CN108151354A - 液态天然气动力船舶制冷装置与制冷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液态天然气动力船舶制冷装置与制冷方法，包括液态天然气罐，液态天然气罐的液态天然气依次通过冷冻室的第一冷风机、冷藏室的第二冷风机、第一换热器进入柴油机，柴油机排出的尾气进入蒸汽发生器，蒸汽发生器的溴化钾通过第二换热器进入吸收器，蒸汽发生器的水蒸汽依次通过冷凝器、第一节流阀、空调冷水器、冷凝蒸发器、冷藏室的第三冷风机后进入吸收器，吸收器的溴化钾溶液通过溶液泵泵入第二换热器进行循环利用；二氧化碳压缩机的二氧化碳气体通过冷凝蒸发器、第二节流阀进入冷冻室的第四冷风机。本发明具有可有效利用液态天然气冷能与热能，保护环境，降低生产成本的特点。
Description
技术领域
本发明涉及船舶制冷技术领域，尤其是涉及一种可有效利用液态天然气冷能与热能，保护环境，降低生产成本的液态天然气动力船舶制冷装置与制冷方法。
背景技术
现在的经济发展越来越重视环境问题，普通化石能源对环境危害使液态天然气(Liquid Natural Gas)清洁能源的使用越来越得到重视。液态天然气的储存温度是零下163摄氏度，供气温度为常温，因此存在巨大的温差冷能。江海联运货物运输模式已成为长三角新的经济形态，无论是集装箱运输船舶还是长江油轮载客客船，人员需要空调，货物需要冷冻、冷藏。氟利昂制冷剂由于对环境的危害正逐步被淘汰，环保型制冷剂成为未来制冷行业发展趋势，目前液态天然气动力船舶均没有对液态天然气的冷能、热能加以很好的利用。
发明内容
本发明的发明目的是为了克服现有技术中的能源利用率低、造成环境污染的不足，提供了一种可有效利用液态天然气冷能与热能，保护环境，降低生产成本的液态天然气动力船舶制冷装置与制冷方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种液态天然气动力船舶制冷装置，包括液态天然气罐，液态天然气罐的液态天然气依次通过冷冻室的第一冷风机、冷藏室的第二冷风机、第一换热器进入柴油机，柴油机排出的尾气进入蒸汽发生器，蒸汽发生器的溴化钾通过第二换热器进入吸收器，蒸汽发生器的水蒸汽依次通过冷凝器、第一节流阀、空调冷水器、冷凝蒸发器、冷藏室的第三冷风机后进入吸收器，吸收器的溴化钾溶液通过溶液泵泵入第二换热器进行循环利用；二氧化碳压缩机的二氧化碳气体通过冷凝蒸发器、第二节流阀进入冷冻室的第四冷风机。
作为优选，冷冻室内的冷冻液管道上设有温度检测器，液态天然气管道上设有流量控制器，温度检测器与流量控制器通过杠杆连接。
作为优选，温度检测器上端设有温度感应铜环，温度感应铜环包括通过上半圆形铜片、下半圆形铜片和与下半圆形铜片连接的椭圆球，椭圆球内部设有若干条可上下伸缩的螺旋状的温度感应铜丝，椭圆球下部与杠杆连接，上半圆形铜片、下半圆形铜片通过销钉固定包裹在冷冻室内的冷冻液管道上。
作为优选，流量控制器包括收紧器，收紧器上端设有固定横杆，收紧器下端设有中空的控制盒，控制盒上端开口，收紧器的控制杆可沿控制盒上端上下移动；控制盒内部设有与收紧器的控制杆连接的圆形的控制片，控制盒与管道连接，控制片可插入管道中。
作为优选，收紧器包括上连接杆、下连接杆和连接套，上连接杆、下连接杆的外表面分别为方向相反的螺纹，连接套分别和上连接杆、下连接杆螺纹连接。
一种液态天然气动力船舶制冷装置的制冷方法，包括如下步骤：
(6-1)温度检测器检测冷冻室内的温度，当冷冻室内的冷冻液管的温度保持低位时，温度检测器收缩，从而打开流量控制器，液态天然气进入冷冻室；
(6-2)液态天然气进入冷冻室对冷冻室进行降温，使冷冻室温度保持在-40℃到-20℃内，从冷冻室出来的液态天然气进入冷藏室，对冷藏室进行降温，保持冷藏室温度在5℃到15℃内；
(6-3)液态天然气进入第一换热器被加热气化，气化后的天然气进入柴油机作为动力，柴油机通过连接轴(22)带动发电机或者螺旋桨(23)进行工作；
(6-4)柴油机的余热进入蒸汽发生器，对蒸汽发生器内的溴化锂溶液进行加热，产生的水蒸气进入冷凝器，剩余的溴化锂通过第二换热器进入吸收器；
(6-5)蒸汽发生器产生的水蒸气通过冷凝器冷却为液态，液态水通过第一节流阀进入空调冷水器，作为空调冷源进行空调制冷；
(6-6)空调冷水器的冷却水通过冷凝蒸发器进入冷藏室，从冷藏室出来的冷却水进入吸收器，吸收溴化锂形成溴化锂溶液；
(6-7)溴化锂溶液通过溶液泵泵入第二换热器进行热交换后进入蒸汽发生器进行循环利用。
作为优选，(6-1)包括如下步骤：
(7-1)温度感应铜环进行温度传导，使椭圆球内的温度感应铜丝受冷发生收缩，椭圆球发生形变，带动与椭圆球连接杠杆一端向下运动；
(7-2)杠杆与流量控制器连接的另一端向上提起，通过收紧器，带动控制片向上提起，液态天然气进入冷冻室。
因此，本发明具有如下有益效果：有效利用了液态天然气的冷能作为清洁能源进行制冷，环保高效。液态天然气气化后作为柴油机的动力，本发明对液态天然气的冷能与热能合理的利用，既保护环境又降低了生产成本，提高经济效益。
附图说明
图1是本发明的一种流程图；
图2是本发明的温度检测器的一种结构示意图；
图3是本发明的流量控制器的一种结构示意图；
图4是本发明的收紧器的一种结构示意图；
图5是本发明的温度检测器与流量控制器的一种结构示意图。
图中：液态天然气罐1，冷冻室2，第一冷风机3，冷藏室4，第二冷风机5，第一换热器6，柴油机7，蒸汽发生器8，第二换热器9，吸收器10，冷凝器11，第一节流阀12，空调冷水器13，冷凝蒸发器14，第三冷风机15，溶液泵16，二氧化碳压缩机17，第二节流阀18，第四冷风机19，温度检测器20，流量控制器21，连接轴22，发电机或螺旋桨23，温度感应铜环201，椭圆球202，温度感应铜丝203，收紧器211，横杆212，控制盒213，控制杆214，控制器215，上连接杆2111，下连接杆2112，连接套2113。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
图1所示的实施例是一种液态天然气动力船舶制冷装置，包括液态天然气罐1，液态天然气罐的液态天然气依次通过冷冻室2的第一冷风机3、冷藏室4的第二冷风机5、第一换热器6进入柴油机7，柴油机排出的尾气进入蒸汽发生器8，蒸汽发生器的溴化钾通过第二换热器9进入吸收器10，蒸汽发生器的水蒸汽依次通过冷凝器11、第一节流阀12、空调冷水器13、冷凝蒸发器14、冷藏室的第三冷风机15后进入吸收器，吸收器的溴化钾溶液通过溶液泵16泵入第二换热器进行循环利用；二氧化碳压缩机17的二氧化碳气体通过冷凝蒸发器、第二节流阀18进入冷冻室的第四冷风机19。冷冻室内的冷冻液管道上设有温度检测器20，液态天然气管道上设有流量控制器21，温度检测器与流量控制器通过杠杆连接。
图2、图5所示的温度检测器上端设有温度感应铜环201，温度感应铜环包括通过上半圆形铜片、下半圆形铜片和与下半圆形铜片连接的椭圆球202，椭圆球内部设有若干条可上下伸缩的螺旋状的温度感应铜丝203，椭圆球下部与杠杆连接，上半圆形铜片、下半圆形铜片通过销钉固定包裹在冷冻室内的冷冻液管道上。
图3、图5所示的流量控制器包括收紧器211，收紧器上端设有固定横杆212，收紧器下端设有中空的控制盒213，控制盒上端开口，收紧器的控制杆214可沿控制盒上端上下移动；控制盒内部设有与收紧器的控制杆连接的圆形的控制片215，控制盒与管道连接，控制片可插入管道中。图4所示的收紧器包括上连接杆2111、下连接杆2112和连接套2113，上连接杆、下连接杆的外表面分别为方向相反的螺纹，连接套分别和上连接杆、下连接杆螺纹连接。
如图1所示，液态天然气动力船舶制冷装置的制冷方法，包括如下步骤：
步骤100：温度检测器检测冷冻室内的温度，当冷冻室内的冷冻液管的温度保持低位时，温度检测器收缩，从而打开流量控制器，液态天然气进入冷冻室；
步骤110：温度感应铜环进行温度传导，使椭圆球内的温度感应铜丝受冷发生收缩，椭圆球发生形变，带动与椭圆球连接杠杆一端向下运动；
步骤120：杠杆与流量控制器连接的另一端向上提起，通过收紧器，带动控制片向上提起，液态天然气进入冷冻室。
步骤200：液态天然气进入冷冻室对冷冻室进行降温，使冷冻室温度保持在-40℃到-20℃内，从冷冻室出来的液态天然气进入冷藏室，对冷藏室进行降温，保持冷藏室温度在5℃到15℃内；
步骤300：液态天然气进入第一换热器被加热气化，气化后的天然气进入柴油机作为动力，柴油机通过连接轴(22)带动发电机或者螺旋桨(23)进行工作；
步骤400：柴油机的余热进入蒸汽发生器，对蒸汽发生器内的溴化锂溶液进行加热，产生的水蒸气进入冷凝器，剩余的溴化锂通过第二换热器进入吸收器；
步骤500：蒸汽发生器产生的水蒸气通过冷凝器冷却为液态，液态水通过第一节流阀进入空调冷水器，作为空调冷源进行空调制冷；
步骤600：空调冷水器的冷却水通过冷凝蒸发器进入冷藏室，从冷藏室出来的冷却水进入吸收器，吸收溴化锂形成溴化锂溶液；
步骤700：溴化锂溶液通过溶液泵泵入第二换热器进行热交换后进入蒸汽发生器进行循环利用。
应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (7)
1.一种液态天然气动力船舶制冷装置，其特征是，包括液态天然气罐(1)，液态天然气罐的液态天然气依次通过冷冻室(2)的第一冷风机(3)、冷藏室(4)的第二冷风机(5)、第一换热器(6)进入柴油机(7)，柴油机排出的尾气进入蒸汽发生器(8)，蒸汽发生器的溴化钾通过第二换热器(9)进入吸收器(10)，蒸汽发生器的水蒸汽依次通过冷凝器(11)、第一节流阀(12)、空调冷水器(13)、冷凝蒸发器(14)、冷藏室的第三冷风机(15)后进入吸收器，吸收器的溴化钾溶液通过溶液泵(16)泵入第二换热器进行循环利用；二氧化碳压缩机(17)的二氧化碳气体通过冷凝蒸发器、第二节流阀(18)进入冷冻室的第四冷风机(19)。
2.根据权利要求1所述的液态天然气动力船舶制冷装置，其特征是，冷冻室内的冷冻液管道上设有温度检测器(20)，液态天然气管道上设有流量控制器(21)，温度检测器与流量控制器通过杠杆连接。
3.根据权利要求2所述的液态天然气动力船舶制冷装置，其特征是，温度检测器上端设有温度感应铜环(201)，温度感应铜环包括通过上半圆形铜片、下半圆形铜片和与下半圆形铜片连接的椭圆球(202)，椭圆球内部设有若干条可上下伸缩的螺旋状的温度感应铜丝(203)，椭圆球下部与杠杆连接，上半圆形铜片、下半圆形铜片通过销钉固定包裹在冷冻室内的冷冻液管道上。
4.根据权利要求2所述的液态天然气动力船舶制冷装置，其特征是，流量控制器包括收紧器(211)，收紧器上端设有固定横杆(212)，收紧器下端设有中空的控制盒(213)，控制盒上端开口，收紧器的控制杆(214)可沿控制盒上端上下移动；控制盒内部设有与收紧器的控制杆连接的圆形的控制片(215)，控制盒与管道连接，控制片可插入管道中。
5.根据权利要求4所述的液态天然气动力船舶制冷装置，其特征是，收紧器包括上连接杆(2111)、下连接杆(2112)和连接套(2113)，上连接杆、下连接杆的外表面分别为方向相反的螺纹，连接套分别和上连接杆、下连接杆螺纹连接。
6.一种基于权利要求2所述的液态天然气动力船舶制冷装置的制冷方法，其特征是，包括如下步骤：
(6-1)温度检测器检测冷冻室内的温度，当冷冻室内的冷冻液管的温度保持低位时，温度检测器收缩，从而打开流量控制器，液态天然气进入冷冻室；
(6-2)液态天然气进入冷冻室对冷冻室进行降温，使冷冻室温度保持在-40℃到-20℃内，从冷冻室出来的液态天然气进入冷藏室，对冷藏室进行降温，保持冷藏室温度在5℃到15℃内；
(6-3)液态天然气进入第一换热器被加热气化，气化后的天然气进入柴油机作为动力，柴油机通过连接轴(22)带动发电机或者螺旋桨(23)进行工作；
(6-4)柴油机的余热进入蒸汽发生器，对蒸汽发生器内的溴化锂溶液进行加热，产生的水蒸气进入冷凝器，剩余的溴化锂通过第二换热器进入吸收器；
(6-5)蒸汽发生器产生的水蒸气通过冷凝器冷却为液态，液态水通过第一节流阀进入空调冷水器，作为空调冷源进行空调制冷；
(6-6)空调冷水器的冷却水通过冷凝蒸发器进入冷藏室，从冷藏室出来的冷却水进入吸收器，吸收溴化锂形成溴化锂溶液；
(6-7)溴化锂溶液通过溶液泵泵入第二换热器进行热交换后进入蒸汽发生器进行循环利用。
7.根据权利要求6所述的液态天然气动力船舶制冷装置的制冷方法，温度检测器上端设有温度感应铜环，温度感应铜环包括通过上半圆形铜片、下半圆形铜片和与下半圆形铜片连接的椭圆球，椭圆球内部设有若干条可上下伸缩的螺旋状的温度感应铜丝，椭圆球下部与杠杆连接，上半圆形铜片、下半圆形铜片通过销钉固定包裹在冷冻室内的冷冻液管道上；其特征是，(6-1)包括如下步骤：
(7-1)温度感应铜环进行温度传导，使椭圆球内的温度感应铜丝受冷发生收缩，椭圆球发生形变，带动与椭圆球连接杠杆一端向下运动；
(7-2)杠杆与流量控制器连接的另一端向上提起，通过收紧器，带动控制片向上提起，液态天然气进入冷冻室。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20180612 |