【技术实现步骤摘要】
本申请涉及船舶制冷，具体涉及一种船用自然工质液化系统及方法。
技术介绍
1、船舶制冷机作为船舶上的重要设备之一，主要用于维持船上的低温环境，保持货物、食品等物品的质量和安全，以及，用于减少船舶相关设备及的故障率。船舶制冷机的主要原理是蒸发冷却的制冷循环，即，通过一个制冷循环来对制冷剂进行低温蒸发和高温冷凝，从而达到制冷的效果。传统制冷剂多为氢氟碳化合物(hfc)，如r404a、r134a等。但由于hfc制冷剂碳排放过高，船舶上逐渐使用自然工质作为制冷剂。
2、自然工质液化系统(natural refrigerant-based refrigeration system)是一种利用自然工质(如空气、水、二氧化碳等)作为制冷剂的制冷系统。其在节约能源的同时还能降低运行成本。然而，目前的自然工质液化系统的制冷效率过低，不能满足船舶的日常使用需求。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种船用自然工质液化系统，通过将第一工质作为冷却剂，并设置第一循环模块、第二循环模块和第三循环模块，提升第一工质的利用率，解决目前的自然工质液化系统的制冷效率过低，不能满足船舶的日常使用需的问题；本申请实施例还提供一种船用自然工质液化方法。
2、本申请第一方面提供一种船用自然工质液化系统，包括：
3、第一循环模块，所述第一循环模块的进料为第一工质，所述第一循环模块的出料为第一气体和第一液体；
4、第二循环模块，所述第二循环模块与所述第一循环模块连通，所述第二循环模
5、第三循环模块，所述第三循环模块与所述第一循环模块连通，所述第三循环模块的进料为所述第一液体，所述第三循环模块的出料为第五气体，所述第五气体的温度高于所述第一液体的温度，且所述第五气体的压强高于所述第三气体的压强。
6、在一些实施例中，所述船用自然工质液化系统满足如下条件中的至少一种：
7、所述第一工质的温度范围为-10℃～30℃，所述第一工质的压强范围为1000kpa～15000kpa；
8、所述第一气体的温度范围为-10℃～10℃，所述第一气体的压强范围为5000kpa～13000kpa；
9、所述第一液体的温度范围为-10℃～10℃，所述第一液体的压强范围为5000kpa～13000kpa；
10、所述第二气体的温度范围为-10℃～10℃，所述第二气体的压强范围为5000kpa～8000kpa；
11、所述第五气体的温度范围为20℃～80℃，所述第五气体的压强范围为4000kpa～6000kpa。
12、在一些实施例中，所述第一循环模块包括：
13、高压压缩机，所述高压压缩机的进料为所述第一工质，所述高压压缩机的出料为第二工质；所述第二工质的温度高于所述第一工质的温度，且，所述第二工质的压强高于所述第一工质的压强；
14、气冷器，所述气冷器与所述高压压缩机连通；所述气冷器的进料为所述第二工质，所述气冷器的出料为第三工质，所述第三工质的压强与所述第二工质的压强相同，所述第三工质的温度低于所述第二工质的温度；
15、第一引射器，所述第一引射器包括第一进料口、第二进料口和第一出料口；所述第一进料口与所述气冷器连通，所述第二进料口与所述第二循环模块连通；所述第一进料口的进料为所述第三工质，所述第二进料口的进料为所述第二气体，所述第一出料口的出料为第四工质，所述第四工质为气液两相工质；
16、储液罐，所述储液罐包括第三进料口、第二出料口和第三出料口；所述第三进料口与所述第一出料口连通，所述第二出料口与所述第二循环模块连通，所述第三出料口与所述第三循环模块连通；所述第三进料口的进料为所述第四工质，所述第二出料口的出料为所述第一气体，所述第三出料口的出料为所述第一液体。
17、在一些实施例中，所述第一循环模块满足如下条件中的至少一种：
18、所述第二工质的温度范围为50℃～180℃，所述第二工质的压强范围为5000kpa～15000kpa；
19、所述第三工质的温度范围为20℃～35℃，所述第三工质的压强范围为5000kpa～15000kpa；
20、所述第四工质的温度范围为-10℃～20℃，所述第四工质的压强范围为4000kpa～10000kpa。
21、在一些实施例中，所述第二循环模块包括：
22、第二引射器，所述第二引射器包括第四进料口、第五进料口和第四出料口；所述第四进料口与所述第二出料口连通；所述第五进料口的进料为第二液体，所述第四出料口的出料为第五工质；
23、中温蒸发器，所述中温蒸发器与所述第四出料口连通，所述中温蒸发器的出料为第六工质，所述第六工质为气液两相工质；所述第五工质的温度低于所述第六工质的温度，所述第五工质的压强等于所述第六工质的压强；
24、分离器，所述分离器包括第六进料口、第五出料口、第六出料口和第七出料口；所述第六进料口与所述中温蒸发器连通，所述第五出料口与所述第五进料口连通，所述第六出料口与所述第二进料口连通，所述第七出料口与所述高压压缩机连通；所述第七出料口的出料为所述第三气体；所述第二气体的温度低于所述第三气体的温度，所述第二气体的压强高于所述第三气体的压强，所述第二气体与所述第三气体的体积比k满足：k≥1。
25、在一些实施例中，所述第一循环模块满足如下条件中的至少一种：
26、所述第三气体的温度范围为-10℃～30℃，所述第三气体的压强范围为1000kpa～5000kpa；
27、所述第二液体的温度范围为-10℃～40℃，所述第二液体的压强范围为5000kpa～15000kpa；
28、所述第五工质的温度范围为-10℃～20℃，所述第五工质的压强范围为1000kpa～8000kpa；
29、所述第六工质的温度范围为-5℃～25℃，所述第六工质的压强范围为1000kpa～8000kpa。
30、在一些实施例中，所述第三循环模块包括：
31、低温膨胀阀，所述低温膨胀阀与所述第三出料口连通，所述低温膨胀阀的出料为第三液体，所述第三液体的压强低于所述第一液体的压强，所述第三液体的温度低于所述第一液体的温度；
32、低温蒸发器，所述低温蒸发器与所述低温膨胀阀连通，所述低温蒸发器的出料为第四气体；所述第四气体的温度等于所述第三液体的温度，所述第四气体的压强高于或者等于所述第三液体的压强；
33、低压压缩机，所述低压压缩机与所述低温蒸发器连通，所述低压压缩机的出料为所述第五气体；所述第五气体的压强高于所述第四气体的压强，所述第五气体的温度高于所述第四气体的温度。
34、在一些实施例中，所述第三循环模块满足如本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种船用自然工质液化系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的船用自然工质液化系统，其特征在于，所述船用自然工质液化系统满足如下条件中的至少一种：
3.如权利要求1所述的船用自然工质液化系统，其特征在于，所述第一循环模块(100)包括：
4.如权利要求3所述的船用自然工质液化系统，其特征在于，所述第一循环模块(100)满足如下条件中的至少一种：
5.如权利要求3所述的船用自然工质液化系统，其特征在于，所述第二循环模块(200)包括：
6.如权利要求5所述的船用自然工质液化系统，其特征在于，所述第一循环模块(100)满足如下条件中的至少一种：
7.如权利要求3所述的船用自然工质液化系统，其特征在于，所述第三循环模块(300)包括：
8.如权利要求7所述的船用自然工质液化系统，其特征在于，所述第三循环模块(300)满足如下条件中的至少一种：
9.一种船用自然工质液化方法，其特征在于，采用如权利要求1～8中任意一项所述的船用自然工质液化系统，包括：
10.如权利要求9所
11.如权利要求10所述的船用自然工质液化方法，其特征在于，所述对所述第一气体进行第二处理，获得第二气体和第三气体，包括：
12.如权利要求11所述的船用自然工质液化方法，其特征在于，所述对所述第一液体进行第三处理，获得第五气体，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种船用自然工质液化系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的船用自然工质液化系统，其特征在于，所述船用自然工质液化系统满足如下条件中的至少一种：
3.如权利要求1所述的船用自然工质液化系统，其特征在于，所述第一循环模块(100)包括：
4.如权利要求3所述的船用自然工质液化系统，其特征在于，所述第一循环模块(100)满足如下条件中的至少一种：
5.如权利要求3所述的船用自然工质液化系统，其特征在于，所述第二循环模块(200)包括：
6.如权利要求5所述的船用自然工质液化系统，其特征在于，所述第一循环模块(100)满足如下条件中的至少一种：
7.如权利要求3所述的船用自然工质液化系统，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈秋燕，李晓波，董安雯，侯进，李珂，肖凯华，苏畅，杨浩然，涂世恩，何志军，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：
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