CN104712905A - 一种动力渔船lng冷能释放及供气系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种动力渔船LNG冷能释放及供气系统，至少包括LNG储罐、冷能吸收换热器、放换热器、载冷剂储槽、低温泵、燃料调温换热器、发动机冷却水槽、水泵和燃料机，自增压器安装在LNG储罐的一侧，空温汽化器安装在LNG储罐与冷能吸收换热器之间，LNG冷能吸收换热器、冷能释放换热器、载冷剂储槽、低温泵依次连接并组成闭合回路；LNG冷能吸收换热器还连接燃料调温换热器，燃料调温换热器、发动机冷却水槽、水泵依次连接并组成闭合回路；燃料调温换热器还通过燃料管道连接燃料机，燃料管道上设有流量计。本发明结构设计合理，能量利用率大，安全系数高，具有优良的能源利用价值。

Description

一种动力渔船LNG冷能释放及供气系统

技术领域

本发明涉及一种动力渔船LNG冷能释放及供气系统。

背景技术

为了优化能源结构，减少二氧化碳排放，我国开始大规模地开发和利用天然气，随着全球对石油消耗的需求日益增加，能源压力也越来越重，英国石油(BP)最新发布的《世界能源统计评估》指出，按照目前的消费速度，全球已探明的石油储量可以使用40年，中国的石油只够用11.1年。船舶作为耗油巨头，每年都要消耗大量的燃油，据IMO专家组发布的研究报告数据显示，目前航运业每年共消耗20亿桶燃烧。因此，如果船舶将LNG作为动力燃料（或动力燃烧的一部分），那么势必可以缓解能源压力，延长石油的使用年限。

目前，环境保护问题得到世界各国的高度重视，LNG（liquefied natural gas，液化天然气）因具有低碳、高效等优点而成为替代燃烧的最佳选择。随着环境问题的日益严重，相关的法律、法规也越来越健全，越来越严格，航运领域也不例外。LNG是无色、无毒、无味、无腐蚀性的液体，其密度是气态天然气的625倍，重量仅是同体积水的45%左右，热值为52MMBtu/t。此外，LNG作为一种清洁能源，主要成分是甲烷。因此，以LNG作为船舶动力燃料，可以有效的减少有害气体的排放，进而达到排放要求。

虽然LNG成为部分船舶的动力燃料已是事实，且在国内外都有应用，但毕竟LNG动力船舶还处于新兴阶段，如何将LNG进行冷能释放并加以利用、如何为低温燃气进行升温以满足发动机供气要求等，仍是需要重点解决的问题。。

发明内容

为了解决上述难题，本发明提供了一种动力渔船LNG冷能释放及供气系统，该系统分为两个部分：第一部分是LNG的冷能释放，其冷能通过媒介传递冷量至鱼舱，维持内部低温环境；第二部分是LNG的升温，低温的LNG与高温的发动机冷却水进行热交换，一方面满足了发动机的供气要求，另一方面使冷却水得以循环利用。

本发明具体是通过以下技术方案来实现的：

一种动力渔船LNG冷能释放及供气系统，至少包括LNG储罐、冷能吸收换热器、放换热器、载冷剂储槽、低温泵、燃料调温换热器、发动机冷却水槽、水泵和燃料机，所述自增压器安装在LNG储罐的一侧，所述的空温汽化器安装在LNG储罐与冷能吸收换热器之间，所述LNG冷能吸收换热器、冷能释放换热器、载冷剂储槽、低温泵依次连接并组成闭合回路；所述LNG冷能吸收换热器还连接燃料调温换热器，所述燃料调温换热器、发动机冷却水槽、水泵依次连接并组成闭合回路；所述燃料调温换热器还通过燃料管道连接燃料机，所述燃料管道上设有流量计。

进一步地，所述LNG储罐和空温汽化器之间、所述LNG冷能吸收换热器和燃料调温换热器之间都设有压力阀和温度变送器，所述流量计和燃料机之间设有温度变送器和截止阀；

进一步地，所述LNG冷能吸收换热器和燃料调温换热器为管壳式结构；

进一步地，所述载冷剂储槽的载冷剂为乙二醇的水溶液，其体积分数为56%，冰点为-48℃；所述载冷剂储槽温度保持在-25℃；

进一步地，燃料调温换热器经过热交换后，冷却水温度由70℃降至20℃，LNG的温度由-90℃升至10℃。

本发明产生的有益效果为：本发明结构设计合理，能量利用率大，安全系数高，具有优良的利用价值。

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为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种动力渔船LNG冷能释放及供气系统，至少包括LNG储罐1、冷能吸收换热器15、放换热器5、载冷剂储槽7、低温泵14、燃料调温换热器8、发动机冷却水槽9、水泵13和燃料机12，所述自增压器16安装在LNG储罐1的一侧，所述的空温汽化器4安装在LNG储罐1与冷能吸收换热器15之间，所述LNG冷能吸收换热器15、冷能释放换热器5、载冷剂储槽7、低温泵14依次连接并组成闭合回路，形成冷能释放系统：载冷剂储槽7的载冷剂为乙二醇的水溶液，其体积分数为56%，冰点为-48℃；所述载冷剂储槽温度保持在-25℃，LNG的冷能释放，其冷能通过媒介传递冷量至鱼舱6，维持内部低温环境。

另一方面LNG冷能吸收换热器15还连接燃料调温换热器8，所述燃料调温换热器8、发动机冷却水槽9、水泵13依次连接并组成闭合回路，所述燃料调温换热器8还通过燃料管道连接燃料机12，所述燃料管道上设有流量计10。该部分形成LNG升温供气系统：经过上述冷能释放系统交换后的低温LNG与高温的发动机冷却水进行热交换，一方面满足了发动机的供气要求，另一方面使冷却水得以循环利用。

本实施例中，所述LNG储罐1和空温汽化器4之间、所述LNG冷能吸收换热器15和燃料调温换热器8之间都设有压力阀2和温度变送器3，所述流量计10和燃料机12之间设有温度变送器3和截止阀11。

本实施例中，所述LNG冷能吸收换热器15和燃料调温换热器8为管壳式结构。

本实施例中，LNG储罐压力为0.9MPa，初始温度为-162℃。在压力调节阀2的作用下，LNG沿管道经过空温汽化器4与空气进行初次热交换，其温度上升至-120℃，随后，汽化后的燃气经过LNG冷能吸收换热器15，将冷能传递给乙二醇/水溶液。溶液获得冷量后温度由-25℃降低至-40℃，流冷能释放换热器5，在风机的作用下与鱼舱中的空气进行热交换，使鱼舱内部温度维持在-18℃。乙二醇/水溶液释放冷能后，升温至-25℃，经低温泵14的作用流回储槽7，完成循环。

LNG经冷能吸收和释放作用后温度变为-90℃，沿管道流入燃料调温换热器8进行进一步的升温。发动机工作过程中，冷却水温约为70℃。此换热过程中，燃气温度由-90℃上升为10℃，满足供气要求；发动机冷却水9由70℃下降至20℃，在水泵的作用下，循环使用。

本实施例中，流量计10用于监测燃料主机的供气量是否正常，温度变送器用于监测供气温度是否满足使用要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种动力渔船LNG冷能释放及供气系统，其特征在于，至少包括LNG储罐（1）、冷能吸收换热器（15）、放换热器（5）、载冷剂储槽（7）、低温泵（14）、燃料调温换热器（8）、发动机冷却水槽（9）、水泵（13）和燃料机（12），所述自增压器（16）安装在LNG储罐（1）的一侧，所述的空温汽化器（4）安装在LNG储罐（1）与冷能吸收换热器（15）之间，所述LNG冷能吸收换热器（15）、冷能释放换热器（5）、载冷剂储槽（7）、低温泵（14）依次连接并组成闭合回路；所述LNG冷能吸收换热器（15）还连接燃料调温换热器（8），所述燃料调温换热器（8）、发动机冷却水槽（9）、水泵（13）依次连接并组成闭合回路；所述燃料调温换热器（8）还通过燃料管道连接燃料机（12），所述燃料管道上设有流量计（10）。

2.如权利要求1所述的一种动力渔船LNG冷能释放及供气系统，其特征在于，所述LNG储罐（1）和空温汽化器（4）之间、所述LNG冷能吸收换热器（15）和燃料调温换热器（8）之间都设有压力阀（2）和温度变送器（3），所述流量计（10）和燃料机（12）之间设有温度变送器（3）和截止阀（11）。

3.如权利要求1所述的一种动力渔船LNG冷能释放及供气系统，其特征在于，所述LNG冷能吸收换热器（15）和燃料调温换热器（8）为管壳式结构。

4.如权利要求1所述的一种动力渔船LNG冷能释放及供气系统，其特征在于，所述载冷剂储槽（7）的载冷剂为乙二醇的水溶液，其体积分数为56%，冰点为-48℃；所述载冷剂储槽温度保持在-25℃。

5.如权利要求1所述的一种动力渔船LNG冷能释放及供气系统，其特征在于，燃料调温换热器（8）经过热交换后，冷却水温度由70℃降至20℃，LNG的温度由-90℃升至10℃。