CN219927957U - 一种船舶lng冷能利用的空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种船舶LNG冷能利用的空调系统，在存储罐与船舶发动机之间设置有由LNG吸收冷媒水热量将冷媒水降温回流至空调装置实现制冷的LNG换热器，在船舶发动机的废气热水管道上设置有由废气热水释放热量至冷媒水将冷媒水升温回流至空调装置实现制热的冷媒水换热器，充分利用LNG汽化过程中产生的冷能及船舶发动机燃料LNG产生的废气热水的热能，为空调装置提供冷能和热能，可实现LNG燃料动力船的能源优化利用，从而降低空调系统的能源需求，达到降低成本的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及船舶及海洋工程技术领域，尤其为一种船舶LNG冷能利用的空调系统。
背景技术
着全球对环境保护的重视，LNG以环保、清洁、经济及技术成熟度高等优点成为主要替代能源之一。LNG燃料动力船舶的LNG是在低温下以液态形式储存，通常需要将LNG加入汽化为常温气态后送至LNG燃料气体发动机。LNG从低温液体加热汽化到常温气态的过程中产生大量的冷能，其中大部分冷能未能被完全利用，造成很大的能源浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够有效利用LNG燃料动力船舶的能量资源的船舶LNG冷能利用的空调系统，以方便降低空调系统的能源需求，达到降低成本的效果。
本实用新型所述的船舶LNG冷能利用的空调系统，包括空调装置，船舶发动机，为船舶发动机提供LNG动力能源的存储罐，在存储罐与船舶发动机之间设置有由LNG吸收冷媒水热量将冷媒水降温回流至空调装置实现制冷的LNG换热器，在船舶发动机设置有排放废气热水的废气热水管道，在废气热水管道上设置有由废气热水释放热量至冷媒水将冷媒水升温回流至空调装置实现制热的冷媒水换热器，废气热水管道一端与船舶发动机的废气热水出口连通，另一端穿过冷媒水换热器。
作为本实用新型的一种优选方案，在存储罐与船舶发动机之间设置有为船舶发动机输送LNG动力能源的LNG管道，LNG管道一端连通存储罐，另一端穿过LNG换热器与船舶发动机连通；在空调装置上设置冷媒水管道，冷媒水管道一端与空调装置的冷媒水出口连通，另一端分成两支路，一支路穿过LNG换热器后与空调装置的冷媒水进口连通，另一支路穿过冷媒水换热器后与空调装置的冷媒水进口连通。
作为本实用新型的一种优选方案，在空调装置的冷媒水进口处设置有混合罐，混合罐的冷媒水进口分别与穿过LNG换热器和冷媒水换热器的冷媒水管道连通，混合罐的冷媒水出口与空调装置的冷媒水进口连通，在混合罐上设置有测量罐内冷媒水温度并将温度数据传输给PLC控制器的温度传感器，在废气热水管道穿入冷媒水换热器前的废气热水管道上安装有PLC控制器由混合罐器内冷媒水温度控制阀门大小的第一温控阀，在冷媒水管道穿入冷媒水换热器前的冷媒水管道上安装有PLC控制器由混合罐器内冷媒水温度控制阀门大小的第二温控阀。
作为本实用新型的一种优选方案，在LNG换热器与船舶发动机之间设置有为LNG提供升温热量的废气热水换热器，LNG管道由LNG换热器穿出后再穿过废气热水换热器与船舶发动机连通，废气热水管道设置有穿过废气热水换热器的支路。
作为本实用新型的一种优选方案，在废气热水管道穿出废气热水换热器后的管道上设置有为废气热水管道补充水的水箱，水箱与废气热水管道穿出废气热水换热器后的管道连通。
作为本实用新型的一种优选方案，在空调装置的冷媒水出口处的冷媒水管道上安装有为冷媒水管道内冷媒水增压的增压泵。
作为本实用新型的一种优选方案，在冷媒水管道穿入LNG换热器前的冷媒水管道上设置有为冷媒水管道补充冷媒水的冷媒水箱。
本实用新型所述的船舶LNG冷能利用的空调系统，通过在存储罐与船舶发动机之间设置有由LNG吸收冷媒水热量将冷媒水降温回流至空调装置实现制冷的LNG换热器，在船舶发动机的废气热水管道上设置有由废气热水释放热量至冷媒水将冷媒水升温回流至空调装置实现制热的冷媒水换热器，充分利用LNG汽化过程中产生的冷能及船舶发动机燃料LNG产生的废气热水的热能，为空调装置提供冷能和热能，可实现LNG燃料动力船的能源优化利用，从而降低空调系统的能源需求，达到降低成本的效果。
附图说明
图1为本实用新型船舶LNG冷能利用的空调系统示意图。
图中: 1、空调装置；2、船舶发动机；3、存储罐；4、LNG换热器；5、废气热水管道；6、冷媒水换热器；7、LNG管道；8、冷媒水管道；9、混合罐；10、温度传感器；11、第一温控阀；12、第二温控阀；13、废气热水换热器；14、水箱；15、增压泵；16、冷媒水箱。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型中，需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
如图1所示，所述的一种船舶LNG冷能利用的空调系统，包括空调装置1，船舶发动机2，为船舶发动机提供LNG动力能源的存储罐3，在存储罐与船舶发动机之间设置有由LNG吸收冷媒水热量将冷媒水降温回流至空调装置实现制冷的LNG换热器4，在船舶发动机设置有排放废气热水的废气热水管道5，在废气热水管道上设置有由废气热水释放热量至冷媒水将冷媒水升温回流至空调装置实现制热的冷媒水换热器6，废气热水管道一端与船舶发动机的废气热水出口连通，另一端穿过冷媒水换热器。
通过在存储罐与船舶发动机之间设置有由LNG吸收冷媒水热量将冷媒水降温回流至空调装置实现制冷的LNG换热器，在船舶发动机的废气热水管道上设置有由废气热水释放热量至冷媒水将冷媒水升温回流至空调装置实现制热的冷媒水换热器，充分利用LNG汽化过程中产生的冷能及船舶发动机燃料LNG产生的废气热水的热能，为空调装置提供冷能和热能，可实现LNG燃料动力船的能源优化利用，从而降低空调系统的能源需求，达到降低成本的效果。
在存储罐与船舶发动机之间设置为船舶发动机输送LNG动力能源的LNG管道7，LNG管道一端连通存储罐，另一端穿过LNG换热器与船舶发动机连通，由LNG管道7将存储罐3内的LNG经LNG换热器升温后输送至船舶发动机，为船舶发动机提供LNG动力能源。为了能够更好地提升LNG管道内的LNG的温度，因此，可在LNG换热器与船舶发动机之间设置为LNG提供升温热量的废气热水换热器13，LNG管道由LNG换热器穿出后再穿过废气热水换热器与船舶发动机连通，废气热水管道设置有穿过废气热水换热器的支路，船舶发动机通过废气热水管道和废气热水换热器13将废气热水中热量传递给LNG管道内的LNG，从而进一步提升LNG的温度，能够更好地为船舶发动机提供LNG动力能源。
船舶发动机流出的废气热水在废气热水管道及各换热器内流动蒸发势必造成损耗，通过在废气热水管道穿出废气热水换热器后的管道上设置为废气热水管道补充水的水箱14，水箱与废气热水管道穿出废气热水换热器后的管道连通，能够为废气热水管道补充淡水，为废气热水管道再次回流提供充足的循环液体。
在空调装置上设置冷媒水管道8，冷媒水管道一端与空调装置的冷媒水出口连通，另一端分成两支路，一支路穿过LNG换热器后与空调装置的冷媒水进口连通，另一支路穿过冷媒水换热器后与空调装置的冷媒水进口连通，冷媒水通过冷媒水管道向LNG换热器及冷媒水换热器传输，分别与LNG和废气热水进行热量的交互。为了提高冷媒水在冷媒水管道8内的流速，可通过在空调装置的冷媒水出口处的冷媒水管道上安装有为冷媒水管道内冷媒水增压的增压泵15，由增压泵15对冷媒水管道内的冷媒进行增压，可有效提高冷媒水的流速。冷媒水在冷媒水管道及各换热器内流动蒸发势必造成损耗，通过在冷媒水管道穿入LNG换热器前的冷媒水管道上设置有为冷媒水管道补充冷媒水的冷媒水箱16，可以保证充足的冷媒水。
为了能够实现自动调节船舶内空调的制冷和制热，可通过在空调装置的冷媒水进口处设置有混合罐9，混合罐的冷媒水进口分别与穿过LNG换热器和冷媒水换热器的冷媒水管道连通，混合罐的冷媒水出口与空调装置的冷媒水进口连通，在混合罐上设置有测量罐内冷媒水温度并将温度数据传输给PLC控制器的温度传感器10，在废气热水管道穿入冷媒水换热器前的废气热水管道上安装有PLC控制器由混合罐器内冷媒水温度控制阀门大小的第一温控阀11，在冷媒水管道穿入冷媒水换热器前的冷媒水管道上安装有PLC控制器由混合罐器内冷媒水温度控制阀门大小的第二温控阀12。当空调需要制冷时，温度传感器10检测混合罐9内冷媒水的温度高于制冷温度，则由PLC控制器将第一温控阀11和第二温控阀12的阀门开度减小，从而使冷媒水流经LNG换热器的出水量增加，促使混合罐9内冷媒水温度降至空调制冷温度。当空调需要制热时，温度传感器10检测混合罐9内冷媒水的温度低于制热温度，则由PLC控制器将第一温控阀11和第二温控阀12的阀门开度增大，从而使冷媒水流经冷媒水换热器6的出水量增加，促使混合罐9内冷媒水温度升至空调制热温度，从而实现自动调节船舶内空调的制冷和制热的效果。
以上实施例仅用来说明本实用新型的详细方案，本实用新型并不局限于上述详细方案，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细方案才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
Claims (7)
1.一种船舶LNG冷能利用的空调系统，其特征在于，包括空调装置（1），船舶发动机（2），为船舶发动机提供LNG动力能源的存储罐（3），在存储罐与船舶发动机之间设置有由LNG吸收冷媒水热量将冷媒水降温回流至空调装置实现制冷的LNG换热器（4），在船舶发动机设置有排放废气热水的废气热水管道（5），在废气热水管道上设置有由废气热水释放热量至冷媒水将冷媒水升温回流至空调装置实现制热的冷媒水换热器（6），废气热水管道一端与船舶发动机的废气热水出口连通，另一端穿过冷媒水换热器。
2.根据权利要求1所述的一种船舶LNG冷能利用的空调系统，其特征在于，在存储罐与船舶发动机之间设置有为船舶发动机输送LNG动力能源的LNG管道（7），LNG管道一端连通存储罐，另一端穿过LNG换热器与船舶发动机连通；在空调装置上设置冷媒水管道（8），冷媒水管道一端与空调装置的冷媒水出口连通，另一端分成两支路，一支路穿过LNG换热器后与空调装置的冷媒水进口连通，另一支路穿过冷媒水换热器后与空调装置的冷媒水进口连通。
3.根据权利要求2所述的一种船舶LNG冷能利用的空调系统，其特征在于，在空调装置的冷媒水进口处设置有混合罐（9），混合罐的冷媒水进口分别与穿过LNG换热器和冷媒水换热器的冷媒水管道连通，混合罐的冷媒水出口与空调装置的冷媒水进口连通，在混合罐上设置有测量罐内冷媒水温度并将温度数据传输给PLC控制器的温度传感器（10），在废气热水管道穿入冷媒水换热器前的废气热水管道上安装有PLC控制器由混合罐器内冷媒水温度控制阀门大小的第一温控阀（11），在冷媒水管道穿入冷媒水换热器前的冷媒水管道上安装有PLC控制器由混合罐器内冷媒水温度控制阀门大小的第二温控阀（12）。
4.根据权利要求2-3任一项所述的一种船舶LNG冷能利用的空调系统，其特征在于，在LNG换热器与船舶发动机之间设置有为LNG提供升温热量的废气热水换热器（13），LNG管道由LNG换热器穿出后再穿过废气热水换热器与船舶发动机连通，废气热水管道设置有穿过废气热水换热器的支路。
5.根据权利要求4所述的一种船舶LNG冷能利用的空调系统，其特征在于，在废气热水管道穿出废气热水换热器后的管道上设置有为废气热水管道补充水的水箱（14），水箱与废气热水管道穿出废气热水换热器后的管道连通。
6.根据权利要求2-3任一项所述的一种船舶LNG冷能利用的空调系统，其特征在于，在空调装置的冷媒水出口处的冷媒水管道上安装有为冷媒水管道内冷媒水增压的增压泵（15）。
7.根据权利要求2-3任一项所述的一种船舶LNG冷能利用的空调系统，其特征在于，在冷媒水管道穿入LNG换热器前的冷媒水管道上设置有为冷媒水管道补充冷媒水的冷媒水箱（16）。
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