[发明专利]一种LNG动力船空调制冷/供热系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种LNG动力船空调制冷/供热系统，具体是以更低的成本获得高效节能、绿色环保的空调制冷/供暖系统，特别是涉及一种充分利用冰蓄冷回收LNG动力船运行时，LNG在汽化过程中产生大量的冷量作为船舶空调系统的冷源，以及汽化后的LNG燃烧时产生的大量余热作为船舶空调系统热源的LNG动力船空调制冷及供热系统，属于空调工程技术领域。

背景技术

随着经济全球一体化的快速发展，船舶行业生机盎然，但是随着船舶行业的快速发展，随之而来的就是海洋环境的不断恶化。目前，船舶主要用柴油作为燃料，其主要成分为碳氢化合物以及其他一些元素，燃烧过程中排放大量的二氧化碳、硫化物和粉尘，无疑对海洋环境造成了巨大的破坏。因此减少气体中的有害气体排放已经成为改善环境污染的关键问题。以LNG作为燃料的动力船是未来船舶发展的大势所趋，目前以LNG为主要燃料的动力船，主要采用海水作为热源与-163℃的LNG进行热交换将其汽化。LNG释放的大量的高品位冷能直接被海水带走，造成了能源的极大浪费。吸收了LNG汽化后产生大量冷能的低温海水直接排入海中，使得附近海域受到严重的冷污染。

航行于海域上的船舶是一个独立的海上移动建筑，其经常航行在不同的海域，温差变化比较大，为了保证船员与乘客的热舒适性要求，空调系统是船舶系统必不可少的组成部分。

目前，船舶用空调系统基本上使用常规风冷或水冷系统。申请号为201310454497.X的专利公开了一种LNG动力船的空调系统，该系统主要由膨胀水箱、进水管路、若干个舱室风机盘管、出水管路、负荷调节换热器、冷媒水泵、水浴式汽化器组成，它利用水浴室汽化器将LNG进行汽化，并将释放的冷量进行吸收和利用，该系统虽利用LNG汽化所释放的冷量，但该系统中直接使用淡水作为载冷剂，在汽水换热器中与LNG进行热交换，由于LNG汽化时热交换温差能达到170～200℃，可能使得进行热交换的冷媒水吸收过多冷量从而结冰，使得整个系统无法正常运行，同时该系统中LNG的汽化量必须与空调制冷量严格匹配，尤其当船舶在制冷量较小而船舶动力需求较多NG时，该系统将不能满足船舶的正常运行时所需的LNG汽化量。

申请号为201420183474.X的专利公开了一种LNG动力船的LNG冷能利用装置，该系统主要由储存有液化天然气的燃料罐，燃料罐上的天然气输出管道依次经过第一热交换器和第二热交换器后与发动机的燃气输入口连接，第一热交换器、第一热媒储存箱、冷能释放装置通过管道依次头尾连接构成第一冷能利用回路，第二热交换器、发动机排气管冷却水套、第二热媒储存箱通过管道依次头尾连接构成第二冷能释放回路，第一冷能利用回路和第二冷能释放回路中各设有用以流动回路中热媒的循环泵等组成，虽然该系统利用两级冷量回收的模式对LNG释放的冷量进行回收，能充分吸收LNG的释放的冷量。但该系统在冷量利用上存在很大缺陷，它将在一级换热器中所吸收的冷量利用于冷藏室中，由于冷藏室初次运行和持续运行所需冷量具有较大差异，该系统中的冷藏室需冷量与LNG汽化时的释放量存在着较大差异，产生了释冷量与需冷量严重的不匹配，致使LNG汽化量不足，影响船舶动力系统正常运行时对LNG汽化量的需求；该二级冷量回收系统中，将吸收的冷量用于冷却船舶动力装置中升温后的缸套水。在现有许多技术中，对于船舶发动机冷却缸套水余热的回收利用很多，该系统将从LNG中释放的冷量用于冷却缸套水，显然不经济环保，不仅浪费了LNG释放的冷量，也浪费了冷却缸套水中的热量。

发明内容

本发明目的是针对上述现有技术的缺陷和问题，通过合理利用LNG动力船舶中LNG汽化时释放的冷能以及LNG燃烧时释放的热量，提供一种船舶空调系统满足船舶舱室的供冷、供热需求，以降低船舶空调系统的能源消耗，提升船舶整体运营的经济性和环保性。