專利名稱：一種lng動力冷藏船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種運輸船舶，特別涉及LNG動力冷藏船。該船舶不僅利用LNG良好的熱動力性能和低碳環(huán)保特性，還巧妙地利用了 LNG使用過程中放空的大量冷能，使原本冷藏系統(tǒng)所需消耗的能源得以節(jié)省，從而達到低碳環(huán)保、大運量、低成本的冷藏運輸目的， 成為冷鏈運輸?shù)闹匾ぞ摺?br> 背景技術(shù)：
LNG是目前最具低碳環(huán)保特征的新能源之一，LNG主要成分是甲烷，無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600，重量為同體積水的45%左右，熱值為52MMBtu = 2. 5 X 108cal。燃燒后主要生成水。LNG作為新能源動力應(yīng)用于汽車已是成熟技術(shù)，然而用于船舶還是一項新課題。目前可見案例僅為柴氣混合動力船舶，如申請?zhí)?0102(^91238. 1公開的“新型內(nèi)河柴油-LNG 雙燃料混合動力船”。LNG使用過程中，從_162°C的液態(tài)到0°C左右的氣態(tài)將釋放大量的冷能，如何利用這一部分的冷能目前還沒有相關(guān)的文獻報道。現(xiàn)代物流迫切需要冷鏈為農(nóng)產(chǎn)品保鮮運輸服務(wù)，現(xiàn)在至于公路燃油冷藏車、燃油冷藏集卡可提供此類服務(wù)，但因既要運輸動力又要不斷制冷，造成油料消耗量很大，運輸成本很高。而低碳環(huán)保、低成本、大運量、安全的冷藏運輸船舶還沒有出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種LNG動力冷藏船，其不僅利用LNG良好的熱動力性能和低碳環(huán)保特性，還巧妙地利用了 LNG使用過程中放空的大量冷能，使原本冷藏系統(tǒng)所需消耗的能源得以節(jié)省，從而達到低碳環(huán)保、大運量、低成本的冷藏運輸目的，成為冷鏈運輸?shù)闹匾ぞ?。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種LNG動力冷藏船，該LNG動力冷藏船具有船殼，該船殼包括外殼和露天甲板， 并具有一個前部分、一個后部分和一個中部分，所述后部分具有一個帶駕駛橋樓和生活艙的甲板上層結(jié)構(gòu)和船舶推進艙，船殼的中部分為冷藏倉，前部分為船頭和儲存?zhèn)}；所述LNG 動力冷藏船還包括動力系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)為冷藏倉提供冷源，中央空調(diào)系統(tǒng)對駕駛橋樓和生活艙的空氣進行調(diào)節(jié)；其特征在于，所述動力系統(tǒng)包括一 LNG儲罐、LNG氣化裝置、船舶推進系統(tǒng)，所述LNG氣化裝置和船舶推進系統(tǒng)設(shè)置在船舶推進艙內(nèi)，LNG儲罐設(shè)置在船殼的后部分；LNG氣化裝置具有一氣化室和位于氣化室內(nèi)的熱交換器，所述LNG儲罐通過LNG輸送管線及閥門接至氣化室的輸入端，所述氣化室的輸出端通過管線及閥門連接至船舶推進系統(tǒng)；所述熱交換器管程的輸入端通過管線及冷媒泵站連接到所述中央空調(diào)系統(tǒng)的冷媒出口端，所述熱交換器管程的輸出端通過管線及閥門連接到制冷系統(tǒng)的冷媒入口，所述制冷系統(tǒng)的冷媒出口通過管線及閥門連接到所述中央空調(diào)系統(tǒng)的冷媒入口端。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在所述熱交換器管程的輸入端與所述冷媒泵站之間串聯(lián)一冷媒預(yù)熱裝置。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述熱交換器管程的輸出端與所述制冷系統(tǒng)的冷媒入口之間設(shè)置有一冷能儲存裝置。本發(fā)明所述的船舶推進系統(tǒng)包括一燃氣動力機組或柴氣動力機組、一發(fā)電機和推進系統(tǒng)，所述推進系統(tǒng)為燃氣推進系統(tǒng)或柴氣推進系統(tǒng)，推進系統(tǒng)所述燃氣動力機組或柴氣動力機組的燃料輸入口通過管線及閥門連接至氣化室的輸出端；所述燃氣動力機組或柴氣動力機組的動力輸出端通過傳動機構(gòu)連接所述發(fā)電機和燃氣推進系統(tǒng)或柴氣推進系統(tǒng)的動力輸入端；所述發(fā)電機的電力輸出端通過船舶供電系統(tǒng)給所述制冷系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)供電。本發(fā)明所述的船舶推進系統(tǒng)包括一燃氣動力機組或柴氣動力機組、一發(fā)電機和推進系統(tǒng)，所述推進系統(tǒng)為電推進系統(tǒng)；所述燃氣動力機組或柴氣動力機組的燃料輸入口通過管線及閥門連接至氣化室的輸出端；所述燃氣動力機組或柴氣動力機組的動力輸出端通過傳動機構(gòu)連接所述發(fā)電機動力輸入端；所述發(fā)電機的電力輸出端通過船舶供電系統(tǒng)給所述制冷系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)供電并給所述電推進系統(tǒng)提供電力。本發(fā)明所述的船舶推進系統(tǒng)還包括一蓄電池組，所述發(fā)電機的電力輸出端通過充電機連接所述蓄電池組，所述蓄電池組還連接所述船舶供電系統(tǒng)。在本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中，在所述氣化室的輸入端設(shè)置有噴淋頭，所述噴淋頭將LNG噴淋到所述熱交換器的管程上。本發(fā)明所述冷媒選自-60°C至-130°C的遼寧朝陽光達化工有限公司產(chǎn)品LM-7冰河冷媒。由于采用了如上的設(shè)計方案，本發(fā)明創(chuàng)造性利用LNG使用過程中放空的大量冷能為船舶制冷系統(tǒng)和中央空調(diào)系統(tǒng)提供冷能，使原本冷藏系統(tǒng)所需消耗的能源得以節(jié)省，從而達到低碳環(huán)保、大運量、低成本的冷藏運輸目的，成為冷鏈運輸?shù)闹匾ぞ摺?br>

圖1為本發(fā)明實施例1的LNG動力冷藏船的原理框圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合附圖，進一步闡述本發(fā)明。實施例1本實施例的LNG動力冷藏船為一艘能在內(nèi)河四級以上航道航行的LNG動力冷藏運輸船。該LNG動力冷藏運輸船與現(xiàn)有冷藏船在船體結(jié)構(gòu)上基本相同，也是具有一個船殼，該船殼包括外殼和露天甲板，并具有一個前部分、一個后部分和一個中部分，后部分具有一個帶駕駛橋樓和生活艙的甲板上層結(jié)構(gòu)和船舶推進艙，船殼的中部分為冷藏倉，前部分為船頭和儲存?zhèn)}。參見圖1，該LNG動力冷藏船還包括動力系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)100、照明系統(tǒng)200、中央空調(diào)系統(tǒng)300以及船舶供電系統(tǒng)500，其中制冷系統(tǒng)100為冷藏倉600提供冷源，中央空調(diào)系統(tǒng)300對駕駛橋樓和生活艙的空氣進行調(diào)節(jié)。動力系統(tǒng)包括一 LNG儲罐700、LNG氣化裝置 800、船舶推進系統(tǒng)，LNG氣化裝置800和船舶推進系統(tǒng)設(shè)置在船舶推進艙內(nèi)，LNG儲罐700 設(shè)置在船殼的后部分。LNG儲罐700內(nèi)壓約為2帕，在LNG儲罐700裝有多重保溫防護設(shè)施以及進料閥、 導(dǎo)管、出料閥、漏氣報警器、疏壓閥、燃燒消氣器、支架等。該LNG儲罐700的結(jié)構(gòu)基本與現(xiàn)有LNG儲罐的結(jié)構(gòu)相同，在此不在贅述。LNG氣化裝置800具有一氣化室810和位于氣化室810內(nèi)的熱交換器820，LNG儲罐700的出料閥通過LNG輸送管線接至氣化室810的輸入端的進料閥。氣化室810為一耐壓容器，其上還裝有導(dǎo)管、噴頭、出氣閥、傳感器、減壓閥，進料閥與噴頭連接，LNG儲罐700 內(nèi)的LNG通過出料閥、LNG輸送管線、進料閥流入氣化室810，由噴頭將液態(tài)的LNG噴灑在熱交換器820上，LNG吸收熱交換器820內(nèi)冷媒所載熱量即從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，同時將冷能傳遞到熱交換器820內(nèi)的冷媒上。氣化的天然氣通過出氣閥以及減壓閥和管線，由船舶推進系統(tǒng)中的燃氣動力機組900燃料輸入口送至船舶推進系統(tǒng)中的燃氣動力機組900內(nèi)進行燃燒，做功產(chǎn)生動力，燃氣動力機組900的動力輸出端通過傳動機構(gòu)帶動發(fā)電機組1000發(fā)電。 燃氣動力機組900可選用濰柴動力200 800馬力的LNG燃氣動力機。發(fā)電機組1000的電力輸出端一方面接入船舶供電系統(tǒng)500給制冷系統(tǒng)100、照明系統(tǒng)200、中央空調(diào)系統(tǒng)300 供電并給電推進系統(tǒng)1100提供電力。另一方面通過充電機對蓄電池組1200進行充電，蓄電池組1200也接入船舶供電系統(tǒng)500，以備在燃氣動力機組900停止工作時，維持供電。蓄電池組1200可選動力型磷酸鐵釩鋰電池。電推進系統(tǒng)1100是由電動機、傳動系統(tǒng)和推進器組成，傳統(tǒng)系統(tǒng)分為單軸的直線傳動系統(tǒng)、Z型傳動系統(tǒng)和吊艙式傳動系統(tǒng)，推進器可采用對轉(zhuǎn)槳的套軸傳動推進器或噴水推進器。電動機可以直接采用直流調(diào)速電機，也可以采用交流變頻電機。電動機可以采用臥式或直立式安裝。熱交換器820管程的輸入端通過管線及冷媒預(yù)熱器1300、冷媒泵站400連接到中央空調(diào)系統(tǒng)300的冷媒出口端，熱交換器820管程的輸出端通過管線及閥門、冷能儲存器 1400連接到制冷系統(tǒng)100的冷媒入口，制冷系統(tǒng)100的冷媒出口通過管線及閥門連接到中央空調(diào)系統(tǒng)300的冷媒入口端。冷媒由冷媒泵站400加壓后流出，經(jīng)過冷媒預(yù)熱器1300預(yù)熱，進入熱交換器820 內(nèi)，冷媒所載熱量由LNG吸收產(chǎn)生氣化，同時將冷能傳導(dǎo)至冷媒，使冷媒處于超低溫；超低溫冷媒流經(jīng)冷能儲存器1400，儲存部分冷能以備燃氣動力機組900停機時繼續(xù)供應(yīng)冷能。 冷媒進入制冷系統(tǒng)100，由制冷系統(tǒng)100中的風機完成冷熱交換達到冷藏倉600所需的溫度。冷媒流出制冷系統(tǒng)100進入船舶其他冷卻系統(tǒng)或中央空調(diào)系統(tǒng)300，以釋放剩余冷能提高冷媒溫度。當冷媒返回冷媒泵站400再次進入氣化室810前，根據(jù)冷媒即時溫度采用冷媒預(yù)熱器1300進行預(yù)加熱調(diào)節(jié)，以達到氣化室810所需溫度。冷媒選用_60°C至-130°C 的遼寧朝陽光達化工有限公司產(chǎn)品LM-7冰河冷媒。冷能儲存器1400可選納米多孔石墨作為冷能儲存介質(zhì)。冷媒預(yù)熱器1300可采用電加熱、太陽能加熱、自然空氣及燃氣動力機組 900余熱加熱方式進行加熱，還可根據(jù)具體情況組合應(yīng)用。本實施例的LNG動力冷藏船采用控制系統(tǒng)進行控制，整個控制系統(tǒng)由三個分控系統(tǒng)和一個總控系統(tǒng)組成，整個控制系統(tǒng)安裝在駕駛橋樓內(nèi)?？偪叵到y(tǒng)支配三個分控系統(tǒng)有機運作。整個控制系統(tǒng)由計算機、傳感器、電纜和軟件組成。其中一個分控系統(tǒng)可根據(jù)燃氣動力機組900用氣量對LNG進入氣化室810內(nèi)的流量進行控制，還對氣化室810內(nèi)的氣壓進行控制，根據(jù)LNG氣化所需溫度對冷媒預(yù)熱溫度進行控制以及冷媒流速進行控制，其中氣化是第一位的，必須確保燃氣動力機組900正常工作。其次是冷媒溫度控制，必須滿足LNG 氣化溫度要求，又能滿足足夠的冷能供冷藏倉等使用。實施例2本實施例的LNG動力冷藏船為一艘大型雙機雙槳內(nèi)河LNG動力冷藏船。采用燃氣動力機組900通過傳動機構(gòu)直接帶動推進系統(tǒng)IlOOa方式。其余結(jié)構(gòu)同實施例1。實施例3本實施例的LNG動力冷藏船為一艘大型雙機雙槳內(nèi)河LNG動力冷藏船。采用LNG 柴氣動力機組通過傳動機構(gòu)直接帶動推進系統(tǒng)IlOOa方式。其余結(jié)構(gòu)同實施例1。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(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)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.一種LNG動力冷藏船，該LNG動力冷藏船具有船殼，該船殼包括外殼和露天甲板，并具有一個前部分、一個后部分和一個中部分，所述后部分具有一個帶駕駛橋樓和生活艙的甲板上層結(jié)構(gòu)和船舶推進艙，船殼的中部分為冷藏倉，前部分為船頭和儲存?zhèn)}；所述LNG動力冷藏船還包括動力系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)為冷藏倉提供冷源，中央空調(diào)系統(tǒng)對駕駛橋樓和生活艙的空氣進行調(diào)節(jié)；其特征在于，所述動力系統(tǒng)包括一 LNG儲罐、LNG氣化裝置、船舶推進系統(tǒng)，所述LNG氣化裝置和船舶推進系統(tǒng)設(shè)置在船舶推進艙內(nèi)，LNG儲罐設(shè)置在船殼的后部分；LNG氣化裝置具有一氣化室和位于氣化室內(nèi)的熱交換器，所述LNG儲罐通過LNG輸送管線及閥門接至氣化室的輸入端，所述氣化室的輸出端通過管線及閥門連接至船舶推進系統(tǒng)；所述熱交換器管程的輸入端通過管線及冷媒泵站連接到所述中央空調(diào)系統(tǒng)的冷媒出口端，所述熱交換器管程的輸出端通過管線及閥門連接到制冷系統(tǒng)的冷媒入口，所述制冷系統(tǒng)的冷媒出口通過管線及閥門連接到所述中央空調(diào)系統(tǒng)的冷媒入口端。
2.如權(quán)利要求1所述的LNG動力冷藏船，其特征在于，在所述熱交換器管程的輸入端與所述冷媒泵站之間串聯(lián)一冷媒預(yù)熱裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的LNG動力冷藏船，其特征在于，所述熱交換器管程的輸出端與所述制冷系統(tǒng)的冷媒入口之間設(shè)置有一冷能儲存裝置。
4.如權(quán)利要求1至3任一項權(quán)利要求所述的LNG動力冷藏船，其特征在于，所述的船舶推進系統(tǒng)包括一燃氣動力機組或柴氣動力機組、一發(fā)電機和推進系統(tǒng)，所述推進系統(tǒng)為燃氣推進系統(tǒng)或柴氣推進系統(tǒng)，推進系統(tǒng)所述燃氣動力機組或柴氣動力機組的燃料輸入口通過管線及閥門連接至氣化室的輸出端；所述燃氣動力機組或柴氣動力機組的動力輸出端通過傳動機構(gòu)連接所述發(fā)電機和燃氣推進系統(tǒng)或柴氣推進系統(tǒng)的動力輸入端；所述發(fā)電機的電力輸出端通過船舶供電系統(tǒng)給所述制冷系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)供電。
5.如權(quán)利要求1至3任一項權(quán)利要求所述的LNG動力冷藏船，其特征在于，所述的船舶推進系統(tǒng)包括一燃氣動力機組或柴氣動力機組、一發(fā)電機和推進系統(tǒng)，所述推進系統(tǒng)為電推進系統(tǒng)；所述燃氣動力機組或柴氣動力機組的燃料輸入口通過管線及閥門連接至氣化室的輸出端；所述燃氣動力機組或柴氣動力機組的動力輸出端通過傳動機構(gòu)連接所述發(fā)電機動力輸入端；所述發(fā)電機的電力輸出端通過船舶供電系統(tǒng)給所述制冷系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)供電并給所述電推進系統(tǒng)提供電力。
6.如權(quán)利要求4或5所述的所述的LNG動力冷藏船，其特征在于，所述的船舶推進系統(tǒng)還包括一蓄電池組，所述發(fā)電機的電力輸出端通過充電機連接所述蓄電池組，所述蓄電池組還連接所述船舶供電系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求1所述的LNG動力冷藏船，其特征在于，在所述氣化室的輸入端設(shè)置有噴淋頭，所述噴淋頭將LNG噴淋到所述熱交換器的管程上。
8.如權(quán)利要求1所述的LNG動力冷藏船，其特征在于，所述冷媒選自_60°C至_130°C的遼寧朝陽光達化工有限公司產(chǎn)品LM-7冰河冷媒。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種LNG動力冷藏船，其動力系統(tǒng)包括一LNG儲罐、LNG氣化裝置、船舶推進系統(tǒng)，其LNG氣化裝置具有一氣化室和位于氣化室內(nèi)的熱交換器，LNG儲罐通過LNG輸送管線及閥門接至氣化室的輸入端，氣化室的輸出端通過管線及閥門連接至船舶推進系統(tǒng)；熱交換器管程的輸入端通過管線及冷媒泵站連接到中央空調(diào)系統(tǒng)的冷媒出口端，熱交換器管程的輸出端通過管線及閥門連接到制冷系統(tǒng)的冷媒入口，制冷系統(tǒng)的冷媒出口通過管線及閥門連接到所述中央空調(diào)系統(tǒng)的冷媒入口端。本發(fā)明創(chuàng)造性利用LNG使用過程中放空的大量冷能為船舶制冷系統(tǒng)和中央空調(diào)系統(tǒng)提供冷能，使原本冷藏系統(tǒng)所需消耗的能源得以節(jié)省，從而達到低碳環(huán)保、大運量、低成本的冷藏運輸目的，成為冷鏈運輸?shù)闹匾ぞ摺?br> 文檔編號B63J2/12GK102431640SQ20111037475
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者楊彥華, 鐘震德 申請人:楊彥華, 鐘震德