CN211316673U - 一种基于lng系统的渔船冷藏室的制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统，包括：冷回收换热器和鱼舱制冷模块，冷回收换热器包括换热腔及设置在换热腔内的换热管，换热管一端通过输入管连接至LNG储罐，换热管另一端通过输出管输出；鱼舱制冷模块，包括鱼舱制冷换热器、冷媒泵、冷媒输入管、冷媒输出管，鱼舱制冷换热器设置在渔船冷藏室内并分别通过冷媒输入管、冷媒输出管连接至换热腔,冷媒泵能够使鱼舱制冷换热器与换热腔之间的冷媒形成循环，LNG从储罐输出时会发生汽化吸热，并将冷能储存在冷媒中，冷媒泵使冷媒循环，对渔船冷藏室制冷，即对渔船冷藏室进行制冷，减少冷能的浪费，降低渔船的能耗，减少污染物的排放。

Description

一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统

技术领域

本实用新型涉及渔船设备领域，特别涉及一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统。

背景技术

LNG(液化天然气，Liquefied Natural Gas)是一种日益应用广泛的高效、清洁能源，而目前传统的渔船均是采用柴油作为燃料提供动力，且对于渔船来说，还需配置用于冷藏鱼获的冷藏室(也可叫鱼舱)，故而还需利用柴油发电制冷，故而柴油消耗较大，而柴油燃烧时会排放污染物，对环境造成污染，为此申请人研发了用于渔船的双燃料系统(柴油与液化天然气)，液化天然气在储罐中是以液态存储，使用时需要汽化后才能注入发动机中，在汽化过程中会大量吸热制冷，目前大部分采用空温式汽化器，即利用大气直接换热，防止汽化器凝霜对汽化速度造成影响，但是这样会大量的浪费冷能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统，能够利用LNG输出时的冷能对渔船冷藏室进行制冷，减少冷能的浪费，并降低渔船的能耗。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统，包括：冷回收换热器和鱼舱制冷模块，所述冷回收换热器包括换热腔及设置在换热腔内的换热管，所述换热管一端通过一输入管连接至LNG储罐，所述换热管另一端通过一输出管输出；所述鱼舱制冷模块，包括鱼舱制冷换热器、冷媒泵、冷媒输入管、冷媒输出管，所述鱼舱制冷换热器设置在渔船冷藏室内并分别通过冷媒输入管、冷媒输出管连接至换热腔,所述冷媒泵能够使鱼舱制冷换热器与换热腔之间的冷媒形成循环。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：LNG从储罐输出时会发生汽化，温度较低，经过冷回收换热器时吸热并将冷能储存在冷媒中，使得换热腔内的冷媒温度降低，冷媒泵使冷媒循环，从而将低温冷媒输送至鱼舱制冷换热器中对渔船冷藏室制冷，升温后的冷媒再经冷媒输出管返回至换热腔，即可利用LNG输出汽化时产生的冷能对渔船冷藏室进行制冷，减少冷能的浪费，无需额外发电制冷或减少发电制冷的频率，降低渔船的能耗，减少污染物的排放。

在其中的一些具体实施例中，所述输入管通过一旁通管连接至输出管，所述旁通管上设置有旁通开关阀，以便在用气量较大时，加快天然气的输出，保证双燃料发动机的正常运作。

在其中的一些具体实施例中，所述输出管连接至一汽化器，所述汽化器的输出端连接至一稳压罐，通过额外配置汽化器可保证液化天然气的汽化效果，保证足够的供气量，并通过稳压罐保持供气气压，保证发动机正常运行。

在具体实施过程中，所述汽化器为一空温式汽化器，直接将盘管设置在空气中，盘管能够与空气换热，从而对管内的液化天然气进行汽化，所述换热管也是盘管式结构便于液化天然气的汽化，并利用冷媒换热加快汽化液化天然气，所述稳压罐为一较大罐体，可容纳汽化后的天然气，减少气压波动，稳压罐内还可配置泄压阀等气压控制装置，防止气压过高发生事故。

在其中的一些具体实施例中，还包括旁通管路控制系统，所述旁通管路控制系统包括开关阀控制器及设置在稳压罐内的输出气压传感器，所述输出气压传感器与开关阀控制器连接，所述开关阀控制器能够控制旁通开关阀的启闭，当输出气压传感器检测到稳压罐内气压过低时，开关阀控制器控制旁通开关阀打开，可加快液化天然气汽化，保证供气量。

在其中的一些具体实施例中，所述冷媒输入管或冷媒输出管上设置有冷媒泵，使冷媒形成循环。

在其中的一些具体实施例中，还包括制冷控制系统，所述制冷控制系统包括制冷控制器及设置在换热腔内的冷媒温度传感器，所述冷媒温度传感器与制冷控制器连接，所述制冷控制器能够控制冷媒泵的启闭，当冷媒的温度降低至一定值时，冷媒泵启动，对冷藏室进行制冷，避免过高温度的冷媒进入冷藏室内反而使冷藏室的冰融化，保证冷藏室保持低温状态。

在其中的一些具体实施例中，所述换热管为盘管结构，以延长流通管道，提高汽化的效果。

在其中的一些具体实施例中，所述鱼舱制冷换热器设置有制冷盘管，所述制冷盘管的入口端与出口端分别连接至冷媒输入管、冷媒输出管，形成一类似蒸发器的换热制冷机构，能够更好的吸热制冷，保证制冷的效果。

在其中的一些具体实施例中，所述输入管上设置有开关阀，可关闭使用制冷系统，如渔船检修或非捕鱼航行时，可关闭制冷系统。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1为本实用新型具体实施例的原理示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统，包括：冷回收换热器1和鱼舱制冷模块，冷回收换热器1包括换热腔11及设置在换热腔11内的换热管12，换热管12一端通过一输入管13连接至LNG储罐，换热管12另一端通过一输出管14输出；鱼舱制冷模块，包括鱼舱制冷换热器2、冷媒泵23、冷媒输入管21、冷媒输出管22，鱼舱制冷换热器2设置在渔船冷藏室内并分别通过冷媒输入管21、冷媒输出管22连接至换热腔11,冷媒泵23能够使鱼舱制冷换热器2与换热腔11之间的冷媒形成循环，LNG从储罐输出时会发生汽化，温度较低，经过冷回收换热器1时吸热并将冷能储存在冷媒中，使得换热腔11内的冷媒温度降低，冷媒泵23使冷媒循环，从而将低温冷媒输送至鱼舱制冷换热器2中对渔船冷藏室制冷，升温后的冷媒再经冷媒输出管22返回至换热腔11，即可利用LNG输出汽化时产生的冷能对渔船冷藏室进行制冷，减少冷能的浪费，无需额外发电制冷或减少发电制冷的频率，降低渔船的能耗，减少污染物的排放。

在其中的一些具体实施例中，如图1所示，输入管13通过一旁通管15连接至输出管14，旁通管15上设置有旁通开关阀16，以便在用气量较大时，加快天然气的输出，保证双燃料发动机的正常运作。

在实际使用过程中，LNG经过冷回收换热器1会进行汽化吸热，产生能够供发动机使用的天然气，当冷藏室的温度降至较低并稳定时，所需的冷能不高，此时对冷回收换热器1的汽化效果造成一定影响，输出的气量会降低，当渔船需要加速或拉网等操作时，可能无法供应足够的天然气，本实用新型通过配置旁通管，可保证足够的天然气输出。

在其中的一些具体实施例中，如图1所示，输出管14连接至一汽化器17，汽化器17的输出端连接至一稳压罐18，通过额外配置汽化器17可保证液化天然气的汽化效果，保证足够的供气量，并通过稳压罐18保持供气气压，保证发动机正常运行。

在具体实施过程中，汽化器17为一空温式汽化器，直接将盘管设置在空气中，盘管能够与空气换热，从而对管内的液化天然气进行汽化，换热管12也是盘管式结构便于液化天然气的汽化，并利用冷媒换热加快汽化液化天然气，稳压罐18为一较大罐体，可容纳汽化后的天然气，减少气压波动，稳压罐18内还可配置泄压阀等气压控制装置，防止气压过高发生事故。

在其中的一些具体实施例中，还包括旁通管路控制系统，旁通管路控制系统包括开关阀控制器及设置在稳压罐18内的输出气压传感器，输出气压传感器与开关阀控制器连接，开关阀控制器能够控制旁通开关阀16的启闭，当输出气压传感器检测到稳压罐18内气压过低时，开关阀控制器控制旁通开关阀16打开，可加快液化天然气汽化，保证供气量。

在其中的一些具体实施例中，如图1所示，冷媒输入管21或冷媒输出管22上设置有冷媒泵23，使冷媒形成循环。

当然，在具体实施过程中，还可将冷媒泵23设置于换热腔11内或鱼舱制冷换热器2内，在此不作详述。

在其中的一些具体实施例中，还包括制冷控制系统，制冷控制系统包括制冷控制器及设置在换热腔11内的冷媒温度传感器，冷媒温度传感器与制冷控制器连接，制冷控制器能够控制冷媒泵23的启闭，当冷媒的温度降低至一定值(如0℃或-3℃)时，冷媒泵23启动，对冷藏室进行制冷，避免过高温度的冷媒进入冷藏室内反而使冷藏室的冰融化，保证冷藏室保持低温状态。

在其中的一些具体实施例中，换热管12为盘管结构，以延长流通管道，提高汽化的效果。

在其中的一些具体实施例中，鱼舱制冷换热器2设置有制冷盘管24，制冷盘管24的入口端与出口端分别连接至冷媒输入管21、冷媒输出管22，形成一类似蒸发器的换热制冷机构，能够更好的吸热制冷，保证制冷的效果。

在其中的一些具体实施例中，如图1所示，输入管13上设置有开关阀19，可关闭使用制冷系统，如渔船检修或非捕鱼航行时，可关闭制冷系统。

如图1所示，从储罐出来-163度的LNG经过冷回收换热器中的盘管后，其冷能被储存在“冷回收换热器”中的冷媒(-30度冰点)吸收，随着时间增长，冷媒的温度逐渐下降、LNG的温度逐渐上升，经过一段时间冷媒温度低到0度左右后，即可开启冷媒泵为鱼舱内的制冷盘管提供冷媒，在鱼舱的制冷盘管中流动的冷媒经过冷热交换后冷媒温度逐渐上升，最后仍经过管路回到冷回收换热器中，又与LNG进行冷热交换完成一次循环。

在鱼舱冷媒泵的作用下，随着时间的增长鱼舱温度就能不断的降低。经过在渔船上的现场进行检测，证实效果理想。只要在LNG用气一定的情况下，制冷效果据观察如下：

渔船出海前已经加冰，实测鱼舱(冷藏室)温度低至10度、冷媒温度则是24度。10：40发动机以1050rpm运行开始烧LNG，制冷泵停止不开因为冷媒温度远高于鱼舱温度。到13：40鱼舱温度是9度、冷媒温度低至-1度，开始运行鱼舱冷媒泵。到16：40鱼舱温度降到5度、冷媒温度为-0.3度。到19：40鱼舱温度是3度、冷媒温度为-1.8度，基本满足鱼舱的制冷要求。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述优选方式可以自由地组合和叠加。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统，其特征在于，包括：

冷回收换热器(1)，所述冷回收换热器(1)包括换热腔(11)及设置在换热腔(11)内的换热管(12)，所述换热管(12)一端通过一输入管(13)连接至LNG储罐，所述换热管(12)另一端通过一输出管(14)输出；

鱼舱制冷模块，所述鱼舱制冷模块包括鱼舱制冷换热器(2)、冷媒泵(23)、冷媒输入管(21)、冷媒输出管(22)，所述鱼舱制冷换热器(2)设置在渔船冷藏室内并分别通过冷媒输入管(21)、冷媒输出管(22)连接至换热腔(11),所述冷媒泵(23)能够使鱼舱制冷换热器(2)与换热腔(11)之间的冷媒形成循环。

2.根据权利要求1所述的一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统，其特征在于，

所述输入管(13)通过一旁通管(15)连接至输出管(14)，所述旁通管(15)上设置有旁通开关阀(16)。

3.根据权利要求2所述的一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统，其特征在于，

所述输出管(14)连接至一汽化器(17)，所述汽化器(17)的输出端连接至一稳压罐(18)。

4.根据权利要求3所述的一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统，其特征在于，

还包括旁通管路控制系统，所述旁通管路控制系统包括开关阀控制器及设置在稳压罐(18)内的输出气压传感器，所述输出气压传感器与开关阀控制器连接，所述开关阀控制器能够控制旁通开关阀(16)的启闭。

5.根据权利要求1所述的一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统，其特征在于，

所述冷媒输入管(21)或冷媒输出管(22)上设置有冷媒泵(23)。

6.根据权利要求1所述的一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统，其特征在于，

还包括制冷控制系统，所述制冷控制系统包括制冷控制器及设置在换热腔(11)内的冷媒温度传感器，所述冷媒温度传感器与制冷控制器连接，所述制冷控制器能够控制冷媒泵(23)的启闭。

7.根据权利要求1所述的一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统，其特征在于，

所述换热管(12)为盘管结构。

8.根据权利要求1所述的一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统，其特征在于，

所述鱼舱制冷换热器(2)设置有制冷盘管(24)，所述制冷盘管(24)的入口端与出口端分别连接至冷媒输入管(21)、冷媒输出管(22)。

9.根据权利要求1所述的一种基于LNG系统的渔船冷藏室的制冷系统，其特征在于，

所述输入管(13)上设置有开关阀(19)。

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