一種船用lng汽化與空調(diào)集成系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種船用LNG汽化與空調(diào)集成系統(tǒng)，包括LNG汽化回路、船舶主輔機(jī)缸套冷卻水回路及船舶空調(diào)回路，其中LNG汽化回路包括通過(guò)管道依次連接的LNG儲(chǔ)液罐、低溫截止閥、LNG梯級(jí)汽化器、截止閥和船舶主輔機(jī)供氣系統(tǒng)進(jìn)氣口i以及通過(guò)管道首尾依次連接裝有第一換熱介質(zhì)的儲(chǔ)氣罐、氣體增壓泵、第一換熱介質(zhì)調(diào)節(jié)閥和LNG梯級(jí)汽化器；船舶主輔機(jī)缸套冷卻水回路包括通過(guò)管道首尾依次連接的緩沖罐、船舶主輔機(jī)缸套、儲(chǔ)液罐、熱水泵、LNG梯級(jí)汽化器；所述船舶空調(diào)回路包括制冷回路和制熱回路。本實(shí)用新型利用LNG在汽化時(shí)產(chǎn)生的冷能及燃燒時(shí)釋放的熱量，解決了LNG汽化問(wèn)題，滿足了船舶空調(diào)制冷和制熱需求，是一種低能耗、低排放和高能效的LNG動(dòng)力船舶空調(diào)系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】
一種船用LNG汽化與空調(diào)集成系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種船用LNG汽化與空調(diào)集成系統(tǒng)，屬于空調(diào)工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)燃油價(jià)格不斷上漲，大大增加了船舶運(yùn)營(yíng)的成本；同時(shí)，隨著各類污染的增多，環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為了世界的一個(gè)時(shí)代性主題。使用柴油的船舶產(chǎn)生的大量大氣污染物排放，嚴(yán)重影響內(nèi)陸港口和海岸空氣的質(zhì)量。因此，尋找廉價(jià)、環(huán)保的燃料成為了船舶行業(yè)的一大迫切需求。
[0003]天然氣儲(chǔ)量豐富，價(jià)格便宜，以LNG作為燃料是未來(lái)船舶發(fā)展的大勢(shì)所趨。目前，以LNG為主要燃料的動(dòng)力船，主要采用海水作為熱源，將-163°C的LNG汽化。LNG釋放的大量高品位冷能直接被海水帶走，造成了能源的極大浪費(fèi)。同時(shí)，吸收了LNG汽化產(chǎn)生大量冷能的低溫海水直接排入海中，使得附近海域受到嚴(yán)重的冷污染。
[0004]航行于海域上的船舶是一個(gè)獨(dú)立的海上移動(dòng)建筑，其經(jīng)常航行在不同的海域，溫差變化比較大，為了保證船員與乘客的熱舒適性要求，空調(diào)系統(tǒng)是船舶系統(tǒng)必不可少的組成部分。
[0005]目前，船用空調(diào)系統(tǒng)基本上使用常規(guī)風(fēng)冷或水冷系統(tǒng)。申請(qǐng)?zhí)枮?01310454497.X的專利公開(kāi)了一種LNG動(dòng)力船的空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由膨脹水箱、進(jìn)水管路、若干個(gè)艙室風(fēng)機(jī)盤管、出水管路、負(fù)荷調(diào)節(jié)換熱器、冷媒水栗、水浴式汽化器組成，它利用水浴式汽化器將LNG進(jìn)行汽化，并將釋放的冷量進(jìn)行吸收和利用，該系統(tǒng)雖利用LNG汽化所釋放的冷量，但該系統(tǒng)中直接使用淡水作為載冷劑，在水浴式汽化器中與LNG進(jìn)行熱交換，由于LNG汽化時(shí)熱交換溫差能達(dá)到170?2000C，可能使得進(jìn)行熱交換的冷媒水吸收過(guò)多冷量而結(jié)冰，使得整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，同時(shí)該系統(tǒng)中LNG的汽化量必須與空調(diào)制冷量嚴(yán)格匹配，尤其當(dāng)船舶在制冷量較小而船舶動(dòng)力需求較多NG時(shí)，該系統(tǒng)將不能滿足船舶的正常運(yùn)行時(shí)所需的LNG汽化量。
[0006]申請(qǐng)?zhí)枮?01510172634.X的專利公開(kāi)了一種LNG動(dòng)力船空調(diào)制冷/供熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含四個(gè)回路:LNG汽化回路、冰蓄冷循環(huán)回路、熱回收回路、海水回路。LNG汽化回路由LNG儲(chǔ)罐、第一換熱器、船舶主機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)燃?xì)廨斎肟诶霉艿酪来芜B接;冰蓄冷循環(huán)回路又由第一冷媒循環(huán)和第二冷媒循環(huán)構(gòu)成，第一換熱器、第一冷媒罐、第一冷媒栗、第二換熱器構(gòu)成第一冷媒循環(huán);第二換熱器、第二冷媒罐、第二冷媒栗、設(shè)置在蓄冷蓄熱裝置中的冷媒盤管構(gòu)成第二冷媒循環(huán);設(shè)置在蓄冷蓄熱裝置中的冷水盤管中的水與冷媒盤管的第二冷媒通過(guò)介質(zhì)換熱后利用管道與船舶艙室連接構(gòu)成冰蓄冷循環(huán)回路;熱回收回路依次由船舶主機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)、循環(huán)栗以及設(shè)置在蓄冷蓄熱裝置中的熱水盤管通過(guò)管道連接構(gòu)成;海水回路主要用于第三換熱器。該系統(tǒng)將LNG汽化時(shí)的冷能回收，采用冰蓄冷的方式用于夏季工況下的船舶艙室空調(diào)系統(tǒng);并將汽化后的LNG燃燒時(shí)產(chǎn)生的大量余熱回收，用于冬季工況下的船舶艙室空調(diào)系統(tǒng)。但該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用了三個(gè)換熱器和三種冷媒，控制極其繁瑣，調(diào)節(jié)極為困難;且LNG汽化所需的熱源主要為海水，大量高品位冷能直接排入海水中，既造成了能量浪費(fèi)，也對(duì)海洋造成了嚴(yán)重的冷污染。
[0007]申請(qǐng)?zhí)枮?01420183474.X的專利公開(kāi)了一種LNG動(dòng)力船的LNG冷能利用裝置，該系統(tǒng)由三個(gè)回路組成:利用管道將LNG儲(chǔ)罐、第一熱交換器、第二熱交換器、發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)廨斎肟谝来芜B接，形成LNG汽化回路;第一熱交換器、第一熱媒儲(chǔ)存箱、冷能釋放裝置通過(guò)管道依次連接構(gòu)成第一冷能利用回路;第二熱交換器、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管冷卻水套、第二熱媒儲(chǔ)存箱通過(guò)管道依次連接構(gòu)成第二冷能釋放回路;第一冷能利用回路和第二冷能釋放回路中均設(shè)有用以使熱媒流動(dòng)的循環(huán)栗。雖然該系統(tǒng)采用兩級(jí)冷量回收的模式對(duì)LNG釋放的冷量進(jìn)行充分回收，但該系統(tǒng)在冷量利用上存在很大缺陷，它將在一級(jí)換熱器中所吸收的冷量用于冷藏室中，由于冷藏室初次運(yùn)行和持續(xù)運(yùn)行所需冷量具有較大差異，該系統(tǒng)中的冷藏室需冷量與LNG汽化時(shí)的冷能釋放量存在著較大差異，產(chǎn)生了釋冷量與需冷量嚴(yán)重的不匹配，致使LNG汽化量不足，影響船舶動(dòng)力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)對(duì)LNG汽化量的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和問(wèn)題，通過(guò)合理利用LNG動(dòng)力船舶中LNG汽化時(shí)釋放的冷能以及LNG燃燒時(shí)釋放的熱量，提供一種既能滿足LNG汽化量又能滿足船舶艙室的供冷、供熱需求，減少冷污染的船舶空調(diào)系統(tǒng)，以降低船舶空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，提升船舶整體運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。
[0009]本實(shí)用新型是將LNG動(dòng)力船舶中LNG汽化及燃燒產(chǎn)生的大量能量和船舶空調(diào)系統(tǒng)制冷與供熱進(jìn)行有機(jī)整合，利用LNG汽化時(shí)釋放的大量冷能，作為夏季工況下船舶空調(diào)系統(tǒng)的冷源，滿足船舶供冷需求;利用LNG燃燒產(chǎn)生大量的余熱作為L(zhǎng)NG汽化和冬季工況下空調(diào)系統(tǒng)的熱源，以滿足LNG汽化量和船舶空調(diào)系統(tǒng)供熱需求，達(dá)到能源利用效率的最優(yōu)化。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0011]一種船用LNG汽化與空調(diào)集成系統(tǒng)，包括LNG汽化回路、船舶主輔機(jī)缸套冷卻水回路及船舶空調(diào)回路，所述LNG汽化回路包括通過(guò)管道依次連接的LNG儲(chǔ)液罐、低溫截止閥、LNG梯級(jí)汽化器、截止閥和船舶主輔機(jī)供氣系統(tǒng)進(jìn)氣口 i以及通過(guò)管道首尾依次連接裝有第一換熱介質(zhì)的儲(chǔ)氣罐、氣體增壓栗、第一換熱介質(zhì)調(diào)節(jié)閥和LNG梯級(jí)汽化器;所述船舶主輔機(jī)缸套冷卻水回路包括通過(guò)管道首尾依次連接的緩沖罐、船舶主輔機(jī)缸套、儲(chǔ)液罐、熱水栗、LNG梯級(jí)汽化器，所述LNG梯級(jí)汽化器上LNG入口為a，LNG出口為b，第一換熱介質(zhì)入口為c，第一換熱介質(zhì)出口為d，冷卻水入口為e，冷卻水出口為f，所述船舶主輔機(jī)缸套冷卻水入口為g，所述船舶主輔機(jī)缸套冷卻水出口為h;所述船舶空調(diào)回路包括制冷回路和制熱回路，所述制冷回路包括通過(guò)管路依次連接的冷卻水三通調(diào)節(jié)閥、冷卻水調(diào)節(jié)閥、空調(diào)末端和所述緩沖罐入口，所述冷卻水三通調(diào)節(jié)閥設(shè)置在所述冷卻水出口f與所述緩沖罐之間，所述制熱回路包括通過(guò)管路依次連接的第一熱水三通接頭、第一熱水調(diào)節(jié)閥、所述空調(diào)末端和所述緩沖罐入口，所述第一熱水三通接頭設(shè)置在所述熱水栗與所述冷卻水入口 e之間;所述第一熱水三通接頭與所述第一熱水調(diào)節(jié)閥之間還設(shè)有第二熱水三通接頭，所述第二熱水三通接頭通過(guò)設(shè)置有第二熱水調(diào)節(jié)閥的管路與所述緩沖罐入口連通。
[0012]進(jìn)一步，所述的LNG梯級(jí)汽化器采用的第一換熱介質(zhì)為凝固點(diǎn)溫度低于一163°C的流體?？梢员苊庠趽Q熱過(guò)程中，換熱介質(zhì)凝固而阻塞管道。
[0013]優(yōu)選的，所述的LNG梯級(jí)汽化器采用的第一換熱介質(zhì)為丙烷或R22。這樣能較多的回收LNG的冷能，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，也可選擇其他冷媒。
[0014]進(jìn)一步，第一熱水三通接頭與所述的LNG梯級(jí)汽化器冷卻水入口e之間設(shè)有第三熱水調(diào)節(jié)閥。
[0015]進(jìn)一步，所述空調(diào)末端的入口設(shè)置有三通接頭，所述制冷回路和所述制熱回路通過(guò)所述三通接頭與所述空調(diào)末端的入口連接。
[0016]本實(shí)用新型的一種船用LNG汽化與空調(diào)集成系統(tǒng)的控制方法，包含以下三種模式:汽化模式，制冷模式和供熱模式:
[0017]所述汽化模式:當(dāng)不需要所述空調(diào)末端制冷和制熱時(shí)，將所述冷卻水三通調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)至全部接通所述緩沖罐，并關(guān)閉所述第一熱水調(diào)節(jié)閥和冷卻水調(diào)節(jié)閥，所述緩沖罐內(nèi)的低溫冷卻水經(jīng)船舶主輔機(jī)缸套吸收天然氣燃燒后的余熱成為高溫冷卻水進(jìn)入所述儲(chǔ)液罐，由所述熱水栗加壓后經(jīng)所述第三熱水調(diào)節(jié)閥，通過(guò)所述冷卻水入口為e進(jìn)入所述LNG梯級(jí)汽化器進(jìn)行換熱后降溫為低溫冷卻水，由所述冷卻水出口f流出，經(jīng)所述冷卻水三通調(diào)節(jié)閥回到所述緩沖罐，完成循環(huán)；同時(shí)，所述儲(chǔ)氣罐中的第一換熱介質(zhì)由氣體增壓栗提供動(dòng)力，經(jīng)所述第一換熱介質(zhì)調(diào)節(jié)閥，通過(guò)所述第一換熱介質(zhì)入口 c進(jìn)入所述LNG梯級(jí)汽化器，以相變形式進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)LNG吸熱汽化和對(duì)所述冷卻水降溫冷卻后經(jīng)所述第一換熱介質(zhì)出口 d回到所述儲(chǔ)氣罐，完成循環(huán);通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一換熱介質(zhì)調(diào)節(jié)閥可調(diào)節(jié)所述第一換熱介質(zhì)的循環(huán)速度，進(jìn)而控制所述LNG汽化的速度，通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二熱水調(diào)節(jié)閥可以調(diào)節(jié)進(jìn)入所述緩沖罐的高溫冷卻水的量，進(jìn)而控制所述緩沖罐內(nèi)冷卻水的溫度；
[0018]所述制冷模式:當(dāng)需要所述空調(diào)末端制冷時(shí)，將所述冷卻水三通調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)至部分或全部接通所述空調(diào)末端，關(guān)小或關(guān)閉所述第一熱水調(diào)節(jié)閥，開(kāi)大所述冷卻水調(diào)節(jié)閥，此時(shí)所述低溫冷卻水由所述冷卻水出口 f流出后會(huì)通過(guò)所述冷卻水三通調(diào)節(jié)閥部分或全部經(jīng)所述冷卻水調(diào)節(jié)閥流入所述空調(diào)末端釋放冷量，起到制冷的效果，最后流回所述緩沖罐，完成循環(huán);通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水三通調(diào)節(jié)閥和所述冷卻水調(diào)節(jié)閥，可改變進(jìn)入所述空調(diào)末端的低溫冷卻水量，進(jìn)而調(diào)整制冷效果，通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一熱水調(diào)節(jié)閥可調(diào)節(jié)進(jìn)入所述空調(diào)末端的低溫冷卻水的溫度，也可以調(diào)整制冷效果，同樣通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二熱水調(diào)節(jié)閥可以調(diào)節(jié)進(jìn)入所述緩沖罐的高溫冷卻水的量，進(jìn)而控制所述緩沖罐內(nèi)冷卻水的溫度；
[0019]所述供熱模式:當(dāng)需要所述空調(diào)末端制熱時(shí)，將所述冷卻水三通調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)至部分或全部接通所述緩沖罐，關(guān)小或關(guān)閉所述冷卻水調(diào)節(jié)閥，開(kāi)大所述第一熱水調(diào)節(jié)閥，此時(shí)所述熱水栗出口的所述高溫冷卻水由所述第一熱水三通接頭經(jīng)所述第一熱水調(diào)節(jié)閥流入所述空調(diào)末端釋放熱量，起到制熱的效果，最后流回所述緩沖罐，完成循環(huán);通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一熱水調(diào)節(jié)閥，可改變進(jìn)入所述空調(diào)末端的高溫冷卻水量，進(jìn)而調(diào)整制熱效果，通過(guò)調(diào)節(jié)所述冷卻水調(diào)節(jié)閥可調(diào)節(jié)進(jìn)入所述空調(diào)末端的高溫冷卻水的溫度，也可以調(diào)整制熱效果，同樣通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二熱水調(diào)節(jié)閥可以調(diào)節(jié)進(jìn)入所述緩沖罐的高溫冷卻水的量，進(jìn)而控制所述緩沖罐內(nèi)冷卻水的溫度。
[0020]本實(shí)用新型中所述制冷模式多用于夏季工況，所述空調(diào)末端和所述船舶主輔機(jī)缸套冷卻水冷卻的冷源為L(zhǎng)NG汽化時(shí)產(chǎn)生的冷能;所述供熱模式多用于冬季工況，LNG汽化及冬季工況下所述空調(diào)末端的熱源為L(zhǎng)NG汽化燃燒后的余熱;所述船舶主輔機(jī)缸套冷卻水在系統(tǒng)中作為能量載體，將LNG汽化燃燒后的余熱運(yùn)輸?shù)剿鯨NG梯級(jí)汽化器，為L(zhǎng)NG汽化提供熱量，同時(shí)將LNG汽化時(shí)產(chǎn)生的冷能運(yùn)輸?shù)娇照{(diào)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)LNG汽化時(shí)的冷能與燃燒時(shí)熱能的綜合利用。
[0021]本實(shí)用新型的主要功能是將LNG汽化過(guò)程與船舶空調(diào)系統(tǒng)供冷供熱需求進(jìn)行有機(jī)整合，利用LNG汽化時(shí)釋放的大量冷能，作為船舶主輔機(jī)缸套冷卻水冷卻和夏季工況下船舶空調(diào)系統(tǒng)的冷源；利用汽化后的LNG進(jìn)入船舶主機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)燃燒后產(chǎn)生的大量余熱，作為L(zhǎng)NG汽化和冬季工況下船舶空調(diào)系統(tǒng)的熱源，以達(dá)到能源利用效率的最優(yōu)化。本實(shí)用新型只采用一個(gè)換熱器即所述LNG梯級(jí)汽化器就可實(shí)現(xiàn)LNG的汽化，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，控制方便，且充分利用LNG的汽化冷能和燃燒熱能，不以海水為熱源，不但解決了常規(guī)LNG動(dòng)力船舶運(yùn)行時(shí)，LNG汽化直接與海水換熱造成大量冷能浪費(fèi)和船舶主輔機(jī)冷卻系統(tǒng)向大氣或海洋排放的大量熱能浪費(fèi)及造成的海洋環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)有效余熱及冷能回收，解決了 LNG汽化問(wèn)題，滿足了船舶空調(diào)制冷和制熱需求，突破LNG汽化量與空調(diào)需冷量不匹配和LNG汽化時(shí)間與用冷時(shí)間不同步的技術(shù)瓶頸，提出了一種低能耗、低排放和高能效的LNG動(dòng)力船舶空調(diào)系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例系統(tǒng)構(gòu)成原理示意圖。
[0023]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例控制方法流程框圖。
[0024]圖中:1.緩沖罐，2.船舶主輔機(jī)，3.儲(chǔ)液罐，4.熱水栗，5.第一熱水三通接頭，6.第三熱水調(diào)節(jié)閥，7.LNG梯級(jí)汽化器，8.冷卻水三通調(diào)節(jié)閥，9.冷卻水調(diào)節(jié)閥，10.三通接頭，
11.空調(diào)末端，12.四通接頭，13.第二熱水三通接頭，14.第二熱水調(diào)節(jié)閥，15.第一熱水調(diào)節(jié)閥，16.儲(chǔ)氣罐，17.氣體增壓栗，18.第一換熱介質(zhì)調(diào)節(jié)閥，19.LNG儲(chǔ)液罐，20.低溫截止閥，
21.截止閥。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]如圖1所示:為了本實(shí)用新型的一種船用LNG汽化與空調(diào)集成系統(tǒng)，包括LNG汽化回路、船舶主輔機(jī)缸套冷卻水回路及船舶空調(diào)回路，其特征在于:所述LNG汽化回路包括通過(guò)管道依次連接的LNG儲(chǔ)液罐19、低溫截止閥20、LNG梯級(jí)汽化器7、截止閥21和船舶主輔機(jī)2供氣系統(tǒng)進(jìn)氣口 i以及通過(guò)管道首尾依次連接裝有第一換熱介質(zhì)的儲(chǔ)氣罐16、氣體增壓栗17、第一換熱介質(zhì)調(diào)節(jié)閥18和LNG梯級(jí)汽化器7;所述船舶主輔機(jī)缸套冷卻水回路包括通過(guò)管道首尾依次連接的緩沖罐1、船舶主輔機(jī)2缸套、儲(chǔ)液罐3、熱水栗4、LNG梯級(jí)汽化器7，所述LNG梯級(jí)汽化器7上LNG入口為a，LNG出口為b，第一換熱介質(zhì)入口為c，第一換熱介質(zhì)出口為d，冷卻水入口為e，冷卻水出口為f，所述船舶主輔機(jī)2缸套冷卻水入口為g，所述船舶主輔機(jī)2缸套冷卻水出口為h;所述船舶空調(diào)回路包括制冷回路和制熱回路，所述制冷回路包括通過(guò)管路依次連接的冷卻水三通調(diào)節(jié)閥8、冷卻水調(diào)節(jié)閥9、空調(diào)末端11和所述緩沖罐I入口，所述冷卻水三通調(diào)節(jié)閥8設(shè)置在所述冷卻水出口f與所述緩沖罐I之間，所述制熱回路包括通過(guò)管路依次連接的第一熱水三通接頭5、第一熱水調(diào)節(jié)閥15、所述空調(diào)末端11和所述緩沖罐I入口，所述第一熱水三通接頭5設(shè)置在所述熱水栗4與所述冷卻水入口e之間;所述第一熱水三通接頭5與所述第一熱水調(diào)節(jié)閥15之間還設(shè)有第二熱水三通接頭13，所述第二熱水三通接頭13通過(guò)設(shè)置有第二熱水調(diào)節(jié)閥14的管路與所述緩沖罐I入口連通。
[0027]LNG經(jīng)過(guò)所述LNG梯級(jí)汽化器7汽化成天然氣后，經(jīng)所述船舶主輔機(jī)2供氣系統(tǒng)進(jìn)氣口 i進(jìn)入動(dòng)力系統(tǒng)燃燒，為船舶提供動(dòng)力。
[0028]所述緩沖罐I入口還設(shè)置有四通接頭12，便于其入口的各個(gè)管路連接。
[0029]所述的LNG梯級(jí)汽化器7采用的第一換熱介質(zhì)為凝固點(diǎn)溫度低于一163°C的流體。
[0030]所述的LNG梯級(jí)汽化器7采用的第一換熱介質(zhì)為相變冷媒，優(yōu)選為丙烷或R22。
[0031 ]第一熱水三通接頭5與所述的LNG梯級(jí)汽化器7冷卻水入口 e之間設(shè)有第三熱水調(diào)節(jié)閥6。
[0032]所述空調(diào)末端11的入口設(shè)置有三通接頭10，所述制冷回路和所述制熱回路通過(guò)所述三通接頭1與所述空調(diào)末端11的入口連接。
[0033]控制方法:
[0034]如圖2所示:本實(shí)用新型的一種船用LNG汽化與空調(diào)集成系統(tǒng)的控制方法，包含以下三種模式:汽化模式，制冷模式和制熱模式:
[0035]所述汽化模式:當(dāng)不需要所述空調(diào)末端11制冷和制熱時(shí)，將所述冷卻水三通調(diào)節(jié)閥8調(diào)節(jié)至全部接通所述緩沖罐I，并關(guān)閉所述第一熱水調(diào)節(jié)閥15和冷卻水調(diào)節(jié)閥9，所述緩沖罐I內(nèi)的低溫冷卻水經(jīng)船舶主輔機(jī)2缸套吸收天然氣燃燒后的余熱成為高溫冷卻水進(jìn)入所述儲(chǔ)液罐3，由所述熱水栗4加壓后經(jīng)所述第三熱水調(diào)節(jié)閥6，通過(guò)所述冷卻水入口為e進(jìn)入所述LNG梯級(jí)汽化器7進(jìn)行換熱后降溫為低溫冷卻水，由所述冷卻水出口 f流出，經(jīng)所述冷卻水三通調(diào)節(jié)閥8回到所述緩沖罐1，完成循環(huán)；同時(shí)，所述儲(chǔ)氣罐16中的第一換熱介質(zhì)由氣體增壓栗17提供動(dòng)力，經(jīng)所述第一換熱介質(zhì)調(diào)節(jié)閥18，通過(guò)所述第一換熱介質(zhì)入口 c進(jìn)入所述LNG梯級(jí)汽化器7，以相變形式進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)LNG吸熱汽化和對(duì)所述冷卻水降溫冷卻后經(jīng)所述第一換熱介質(zhì)出口 d回到所述儲(chǔ)氣罐16，完成循環(huán);通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一換熱介質(zhì)調(diào)節(jié)閥18可調(diào)節(jié)所述第一換熱介質(zhì)的循環(huán)速度，進(jìn)而控制所述LNG汽化的速度，通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二熱水調(diào)節(jié)閥14可以調(diào)節(jié)進(jìn)入所述緩沖罐I的高溫冷卻水的量，進(jìn)而控制所述緩沖罐I內(nèi)冷卻水的溫度;從而保證所述緩沖罐I內(nèi)進(jìn)入所述船舶主輔機(jī)2缸套冷卻水的溫度始終處于合理范圍內(nèi)，防止進(jìn)入所述船舶主輔機(jī)2的缸套的冷卻水溫度過(guò)低，造成船舶主機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的效率降低或損壞。
[0036]所述制冷模式:當(dāng)需要所述空調(diào)末端11制冷時(shí)，將所述冷卻水三通調(diào)節(jié)閥8調(diào)節(jié)至部分或全部接通所述空調(diào)末端11，關(guān)小或關(guān)閉所述第一熱水調(diào)節(jié)閥15，開(kāi)大所述冷卻水調(diào)節(jié)閥9，此時(shí)所述低溫冷卻水由所述冷卻水出口 f流出后會(huì)通過(guò)所述冷卻水三通調(diào)節(jié)閥8部分或全部經(jīng)所述冷卻水調(diào)節(jié)閥9流入所述空調(diào)末端11釋放冷量，起到制冷的效果，最后流回所述緩沖罐I，完成循環(huán);通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水三通調(diào)節(jié)閥8和所述冷卻水調(diào)節(jié)閥9，可改變進(jìn)入所述空調(diào)末端11的低溫冷卻水量，進(jìn)而調(diào)整制冷效果，通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一熱水調(diào)節(jié)閥15可調(diào)節(jié)進(jìn)入所述空調(diào)末端11的低溫冷卻水的溫度，也可以調(diào)整制冷效果，同樣通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二熱水調(diào)節(jié)閥14可以調(diào)節(jié)進(jìn)入所述緩沖罐I的高溫冷卻水的量，進(jìn)而控制所述緩沖罐I內(nèi)冷卻水的溫度；
[0037]所述制熱模式:當(dāng)需要所述空調(diào)末端11制熱時(shí)，將所述冷卻水三通調(diào)節(jié)閥8調(diào)節(jié)至部分或全部接通所述緩沖罐I，關(guān)小或關(guān)閉所述冷卻水調(diào)節(jié)閥9，開(kāi)大所述第一熱水調(diào)節(jié)閥15，此時(shí)所述熱水栗4出口的所述高溫冷卻水由所述第一熱水三通接頭5經(jīng)所述第一熱水調(diào)節(jié)閥15流入所述空調(diào)末端11釋放熱量，起到制熱的效果，最后流回所述緩沖罐1，完成循環(huán)；通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一熱水調(diào)節(jié)閥15，可改變進(jìn)入所述空調(diào)末端11的高溫冷卻水量，進(jìn)而調(diào)整制熱效果，通過(guò)調(diào)節(jié)所述冷卻水調(diào)節(jié)閥9可調(diào)節(jié)進(jìn)入所述空調(diào)末端11的高溫冷卻水的溫度，也可以調(diào)整制熱效果，同樣通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二熱水調(diào)節(jié)閥14可以調(diào)節(jié)進(jìn)入所述緩沖罐I的高溫冷卻水的量，進(jìn)而控制所述緩沖罐I內(nèi)冷卻水的溫度。
[0038]除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方法，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船用LNG汽化與空調(diào)集成系統(tǒng)，包括LNG汽化回路、船舶主輔機(jī)缸套冷卻水回路及船舶空調(diào)回路，其特征在于:所述LNG汽化回路包括通過(guò)管道依次連接的LNG儲(chǔ)液罐(19)、低溫截止閥(20)、LNG梯級(jí)汽化器(7)、截止閥(21)和船舶主輔機(jī)(2)供氣系統(tǒng)進(jìn)氣口 i以及通過(guò)管道首尾依次連接裝有第一換熱介質(zhì)的儲(chǔ)氣罐(16)、氣體增壓栗(17)、第一換熱介質(zhì)調(diào)節(jié)閥(18)和LNG梯級(jí)汽化器(7);所述船舶主輔機(jī)缸套冷卻水回路包括通過(guò)管道首尾依次連接的緩沖罐(I)、船舶主輔機(jī)(2)缸套、儲(chǔ)液罐(3)、熱水栗(4)、LNG梯級(jí)汽化器(7)，所述LNG梯級(jí)汽化器(7)上LNG入口為a，LNG出口為b，第一換熱介質(zhì)入口為c，第一換熱介質(zhì)出口為d，冷卻水入口為e，冷卻水出口為f，所述船舶主輔機(jī)(2)缸套冷卻水入口為g，所述船舶主輔機(jī)(2)缸套冷卻水出口為h;所述船舶空調(diào)回路包括制冷回路和制熱回路，所述制冷回路包括通過(guò)管路依次連接的冷卻水三通調(diào)節(jié)閥(8)、冷卻水調(diào)節(jié)閥(9)、空調(diào)末端(11)和所述緩沖罐(I)入口，所述冷卻水三通調(diào)節(jié)閥(8)設(shè)置在所述冷卻水出口f與所述緩沖罐(I)之間，所述制熱回路包括通過(guò)管路依次連接的第一熱水三通接頭(5)、第一熱水調(diào)節(jié)閥(15)、所述空調(diào)末端(11)和所述緩沖罐(I)入口，所述第一熱水三通接頭(5)設(shè)置在所述熱水栗(4)與所述冷卻水入口 e之間；所述第一熱水三通接頭(5)與所述第一熱水調(diào)節(jié)閥(15)之間還設(shè)有第二熱水三通接頭(13)，所述第二熱水三通接頭(13)通過(guò)設(shè)置有第二熱水調(diào)節(jié)閥(14)的管路與所述緩沖罐(I)入口連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船用LNG汽化與空調(diào)集成系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一換熱介質(zhì)為凝固點(diǎn)溫度低于一 163°C的流體。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種船用LNG汽化與空調(diào)集成系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一換熱介質(zhì)為丙烷或R22。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船用LNG汽化與空調(diào)集成系統(tǒng)，其特征在于:第一熱水三通接頭(5)與所述的LNG梯級(jí)汽化器(7)冷卻水入口 e之間設(shè)有第三熱水調(diào)節(jié)閥(6)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船用LNG汽化與空調(diào)集成系統(tǒng)，其特征在于:所述空調(diào)末端(11)的入口設(shè)置有三通接頭(10)，所述制冷回路和所述制熱回路通過(guò)所述三通接頭(10)與所述空調(diào)末端(11)的入口連接。
【文檔編號(hào)】F25B27/00GK205505271SQ201620307968
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月13日
【發(fā)明人】趙忠超, 趙凱, 蔣朋朋, 沈仁東, 周樂(lè), 張 林
【申請(qǐng)人】江蘇科技大學(xué)