【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶，尤其是涉及一种吸收-引射式船用氨燃料bog再液化系统。
技术介绍
1、随着全球变暖问题的加剧，减少温室气体排放成为当今世界面临的重要任务之一。提升零碳或低碳能源在世界能源消耗结构中的占比，有助于减少温室气体的排放，推动实现全球碳循环体系的“碳中和”。在船舶航运领域，氨作为一种零碳燃料引起广泛关注，作为船舶发动机燃料，氨通常以-33℃的液氨形式储存于燃料储罐中。在储存过程中，由于环境漏热，燃料储罐中的液氨不可避免地会吸热蒸发，蒸发产生的氨蒸气(蒸发气，即bog)积聚会导致储罐压力升高，容易引发安全事故，因此需要对燃料储罐中的氨蒸气进行处理。
2、目前，现有的大部分的氨蒸气再液化系统与专利cn115468379a所公开的船用氨蒸发气再液化系统的结构及原理类似，都是将氨蒸气经过压缩机压缩增压之后，再利用冷凝设备将氨蒸气冷凝为液氨，然后通过节流阀对液氨降温降压后回流至储罐内，以实现氨蒸气的再液化。
3、然而，由于压缩机的设备成本较高，且运行能耗较大，故增加了氨蒸气再液化系统的设备成本及运行成本，同时，压缩机在运行时的噪音较大，还会影响船员正常的工作。有鉴于此，有必要设计一种高效、节能、低成本的船用氨燃料bog再液化系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种吸收-引射式船用氨燃料bog再液化系统，其无需使用压缩机，从而减少设备成本和运行成本，并减少运行时的噪音，同时能够控制回流氨液的温度。
2、本专利技术提供一种吸收-引射式船
3、所述蒸发器用于对氨水进行加热，使氨水中的氨蒸发为氨蒸气；所述蒸发器的稀氨水出口通过氨水管路与所述吸收器的稀氨水入口连通；所述蒸发器的氨蒸气出口分为两路，所述氨蒸气出口一路与所述冷凝器的入口连通，所述冷凝器的出口与所述第一调节阀的入口连通，所述第一调节阀的出口与所述气液分离器的入口连通；所述氨蒸气出口另一路与所述引射器的工作流体入口连通；
4、所述气液分离器的液氨出口与所述液氨泵的入口连通，所述液氨泵的出口与所述液氨储罐连通；所述气液分离器的氨气出口与所述引射器的引射流体入口连通，所述引射器的混合流体出口与所述吸收器的氨气入口连通。
5、进一步地，所述蒸发器的氨蒸气出口设置于所述蒸发器的顶部，所述蒸发器内设有精馏装置，所述精馏装置位于所述蒸发器的氨蒸气出口下方，所述精馏装置用于脱除氨蒸气中的水蒸气。
6、进一步地，所述精馏装置为填料函式精馏装置，所述蒸发器的浓氨水入口位于所述精馏装置上方。
7、进一步地，所述吸收器内的底部设有用于对氨水进行降温的冷却装置。
8、进一步地，所述吸收器的稀氨水入口设置于所述吸收器的顶部，所述吸收器的氨气入口设置于所述吸收器的底部；所述吸收器内的顶部位置设有喷淋装置，所述氨水管路通过所述吸收器的稀氨水入口与所述喷淋装置连通，所述喷淋装置位于所述吸收器的氨气入口的上方。
9、进一步地，所述氨水管路上设有节流阀。
10、进一步地，所述气液分离器的内部空间分为气相空间和液相空间，所述气相空间位于所述液相空间上方，所述气液分离器的氨气出口与所述气相空间连通，所述气液分离器的液氨出口与所述液相空间连通；所述气液分离器内设有竖向设置的传热板，所述传热板的顶端位于所述气相空间内，所述传热板的底端位于所述液相空间内。
11、进一步地，所述吸收-引射式船用氨燃料bog再液化系统还包括控制模块，所述控制模块与所述第一调节阀电信号连接，所述控制模块用于控制所述第一调节阀的开度，以控制从所述气液分离器进入所述液氨储罐的液氨的温度。
12、进一步地，所述液氨储罐的bog出口与所述吸收器的氨气入口之间的管路上设有第二调节阀。
13、进一步地，所述吸收-引射式船用氨燃料bog再液化系统还包括控制模块，所述控制模块分别与所述第二调节阀和所述液氨泵电信号连接；所述控制模块用于控制所述液氨泵的泵送流量以及所述第二调节阀的开度，以使从所述液氨储罐进入所述吸收器的氨蒸气的质量能够补偿从所述气液分离器进入所述液氨储罐的液氨的质量。
14、本专利技术提供的吸收-引射式船用氨燃料bog再液化系统，采用吸收-引射复合式制冷原理，而并非常用的压缩式制冷，利用吸收器中的稀氨水吸收液氨储罐中的氨蒸气形成浓氨水，浓氨水经溶液泵泵送至蒸发器内，蒸发器对浓氨水加热至饱和状态，使浓氨水中的氨蒸发为氨蒸气，同时浓氨水的浓度降低变为稀氨水；从蒸发器内出来的氨蒸气分为两路，一路氨蒸气经冷凝器冷凝后形成液氨，然后液氨经第一调节阀降压形成过饱和液氨或饱和液氨(具体降压形成过饱和状态还是饱和状态视第一调节阀的设定开度而定)，过饱和液氨或饱和液氨进入气液分离器后部分液氨蒸发为氨蒸气并吸收热量，使其余部分液氨被冷却至过冷状态，然后经液氨泵泵回至液氨储罐，实现氨蒸气的再液化回收；从蒸发器内出来的另一路氨蒸气作为工作流体进入引射器内，气液分离器内的氨蒸气作为引射流体，气液分离器内的氨蒸气被吸入至引射器内进行混合后再次被吸收器吸收；同时气液分离器内压力降低，使注入液氨储罐的液氨的温度降低。同时，通过调节第一调节阀的开度，能够调节注入液氨储罐的液氨的温度。该吸收-引射式船用氨燃料bog再液化系统利用吸收器和蒸发器对氨蒸气进行吸收和增压，无需使用压缩机进行增压，从而减少设备成本和运行成本，并减少运行时的噪音(系统中除了泵和阀外，无其他运动部件，故而噪音小)；同时利用引射器降低气液分离器内的压力，进而获得温度更低的液氨，并降低增压组件的增压比，提高吸收器中水对氨气的吸收能力，有利于提高工作效率，并降低运行成本和系统的设计难度。
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1.一种吸收-引射式船用氨燃料BOG再液化系统，其特征在于，包括液氨储罐(1)、增压组件、冷凝器(5)、第一调节阀(6)、气液分离器(7)、液氨泵(8)和引射器(10)；所述增压组件包括吸收器(2)、蒸发器(3)和溶液泵(4)，所述液氨储罐(1)的BOG出口与所述吸收器(2)的氨气入口(21)连通，所述吸收器(2)的浓氨水出口(22)与所述溶液泵(4)的入口连通，所述溶液泵(4)的出口与所述蒸发器(3)的浓氨水入口(31)连通；
2.如权利要求1所述的吸收-引射式船用氨燃料BOG再液化系统，其特征在于，所述蒸发器(3)的氨蒸气出口(32)设置于所述蒸发器(3)的顶部，所述蒸发器(3)内设有精馏装置(33)，所述精馏装置(33)位于所述蒸发器(3)的氨蒸气出口(32)下方，所述精馏装置(33)用于脱除氨蒸气中的水蒸气。
3.如权利要求2所述的吸收-引射式船用氨燃料BOG再液化系统，其特征在于，所述精馏装置(33)为填料函式精馏装置，所述蒸发器(3)的浓氨水入口(31)位于所述精馏装置(33)上方。
4.如权利要求1所述的吸收-引射式船用氨燃料BO
5.如权利要求1所述的吸收-引射式船用氨燃料BOG再液化系统，其特征在于，所述吸收器(2)的稀氨水入口(23)设置于所述吸收器(2)的顶部，所述吸收器(2)的氨气入口(21)设置于所述吸收器(2)的底部；所述吸收器(2)内的顶部位置设有喷淋装置(25)，所述氨水管路(9)通过所述吸收器(2)的稀氨水入口(23)与所述喷淋装置(25)连通，所述喷淋装置(25)位于所述吸收器(2)的氨气入口(21)的上方。
6.如权利要求1所述的吸收-引射式船用氨燃料BOG再液化系统，其特征在于，所述氨水管路(9)上设有节流阀(91)。
7.如权利要求1所述的吸收-引射式船用氨燃料BOG再液化系统，其特征在于，所述气液分离器(7)的内部空间分为气相空间(7A)和液相空间(7B)，所述气相空间(7A)位于所述液相空间(7B)上方，所述气液分离器(7)的氨气出口(71)与所述气相空间(7A)连通，所述气液分离器(7)的液氨出口(72)与所述液相空间(7B)连通；所述气液分离器(7)内设有竖向设置的传热板(74)，所述传热板(74)的顶端位于所述气相空间(7A)内，所述传热板(74)的底端位于所述液相空间(7B)内。
8.如权利要求1-7中任一项所述的吸收-引射式船用氨燃料BOG再液化系统，其特征在于，所述吸收-引射式船用氨燃料BOG再液化系统还包括控制模块(200)，所述控制模块(200)与所述第一调节阀(6)电信号连接，所述控制模块(200)用于控制所述第一调节阀(6)的开度，以控制从所述气液分离器(7)进入所述液氨储罐(1)的液氨的温度。
9.如权利要求1-7中任一项所述的吸收-引射式船用氨燃料BOG再液化系统，其特征在于，所述液氨储罐(1)的BOG出口与所述吸收器(2)的氨气入口(21)之间的管路上设有第二调节阀(11)。
10.如权利要求9所述的吸收-引射式船用氨燃料BOG再液化系统，其特征在于，所述吸收-引射式船用氨燃料BOG再液化系统还包括控制模块(200)，所述控制模块(200)分别与所述第二调节阀(11)和所述液氨泵(8)电信号连接；所述控制模块(200)用于控制所述液氨泵(8)的泵送流量以及所述第二调节阀(11)的开度，以使从所述液氨储罐(1)进入所述吸收器(2)的氨蒸气的质量能够补偿从所述气液分离器(7)进入所述液氨储罐(1)的液氨的质量。
...【技术特征摘要】
1.一种吸收-引射式船用氨燃料bog再液化系统，其特征在于，包括液氨储罐(1)、增压组件、冷凝器(5)、第一调节阀(6)、气液分离器(7)、液氨泵(8)和引射器(10)；所述增压组件包括吸收器(2)、蒸发器(3)和溶液泵(4)，所述液氨储罐(1)的bog出口与所述吸收器(2)的氨气入口(21)连通，所述吸收器(2)的浓氨水出口(22)与所述溶液泵(4)的入口连通，所述溶液泵(4)的出口与所述蒸发器(3)的浓氨水入口(31)连通；
2.如权利要求1所述的吸收-引射式船用氨燃料bog再液化系统，其特征在于，所述蒸发器(3)的氨蒸气出口(32)设置于所述蒸发器(3)的顶部，所述蒸发器(3)内设有精馏装置(33)，所述精馏装置(33)位于所述蒸发器(3)的氨蒸气出口(32)下方，所述精馏装置(33)用于脱除氨蒸气中的水蒸气。
3.如权利要求2所述的吸收-引射式船用氨燃料bog再液化系统，其特征在于，所述精馏装置(33)为填料函式精馏装置，所述蒸发器(3)的浓氨水入口(31)位于所述精馏装置(33)上方。
4.如权利要求1所述的吸收-引射式船用氨燃料bog再液化系统，其特征在于，所述吸收器(2)内的底部设有用于对氨水进行降温的冷却装置(24)。
5.如权利要求1所述的吸收-引射式船用氨燃料bog再液化系统，其特征在于，所述吸收器(2)的稀氨水入口(23)设置于所述吸收器(2)的顶部，所述吸收器(2)的氨气入口(21)设置于所述吸收器(2)的底部；所述吸收器(2)内的顶部位置设有喷淋装置(25)，所述氨水管路(9)通过所述吸收器(2)的稀氨水入口(23)与所述喷淋装置(25)连通，所述喷淋装置(25)位于所述吸收器(2)的氨气入口(21)的上方。
6.如权利要求1所述的吸收-引射式船用氨燃料b...
【专利技术属性】
技术研发人员：董洪祯，张文涛，刘城君，赵桐鸣，曹凯，
申请(专利权)人：青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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