CN102927645A - 一种应用液化天然气为燃料的船舶冷能利用装置及方法 - Google Patents

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张小春
刘楠
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Abstract

本发明公开了一种应用液化天然气为燃料的船舶冷能利用装置及方法，包括LNG罐和复热装置，所述LNG罐和复热装置之间设置有取冷装置，所述LNG罐通过旁通流量阀连接有复热装置，以及通过取冷器流量阀连通取冷器，所述取冷器通过控制阀连接有冷源空调系统；所述取冷装置包括取冷器和冷源空调系统，所述冷源空调系统包括通过控制阀连接的空调空冷器，以及与空调空冷器相连接的第一膨胀水箱。以LNG（液化天然气）为燃料的船舶把低温-164℃LNG通过蒸发器和加热器直接加热到推进主机或发电机组所适用气体压力和温度。进一步节约能源，减少了污染排放，提高船舶经济性，对环境保护有积极意义。

Description

一种应用液化天然气为燃料的船舶冷能利用装置及方法
技术领域
本发明涉及船舶与海洋工程技术领域，特别涉及航运船舶和海洋工程，尤其涉及一种应用液化天然气为燃料的船舶冷能利用装置及方法。
背景技术
全球航运业所面临的排放限制变得日益严苛，绿色低碳、节能减排的理念在船舶设计与建造领域得到了广泛的重视。清洁能源替代传统燃料的应用已经成为行业发展的大趋势，而天然气作为适用清洁能源的代表具有经济、环保、稳定等诸多明显优势，液化天然气（LNG）已经成为船舶新型环保动力的首当之选。但是船舶以LNG燃料时冷源被忽视了，而这部分冷源可以用在本船夏季空调系统中。为了更经济更环保，把这一部分能源再体现出来是目前一种必然趋势。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种应用液化天然气为燃料的船舶冷能利用装置及方法，以LNG（液化天然气）为燃料的船舶把低温-164℃LNG通过蒸发器和加热器直接加热到推进主机或发电机组所适用气体压力和温度。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种应用液化天然气为燃料的船舶冷能利用装置，包括LNG罐和复热装置，所述LNG罐和复热装置之间设置有取冷装置，所述LNG罐通过旁通流量阀连接有复热装置，以及通过取冷器流量阀连通取冷器，所述取冷器通过控制阀连接有冷源空调系统；
所述取冷装置包括取冷器和冷源空调系统，所述冷源空调系统包括通过控制阀连接的空调空冷器，以及与空调空冷器相连接的第一膨胀水箱。
优选的，所述第一膨胀水箱贮存有降低冷媒水冰点的水乙二醇。
优选的，管路中设置多个温度检测点，来测定冷媒水的温度。
一种应用液化天然气为燃料的船舶冷能利用装置的控制方法，通过温度传感器接收温度信号，当温度冷媒水温度高时LNG进入取冷器流量阀开度增大，与复热装置连接的旁通流量阀关小；当温度传感器接收温度低信号时，LNG进入取冷器流量阀关小，与复热装置连接的旁通流量阀开大。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
把低温-164℃LNG作为冷源，使其进一步节约能源，减少了污染排放，提高船舶经济性，对环境保护有积极意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的结构示意图。
图2为发明的工作原理图。
图3为发明的复热装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参照图1，一种应用液化天然气为燃料的船舶冷能利用装置，包括LNG罐1和复热装置2，所述LNG罐1和复热装置2之间设置有取冷装置3，所述LNG罐1通过旁通流量阀V2连接有复热装置2，以及通过取冷器流量阀V1连通取冷器3a，所述取冷器3a通过控制阀V3连接有冷源空调系统3b；
所述取冷装置3包括取冷器3a和冷源空调系统3b，所述冷源空调系统3b包括通过控制阀V3连接的空调空冷器3c，以及与空调空冷器3c相连接的第一膨胀水箱3d。
所述第一膨胀水箱3d贮存有降低冷媒水冰点的水乙二醇。
管路中设置多个温度检测点，来测定冷媒水的温度。
一种应用液化天然气为燃料的船舶冷能利用装置的控制方法，通过温度传感器A1接收温度信号，当温度冷媒水温度高时,LNG进入取冷器流量阀V1开度增大，与复热装置2连接的旁通流量阀V2关小；当温度传感器A1接收温度低信号时，LNG进入取冷器流量阀V1关小，与复热装置2连接的旁通流量阀V2开大。
本发明的工作原理：
所述复热装置2包括燃料加热装置，以及燃料输送装置，所述燃料加热装置包括热交换器，以及与热交换器连接的蒸汽/热油进出口和膨胀水乙二醇箱；
所述燃料输送装置包括有并列的加热器和蒸发器，蒸发器将LNG罐内的LNG燃料进行初步加热，然后所述加热器将燃料进行加热至需要的温度后送入主机和发电机组使用。
取冷器把冷能取出用于空调，为了防止在取冷器中结冰在冷媒水中添加乙二醇来降低冷媒水冰点同时在冻季时也可通过其它加热器来加它，根据乙二醇性质不影响冬季采暖。
其控制原理是通过A1温度传感器接收温度信号，当温度冷媒水温度高时LNG进入取冷器流量阀V1开度增大，旁通流量阀V2关小；
当A1温度传感器接收温度底信号时，LNG进入取冷器流量阀V1关小，旁通流量阀V2开大。
这样保证冷媒水温度自动控制在设计温度工况下运行。在冬天不须要冷源时可设定流量阀V1关闭，全开旁通流量阀V2，使LNG全部旁通。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种应用液化天然气为燃料的船舶冷能利用装置，其特征在于：包括LNG罐和复热装置，所述LNG罐和复热装置之间设置有取冷装置，所述LNG罐通过旁通流量阀连接有复热装置，以及通过取冷器流量阀连通取冷器，所述取冷器通过控制阀连接有冷源空调系统；
所述取冷装置包括取冷器和冷源空调系统，所述冷源空调系统包括通过控制阀连接的空调空冷器，以及与空调空冷器相连接的第一膨胀水箱。
2.根据权利要求1所述的一种应用液化天然气为燃料的船舶冷能利用装置，其特征在于：所述第一膨胀水箱贮存有降低冷媒水冰点的水乙二醇。
3.根据权利要求1所述的一种应用液化天然气为燃料的船舶冷能利用装置，其特征在于：管路中设置多个温度检测点，来测定冷媒水的温度。
4.一种应用液化天然气为燃料的船舶冷能利用装置的控制方法，其特征在于：通过温度传感器接收温度信号，当温度冷媒水温度高时LNG进入取冷器流量阀开度增大，与复热装置连接的旁通流量阀关小；当温度传感器接收温度底信号时，LNG进入取冷器流量阀关小，与复热装置连接的旁通流量阀开大。
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