專利名稱：一種應(yīng)用液化天然氣為燃料的船舶冷能利用裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船 舶與海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及航運(yùn)船舶和海洋工程，尤其涉及一種應(yīng)用液化天然氣為燃料的船舶冷能利用裝置及方法。
背景技術(shù)：
全球航運(yùn)業(yè)所面臨的排放限制變得日益嚴(yán)苛，綠色低碳、節(jié)能減排的理念在船舶設(shè)計(jì)與建造領(lǐng)域得到了廣泛的重視。清潔能源替代傳統(tǒng)燃料的應(yīng)用已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，而天然氣作為適用清潔能源的代表具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、穩(wěn)定等諸多明顯優(yōu)勢(shì)，液化天然氣(LNG)已經(jīng)成為船舶新型環(huán)保動(dòng)力的首當(dāng)之選。但是船舶以LNG燃料時(shí)冷源被忽視了， 而這部分冷源可以用在本船夏季空調(diào)系統(tǒng)中。為了更經(jīng)濟(jì)更環(huán)保，把這一部分能源再體現(xiàn)出來(lái)是目前一種必然趨勢(shì)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種應(yīng)用液化天然氣為燃料的船舶冷能利用裝置及方法，以LNG (液化天然氣)為燃料的船舶把低溫_164°C LNG通過(guò)蒸發(fā)器和加熱器直接加熱到推進(jìn)主機(jī)或發(fā)電機(jī)組所適用氣體壓力和溫度。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種應(yīng)用液化天然氣為燃料的船舶冷能利用裝置，包括LNG罐和復(fù)熱裝置，所述 LNG罐和復(fù)熱裝置之間設(shè)置有取冷裝置，所述LNG罐通過(guò)旁通流量閥連接有復(fù)熱裝置，以及通過(guò)取冷器流量閥連通取冷器，所述取冷器通過(guò)控制閥連接有冷源空調(diào)系統(tǒng)；
所述取冷裝置包括取冷器和冷源空調(diào)系統(tǒng)，所述冷源空調(diào)系統(tǒng)包括通過(guò)控制閥連接的空調(diào)空冷器，以及與空調(diào)空冷器相連接的第一膨脹水箱。
優(yōu)選的，所述第一膨脹水箱貯存有降低冷媒水冰點(diǎn)的水乙二醇。
優(yōu)選的，管路中設(shè)置多個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)，來(lái)測(cè)定冷媒水的溫度。
一種應(yīng)用液化天然氣為燃料的船舶冷能利用裝置的控制方法，通過(guò)溫度傳感器接收溫度信號(hào)，當(dāng)溫度冷媒水溫度高時(shí)LNG進(jìn)入取冷器流量閥開(kāi)度增大，與復(fù)熱裝置連接的旁通流量閥關(guān)小；當(dāng)溫度傳感器接收溫度低信號(hào)時(shí)，LNG進(jìn)入取冷器流量閥關(guān)小，與復(fù)熱裝置連接的旁通流量閥開(kāi)大。
通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是
把低溫-164°c LNG作為冷源，使其進(jìn)一步節(jié)約能源，減少了污染排放，提高船舶經(jīng)濟(jì)性，對(duì)環(huán)境保護(hù)有積極意義。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以3根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖I為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為發(fā)明的工作原理圖。
圖3為發(fā)明的復(fù)熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
參照?qǐng)D1，一種應(yīng)用液化天然氣為燃料的船舶冷能利用裝置，包括LNG罐I和復(fù)熱裝置2，所述LNG罐I和復(fù)熱裝置2之間設(shè)置有取冷裝置3，所述LNG罐I通過(guò)旁通流量閥 V2連接有復(fù)熱裝置2，以及通過(guò)取冷器流量閥Vl連通取冷器3a，所述取冷器3a通過(guò)控制閥 V3連接有冷源空調(diào)系統(tǒng)3b ；
所述取冷裝置3包括取冷器3a和冷源空調(diào)系統(tǒng)3b，所述冷源空調(diào)系統(tǒng)3b包括通過(guò)控制閥V3連接的空調(diào)空冷器3c，以及與空調(diào)空冷器3c相連接的第一膨脹水箱3d。
所述第一膨脹水箱3d貯存有降低冷媒水冰點(diǎn)的水乙二醇。
管路中設(shè)置多個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)，來(lái)測(cè)定冷媒水的溫度。
一種應(yīng)用液化天然氣為燃料的船舶冷能利用裝置的控制方法，通過(guò)溫度傳感器Al 接收溫度信號(hào)，當(dāng)溫度冷媒水溫度高時(shí)，LNG進(jìn)入取冷器流量閥Vl開(kāi)度增大，與復(fù)熱裝置2 連接的旁通流量閥V2關(guān)??；當(dāng)溫度傳感器Al接收溫度低信號(hào)時(shí)，LNG進(jìn)入取冷器流量閥Vl 關(guān)小，與復(fù)熱裝置2連接的旁通流量閥V2開(kāi)大。
本發(fā)明的工作原理
所述復(fù)熱裝置2包括燃料加熱裝置，以及燃料輸送裝置，所述燃料加熱裝置包括熱交換器，以及與熱交換器連接的蒸汽/熱油進(jìn)出口和膨脹水乙二醇箱；
所述燃料輸送裝置包括有并列的加熱器和蒸發(fā)器，蒸發(fā)器將LNG罐內(nèi)的LNG燃料進(jìn)行初步加熱，然后所述加熱器將燃料進(jìn)行加熱至需要的溫度后送入主機(jī)和發(fā)電機(jī)組使用。
取冷器把冷能取出用于空調(diào)，為了防止在取冷器中結(jié)冰在冷媒水中添加乙二醇來(lái)降低冷媒水冰點(diǎn)同時(shí)在凍季時(shí)也可通過(guò)其它加熱器來(lái)加它，根據(jù)乙二醇性質(zhì)不影響冬季采暖。
其控制原理是通過(guò)Al溫度傳感器接收溫度信號(hào)，當(dāng)溫度冷媒水溫度高時(shí)LNG進(jìn)入取冷器流量閥Vl開(kāi)度增大，旁通流量閥V2關(guān)小；
當(dāng)Al溫度傳感器接收溫度底信號(hào)時(shí)，LNG進(jìn)入取冷器流量閥Vl關(guān)小，旁通流量閥 V2開(kāi)大。
這樣保證冷媒水溫度自動(dòng)控制在設(shè)計(jì)溫度工況下運(yùn)行。在冬天不須要冷源時(shí)可設(shè)定流量閥Vl關(guān)閉，全開(kāi)旁通流量閥V2，使LNG全部旁通。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用液化天然氣為燃料的船舶冷能利用裝置，其特征在于包括LNG罐和復(fù)熱裝置，所述LNG罐和復(fù)熱裝置之間設(shè)置有取冷裝置，所述LNG罐通過(guò)旁通流量閥連接有復(fù)熱裝置，以及通過(guò)取冷器流量閥連通取冷器，所述取冷器通過(guò)控制閥連接有冷源空調(diào)系統(tǒng)； 所述取冷裝置包括取冷器和冷源空調(diào)系統(tǒng)，所述冷源空調(diào)系統(tǒng)包括通過(guò)控制閥連接的空調(diào)空冷器，以及與空調(diào)空冷器相連接的第一膨脹水箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用液化天然氣為燃料的船舶冷能利用裝置，其特征在于所述第一膨脹水箱貯存有降低冷媒水冰點(diǎn)的水乙二醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用液化天然氣為燃料的船舶冷能利用裝置，其特征在于管路中設(shè)置多個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)，來(lái)測(cè)定冷媒水的溫度。
4.一種應(yīng)用液化天然氣為燃料的船舶冷能利用裝置的控制方法，其特征在于通過(guò)溫度傳感器接收溫度信號(hào)，當(dāng)溫度冷媒水溫度高時(shí)LNG進(jìn)入取冷器流量閥開(kāi)度增大，與復(fù)熱裝置連接的旁通流量閥關(guān)?。划?dāng)溫度傳感器接收溫度底信號(hào)時(shí)，LNG進(jìn)入取冷器流量閥關(guān)小，與復(fù)熱裝置連接的旁通流量閥開(kāi)大。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用液化天然氣為燃料的船舶冷能利用裝置及方法，包括LNG罐和復(fù)熱裝置，所述LNG罐和復(fù)熱裝置之間設(shè)置有取冷裝置，所述LNG罐通過(guò)旁通流量閥連接有復(fù)熱裝置，以及通過(guò)取冷器流量閥連通取冷器，所述取冷器通過(guò)控制閥連接有冷源空調(diào)系統(tǒng)；所述取冷裝置包括取冷器和冷源空調(diào)系統(tǒng)，所述冷源空調(diào)系統(tǒng)包括通過(guò)控制閥連接的空調(diào)空冷器，以及與空調(diào)空冷器相連接的第一膨脹水箱。以LNG(液化天然氣)為燃料的船舶把低溫-164℃LNG通過(guò)蒸發(fā)器和加熱器直接加熱到推進(jìn)主機(jī)或發(fā)電機(jī)組所適用氣體壓力和溫度。進(jìn)一步節(jié)約能源，減少了污染排放，提高船舶經(jīng)濟(jì)性，對(duì)環(huán)境保護(hù)有積極意義。
文檔編號(hào)F24F5/00GK102927645SQ201210461050
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者張小春, 劉楠 申請(qǐng)人:上海佳豪船舶工程設(shè)計(jì)股份有限公司