好的经济性和环保性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LNG冷能回收利用
,具体是一种LNG动力船的多温空调系统及方法。
技术介绍
船舶作为一种重要的交通工具,对社会经济发展具有重要意义。传统船舶动力系统主要依靠船舶柴油机提供动力,但柴油机中重油的燃烧产生大量废气和颗粒物,污染较大。随着“绿色船舶”概念的提出和天然气发动机技术的进步,以天然气为燃料的发动机被装载于船舶。船舶航行中航区、气候的变化导致船舶舱室温度的变化,为了保证船舶的舒适性,船舶空调被广泛使用。传统船舶空调采用蒸汽压缩制冷,耗电量大,而船舶电力是由船舶发电机提供,船舶电力的获得实质是消耗了大量的化石燃料。故传统船舶空调不具有经济环保特性。LNG动力船,以LNG作为船舶发动机的燃料。通常LNG储罐中LNG温度为-162°C,天然气发动机的进气温度为环境温度(10°c?40°C)。研究表明LNG气化过程释放的冷量为830kJ/kg,其中潜热为515kJ/kg,显热为315kJ/kg,冷量可观。不同的船舶舱室,根据其功能的不同,需设定不同的室内温度。比如船舶冷库、普通起居室、太阳辐射量大的顶楼舱室(如驾驶室)均需设定不同的舱室温度。现阶段船舶实现多温空调系统通常做法是采用多套蒸汽压缩制冷系统单独控制各功能舱室,这样就带来投入成本大、占用空间大等问题。故,需要一种新的技术方案以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的是现有技术存在的上述缺陷,其目的是:设计的一种LNG冷能多温空调系统,解决LNG动力船不同功能舱室对不同温度需求的实际问题,该LNG冷能多温空调系统不仅充分利用LNG冷能,而且可根据不同功能舱室温度需求进行温度设定,提高LNG冷能空调的适用性。为解决上述的技术问题,本专利技术LNG动力船多温空调系统所采用的技术方案是:一种LNG动力船多温空调系统,包括LNG储液罐,连接LNG储液罐的LNG换热器、连接LNG换热器的分流器、蒸发器组、汇流器、连接汇流器的回热器,该回热器返回连接LNG换热器使LNG换热器、分流器、蒸发器组、汇流器、回热器形成回路;其中,蒸发器组包括第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器,并且第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器采用并联方式安装于分流器和汇流器之间;LNG换热器中具有低温载冷剂且低温载冷剂在循环栗的作用下进入分流器,进行载冷剂的分配;所述第一蒸发器的前端设有第一前节流阀,第一蒸发器的后端设有第一后节流阀;所述第二蒸发器的前端设有第二前节流阀,第二蒸发器的后端设有第二后节流阀;第三蒸发器的前端设有第三前节流阀,第三蒸发器的后端不通过节流阀而直接连接到汇流器。而上述LNG动力船多温空调系统的使用方法的技术方案为:载冷剂在LNG换热器中与液化天然气换热,回收LNG气化过程释放的冷能,将载冷剂通过第一前节流阀、第二前节流阀、第三前节流阀节流至三种蒸发压力后分别进入第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器进行蒸发吸热,然后三股载冷剂汇到回热器中升温后再次进入LNG换热器换热,形成闭式循环系统;其中,通过第一后节流阀和第二后节流阀对第一蒸发器、第二蒸发器进行二次节流,节流至与第三蒸发器压力相同。与
技术介绍
相比,本专利技术所具有的效果是:由于采用节流阀进行节流降温,故可根据船舶舱室对温度的不同需求,进行手动或自动调节,从而提高LNG动力船多温空调系统的适用性。本专利技术充分利用LNG冷能,减少了船舶空调制冷机组的初投资,同时满足不同空调区域对温度的不同需求,具有良好的经济性和环保性。【附图说明】图1为本专利技术LNG动力船多温空调系统的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本专利技术,应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围,在阅读了本专利技术之后,本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1所不,本专利技术公开一种LNG动力船多温空调系统,包括LNG储液触1,连接LNG储液罐1的LNG换热器2、连接LNG换热器2的分流器8、蒸发器组、汇流器6、连接汇流器的回热器5,该回热器返回连接LNG换热器2使LNG换热器2、分流器8、蒸发器组、汇流器、回热器形成回路;其中,蒸发器组包括第一蒸发器3、第二蒸发器4、第三蒸发器7,并且第一蒸发器3、第二蒸发器4、第三蒸发器7采用并联方式安装于分流器8和汇流器6之间;LNG换热器2中具有低温载冷剂且低温载冷剂在循环栗9的作用下进入分流器8,进行载冷剂的分配;所述低温载冷剂为相变载冷剂,包括R404a,R134a、氨水等。所述第一蒸发器3的前端设有第一前节流阀V1-1,第一蒸发器的后端设有第一后节流阀V1-2;所述第二蒸发器的4前端设有第二前节流阀V2-1,第二蒸发器4的后端设有第二后节流阀V2-2;第三蒸发器7的前端设有第三前节流阀V3,第三蒸发器7的后端不通过节流阀而直接连接到汇流器6。其中利用船舶发动机缸套冷却水对蒸发吸热后的载冷剂进行加热。而所述蒸发器组中的一种实施方式为,第三蒸发器7的蒸发温度最低,第一蒸发器3的蒸发温度最高,第二蒸发器4的蒸发温度位于第三蒸发器7的蒸发温度与第一蒸发器3的蒸发温度之间。故不同的蒸发器可以放置在不同的舱室内形成不同舱室内的不同温度。该LNG动力船多温空调系统的使用方法为,载冷剂在LNG换热器中与液化天然气换热,回收LNG气化过程释放的冷能,将载冷剂通过第一前节流阀V1-1、第二前节流阀V2-1、第三前节流阀节V3流至三种蒸发压力后分别进入第一蒸发器3、第二蒸发器4、第三蒸发器7进行蒸发吸热,然后三股载冷剂汇到回热器5中升温后再次进入LNG换热器2换热,形成闭式循环系统;其中,通过第一后节流阀V1-2和第二后节流阀V2-2对第一蒸发器3、第二蒸发器5进行二次节流,节流至与第三蒸发器7压力相同。【主权项】1.一种LNG动力船多温空调系统,其特征在于,包括LNG储液罐(1),连接LNG储液罐(1)的LNG换热器(2)、连接LNG换热器(2)的分流器(8)、蒸发器组、汇流器(6)、连接汇流器的回热器(5),该回热器返回连接LNG换热器(2)使LNG换热器(2)、分流器(8)、蒸发器组、汇流器、回热器形成回路; 其中,蒸发器组包括第一蒸发器(3)、第二蒸发器(4)、第三蒸发器(7),并且第一蒸发器(3)、第二蒸发器(4)、第三蒸发器(7)采用并联方式安装于分流器(8)和汇流器(6)之间; LNG换热器(2)中具有低温载冷剂且低温载冷剂在循环栗(9)的作用下进入分流器(8),进行载冷剂的分配; 所述第一蒸发器(3)的前端设有第一前节流阀(V1-1),第一蒸发器的后端设有第一后节流阀(V1-2);所述第二蒸发器的(4)前端设有第二前节流阀(V2-1),第二蒸发器(4)的后端设有第二后节流阀(V2-2);第三蒸发器(7)的前端设有第三前节流阀(V3),第三蒸发器(7)的后端不通过节流阀而直接连接到汇流器(6)。2.如权利要求1中所述的LNG动力船多温空调系统,其特征在于:利用船舶发动机缸套冷却水对蒸发吸热后的载冷剂进行加热。3.如权利要求1中所述的LNG动力船多温空调系统,其特征在于:蒸发器组,第三蒸发器(7)的蒸发温度最低,第一蒸发器(3)的蒸发温度最高,第二蒸发器(4)的蒸发温度位于第三蒸发器(7)的蒸发温度与第一本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种LNG动力船多温空调系统,其特征在于,包括LNG储液罐(1),连接LNG储液罐(1)的LNG换热器(2)、连接LNG换热器(2)的分流器(8)、蒸发器组、汇流器(6)、连接汇流器的回热器(5),该回热器返回连接LNG换热器(2)使LNG换热器(2)、分流器(8)、蒸发器组、汇流器、回热器形成回路;其中,蒸发器组包括第一蒸发器(3)、第二蒸发器(4)、第三蒸发器(7),并且第一蒸发器(3)、第二蒸发器(4)、第三蒸发器(7)采用并联方式安装于分流器(8)和汇流器(6)之间;LNG换热器(2)中具有低温载冷剂且低温载冷剂在循环泵(9)的作用下进入分流器(8),进行载冷剂的分配;所述第一蒸发器(3)的前端设有第一前节流阀(V1‑1),第一蒸发器的后端设有第一后节流阀(V1‑2);所述第二蒸发器的(4)前端设有第二前节流阀(V2‑1),第二蒸发器(4)的后端设有第二后节流阀(V2‑2);第三蒸发器(7)的前端设有第三前节流阀(V3),第三蒸发器(7)的后端不通过节流阀而直接连接到汇流器(6)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马哲树董瑞杨珊珊孙少哲
申请(专利权)人:江苏科技大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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