一種lng船用空調(diào)及凍庫系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LNG船用空調(diào)及凍庫系統(tǒng)，屬于船用空調(diào)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶航行于各海域，氣象條件復(fù)雜，氣候多變，為了使船員、旅客有一個舒適的生活、工作環(huán)境，可以用空調(diào)技術(shù)在艙室內(nèi)創(chuàng)造一個適宜的人工氣候，改善環(huán)境?，F(xiàn)有的船用空調(diào)一般為用電的空調(diào)或者用油來驅(qū)動，但是在船只航行時，由于供電困難或者油的補(bǔ)給困難，因此，如何減少空調(diào)耗能成為需要解決的問題，特別是針對LNG船來說，如何利用LNG的冷能是解決減少船用空調(diào)能耗的有效手段。而且在現(xiàn)有的能量循環(huán)控制中，由于LNG的溫度過低不宜直接用于空調(diào)控制和供冷，否者，會因為溫差變化明顯對設(shè)備的壽命趙成影響，同時需求更多的特殊管道用于LNG運輸，提高使用安裝成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:針對上述存在的問題，提供一種LNG船用空調(diào)及凍庫系統(tǒng)，載冷模塊構(gòu)成循環(huán)路徑將船只自帶的冷能運輸，然后對送風(fēng)模塊處的空氣制冷，實現(xiàn)空氣的降溫或升溫控制;供暖模塊對構(gòu)成的循環(huán)通道，吸收船體上的熱源的熱量，對空氣進(jìn)行升溫控制。其多級的冷能循環(huán)和熱能循環(huán)、海水溫度循環(huán)，能夠充分合理的利用LNG船的自身優(yōu)勢，保證能量的充分利用，其續(xù)航時間長，能夠有效的減少低溫管道的長度，避免了溫差變化過大對設(shè)備的順壞，提高設(shè)備的使用壽命。能夠有效的實現(xiàn)能量的節(jié)約使用，易于推廣，提高LNG船的能量利用率，降低船只成本。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明公開了一種LNG船用空調(diào)及凍庫系統(tǒng)，包括載冷模塊、空調(diào)模塊、及凍庫模塊，載冷模塊的冷能輸入端連接冷源體，凍庫模塊的冷能輸出端先后連接凍庫模塊和空調(diào)模塊；空調(diào)模塊包括供暖模塊、供冷模塊、及送風(fēng)模塊，供暖模塊連接于熱源體與送風(fēng)模塊之間，供冷模塊連接與載冷模塊和送風(fēng)模塊之間;冷源體的冷能經(jīng)載冷模塊先后進(jìn)入凍庫模塊和供冷模塊，供冷模塊將獲取的冷能轉(zhuǎn)移至送風(fēng)模塊處對空氣制冷，熱源體的熱能經(jīng)供暖模塊轉(zhuǎn)移至送風(fēng)模塊處對空氣制熱。該結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)LNG冷能的多級釋放，首先將冷源體中的冷能經(jīng)過在載冷模塊循環(huán)至凍庫模塊中，在凍庫模塊中實現(xiàn)冷能的初步釋放，由于凍庫模塊中需要的溫度更低，因此，需要將其設(shè)置在空調(diào)模塊之前，能夠?qū)鰩熘械臏囟瓤刂频母停送?，?jīng)過初步冷能釋放后，載冷介質(zhì)的溫度提升，且能夠繼續(xù)為空調(diào)提供冷能，空調(diào)模塊的供冷模塊將冷能再次轉(zhuǎn)移，并在送風(fēng)模塊處實現(xiàn)對空調(diào)的調(diào)節(jié)，這種多級釋放的方式，不經(jīng)在不同的溫度階段有效的利用了冷能，而且，能夠減少冷能過程中，因載能介質(zhì)溫差變化過大對設(shè)備的影響，提高設(shè)備壽命;這種多級循環(huán)的方式冷能的利用率提高，能夠減少過低溫度對設(shè)備的要求，根據(jù)需要的不同，合理的布置利用冷能，降低該LNG船用空調(diào)及凍庫系統(tǒng)的安裝成本。
[0005]更進(jìn)一步，所述載冷模塊包括第二介質(zhì)箱和冷能換熱器，冷能換熱器具有吸熱腔和放熱腔，吸熱腔的出口經(jīng)過閥門、凍庫模塊、冷源電加熱器、供冷模塊、第二介質(zhì)箱、過濾器、栗連回到吸熱腔的進(jìn)口，放熱腔的進(jìn)出口分別與冷源體的出口和進(jìn)口對應(yīng)相連。上述結(jié)構(gòu)能夠?qū)NG儲罐中的冷能快速吸收，提高空氣制冷效率，能夠?qū)Q熱過程進(jìn)行有效控制，減少了冷能在轉(zhuǎn)移過程中的消耗。其循環(huán)的路徑簡單，減少循環(huán)過程中的能耗，提高冷能利用率。該結(jié)構(gòu)的冷源電加熱器用于控制空調(diào)模塊處的水乙二醇的溫度，即進(jìn)入空調(diào)模塊的溫度的恒定，防止溫差對空調(diào)模塊的影響。
[0006]更進(jìn)一步，所述介質(zhì)箱中的介質(zhì)為水乙二醇，所述冷能換熱器包括第二換熱器和第三換熱器，冷能換熱器的吸熱腔中的介質(zhì)為水乙二醇、放熱腔中的介質(zhì)為LNG;凍庫模塊和冷能模塊分別并聯(lián)有短路閥，短路閥用于調(diào)節(jié)進(jìn)入凍庫模塊或冷能模塊的水乙二醇的流量。以水乙二醇作為介質(zhì)能夠有效的提高冷能的轉(zhuǎn)移效率，短路閥的設(shè)置能夠控制流經(jīng)凍庫模塊和空調(diào)模塊的冷能的量，能夠有效提高冷能利用，避免浪費。
[0007]更進(jìn)一步，所述凍庫模塊包括凍庫換熱器，冷能從凍庫模塊一端流入，流經(jīng)閥門、凍庫換熱器、過濾器、及閥門后流出，冷能在凍庫換熱器處被消耗。上述結(jié)構(gòu)的凍庫換熱器能夠直接利用載冷模塊中的冷能，不需重復(fù)進(jìn)入換熱器，增加凍庫的溫度下限。
[0008]更進(jìn)一步，所述供冷模塊包括第一換熱器和第一介質(zhì)箱，第一換熱器包括吸熱腔和放熱腔，其放熱腔的進(jìn)出口分別對應(yīng)連接到載冷模塊上，吸熱腔的出口經(jīng)閥門、送風(fēng)模塊、第一介質(zhì)箱、及栗連回到吸熱腔的進(jìn)口，供冷模塊的冷能在送風(fēng)模塊處對空氣制冷。該結(jié)構(gòu)能夠從載冷模塊中吸收冷能并用于送風(fēng)模塊處對空氣制冷，其結(jié)構(gòu)簡單，控制方便能夠提高空氣制冷效率，能夠?qū)Q熱過程進(jìn)行有效控制，減少了冷能在轉(zhuǎn)移過程中的消耗。
[0009]更進(jìn)一步，所述供暖模塊包括水箱和熱源換熱器，熱源換熱器的吸熱腔的出口經(jīng)過濾器、閥門、栗、熱源電加熱器及送風(fēng)模塊連回到吸熱腔的出口，熱源換熱器的吸熱腔的進(jìn)口與熱源體對應(yīng)相連。該供熱模塊的設(shè)置構(gòu)成一個循環(huán)的系統(tǒng)，能夠持續(xù)的將發(fā)動機(jī)水冷卻系統(tǒng)所帶出的熱量轉(zhuǎn)移到送風(fēng)裝置處，并用于對空氣加熱，能夠提高熱能的轉(zhuǎn)移速度，不僅能夠提尚發(fā)動機(jī)的降溫效率，還能提尚空氣的制熱效率。
[0010]更進(jìn)一步，所述送風(fēng)模塊包括送風(fēng)通道和依次設(shè)置在送風(fēng)通道內(nèi)的混合室、空氣過濾器、換熱管、冷能管、熱能管、加濕器和出風(fēng)室；混合室具有新風(fēng)口和回風(fēng)口，新風(fēng)口連通到LNG船外，回風(fēng)口連通到出風(fēng)室所連通的空間；所述出風(fēng)室內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機(jī)。新風(fēng)口的設(shè)置有利于船體內(nèi)外的空氣交換，保持空氣清新，回風(fēng)口的設(shè)置能夠?qū)⒖諝庵械臒崮芑蛘呃淠芑厥绽茫瑴p少能耗，提高能量利用率。本送風(fēng)模塊用于實現(xiàn)船體內(nèi)的溫度控制能夠快速實現(xiàn)溫度的制冷或者制熱，具有較高的穩(wěn)定性和操作的便宜性。
[0011]更進(jìn)一步，還包括海水換熱模塊，該海水換熱模塊與送風(fēng)模塊相連，海水換熱模塊吸收海水的能量并將其轉(zhuǎn)移到送風(fēng)模塊處用于溫度控制；海水換熱模塊包括第四換熱器，第四換熱器的吸熱腔的出口經(jīng)栗、送風(fēng)模塊、水箱連回吸熱腔的進(jìn)口，其放熱通道的進(jìn)口經(jīng)栗連通到海面下、出口連通到海面下。該結(jié)構(gòu)能夠在無法利用發(fā)動機(jī)或者LNG進(jìn)行溫度控制時，能夠吸收海洋中的熱能或者冷能，增加控制調(diào)節(jié)的熱源或冷源，能夠從分利用海洋資源，提高能源利用率。
[0012]更進(jìn)一步，所述冷源體為LNG供氣系統(tǒng)，所述熱源體為發(fā)動機(jī)水冷卻系統(tǒng)。采用LNG儲罐不僅因為在LNG船上其冷能供給方便，而且LNG的溫度低，冷能的轉(zhuǎn)移速度快，能夠快速實現(xiàn)溫度的降溫控制，提高溫度調(diào)節(jié)效率;采用發(fā)動機(jī)作為熱源，因為發(fā)動機(jī)的供熱量大，時間久，能夠長期供熱。
[0013]
本發(fā)明還公開了一種LNG船的空調(diào)及凍庫冷能控溫方法，包括:
一級冷能循環(huán):LNG供氣系統(tǒng)中的LNG流經(jīng)冷能換熱器并釋放冷能，作為冷能載體的水乙二醇在冷能換熱器、凍庫換熱器、冷源電加熱器、第一換熱器、及第二介質(zhì)箱之間循環(huán)，并在凍庫換熱器將冷能釋放至空氣，在第一換熱器處將冷能轉(zhuǎn)移至二級冷能循環(huán)；
二級冷能循環(huán):以水乙二醇為冷能載體在第一換熱器、冷能管、及第一介質(zhì)箱之間循環(huán);該二級冷能循環(huán)將從一級冷能循環(huán)中獲取的冷能循環(huán)至冷能管處并在冷能管處轉(zhuǎn)移至三級冷能循環(huán)；
三級冷能循環(huán):以空氣為冷能在冷盤管、加濕器、出風(fēng)室、LNG船的船體空間、混合室、空氣過濾器、及換熱管之間循環(huán);該三級冷能循環(huán)將從二級冷能循環(huán)中獲取的冷能循環(huán)至LNG船的船體空間中，實現(xiàn)制冷；
熱能循環(huán):發(fā)動機(jī)水冷卻系統(tǒng)中的熱水流經(jīng)熱源換熱器并釋放熱能，熱能以水為載體在熱源換熱器、水箱、熱源電加熱器、及熱能管之間循環(huán);熱能經(jīng)熱能循環(huán)并在熱能管處對空氣加熱，被加熱的空氣沿三級冷能循環(huán)的路徑實現(xiàn)