[發(fā)明專(zhuān)利]一種可持續(xù)供冷的LNG發(fā)動(dòng)機(jī)制冷系統(tǒng)及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410795666.0
• 申請(qǐng)日: 2014-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104457087A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳聯(lián)偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 常州科瑞德能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25D3/10
• 分類(lèi)號(hào): F25D3/10;F02M21/02;F02D19/02
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 高桂珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種LNG發(fā)動(dòng)機(jī)制冷系統(tǒng)及其應(yīng)用，更具體地說(shuō)，涉及一種可持續(xù)供冷的LNG發(fā)動(dòng)機(jī)制冷系統(tǒng)及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

液態(tài)天然氣(LNG)被公認(rèn)為地球上最干凈的石化能源，無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒且無(wú)腐蝕性。液態(tài)天然氣在使用時(shí)需要重新氣化，在氣化過(guò)程中釋放大量冷能。LNG發(fā)動(dòng)機(jī)就是以液態(tài)天然氣為燃料的動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，在液態(tài)天然氣供給發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒時(shí)，需要升溫膨脹氣化，LNG在氣化時(shí)吸收大量熱能，或者說(shuō)釋放大量冷能，這些冷能大部分可以被充分利用。

目前，LNG發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)釋放的冷能主要被利用于制冷，可應(yīng)用于搭載LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的冷藏車(chē)和冷藏船等。在LNG發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，LNG氣化釋放的冷能用于冷藏車(chē)箱或船艙的制冷。由于LNG冷能是由LNG發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品，也就是說(shuō)，只有在LNG發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)才能釋放冷能，而且冷能的釋放與發(fā)動(dòng)機(jī)是否滿(mǎn)負(fù)荷工作有關(guān)。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)滿(mǎn)負(fù)荷工作時(shí)，其釋放的冷能達(dá)到最大值，并完全可以滿(mǎn)足冷藏車(chē)箱或冷藏船艙的冷能需求；而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)降低負(fù)荷時(shí)(車(chē)輛慢速行駛、怠速等待紅綠燈、停車(chē)卸貨、或者船舶減速行駛、拋錨、進(jìn)港卸貨等)，即便LNG發(fā)動(dòng)機(jī)仍然在工作也只能輸出少量冷能，由于冷能的輸出不能滿(mǎn)足冷藏需求，因此冷藏車(chē)箱或冷藏船艙內(nèi)的溫度也會(huì)隨之上升，造成冷能供應(yīng)不穩(wěn)定，制冷的穩(wěn)定性差且不可持續(xù)。

為了彌補(bǔ)LNG發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷工作狀態(tài)時(shí)的冷能供給不足的缺陷，目前較為常見(jiàn)的做法是在冷藏車(chē)箱或冷藏船艙中設(shè)置蓄冷裝置，將發(fā)動(dòng)機(jī)滿(mǎn)負(fù)荷工作時(shí)釋放的部分冷能儲(chǔ)藏起來(lái)，用于發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷工作時(shí)的制冷，但是蓄冷裝置的冷能存儲(chǔ)能力有限，難以達(dá)到預(yù)期的制冷效果。還有一種做法是在冷藏車(chē)箱或冷藏船艙中另加一套制冷設(shè)備，在發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷工作時(shí)，由其他制冷設(shè)備提供冷能，以滿(mǎn)足冷藏車(chē)箱或冷藏船艙的制冷需求，這種做法在一定程度上解決了LNG發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷工作狀態(tài)時(shí)的冷能供給不足的問(wèn)題，但是另加一套制冷設(shè)備使制冷成本增加，難以得到消費(fèi)者的認(rèn)可，往往得不償失?？梢?jiàn)，針對(duì)現(xiàn)有的以LNG發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力的冷藏車(chē)和冷藏船的冷能供應(yīng)不可持續(xù)的技術(shù)問(wèn)題，還沒(méi)有一種行之有效的技術(shù)方案被提出來(lái)。

發(fā)明內(nèi)容

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有以LNG發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力的冷藏車(chē)和冷藏船等供冷不穩(wěn)定、制冷的穩(wěn)定性差且不可持續(xù)的不足，提供一種可持續(xù)供冷的LNG發(fā)動(dòng)機(jī)制冷系統(tǒng)及其在冷藏車(chē)和冷藏船中的應(yīng)用，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過(guò)將LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力提供給加載器，使LNG發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于有負(fù)荷的工作狀態(tài)，并可根據(jù)溫度變化隨時(shí)調(diào)節(jié)LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，直至滿(mǎn)負(fù)荷，將LNG釋放的冷能充分地、連續(xù)地、穩(wěn)定地提供給冷藏車(chē)箱或冷藏船艙中，確保了冷藏車(chē)箱或冷藏船艙的冷源供給穩(wěn)定性，從根本上解決了以LNG發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力的冷藏車(chē)和冷藏船等供冷不穩(wěn)定、制冷的穩(wěn)定性差且不可持續(xù)的問(wèn)題。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種可持續(xù)供冷的LNG發(fā)動(dòng)機(jī)制冷系統(tǒng)，包括LNG儲(chǔ)液罐、LNG蒸發(fā)器、汽化器、緩沖罐和LNG發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括加載器和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力切換裝置，所述的LNG儲(chǔ)液罐內(nèi)的液態(tài)天然氣依次經(jīng)過(guò)LNG蒸發(fā)器和汽化器換熱氣化并經(jīng)過(guò)緩沖罐后進(jìn)入LNG發(fā)動(dòng)機(jī)中，所述的LNG發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力切換裝置與加載器相連，所述的加載器用于提供LNG發(fā)動(dòng)機(jī)空載或低負(fù)載工作時(shí)的負(fù)荷。

更進(jìn)一步地，還包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)箱和溫控器，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)箱接收加載器獲取的LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和溫控器監(jiān)測(cè)的制冷環(huán)境的溫度，并根據(jù)上述的功率和溫度參數(shù)控制LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前工作狀態(tài)。

更進(jìn)一步地，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力切換裝置為智能控制閥，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)箱與智能控制閥相連，所述的智能控制閥與LNG發(fā)動(dòng)機(jī)相連，用于控制LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)；所述的加載器上設(shè)置有傳感器，所述的傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)箱相連。

更進(jìn)一步地，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力切換裝置為手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，所述的手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)設(shè)于LNG發(fā)動(dòng)機(jī)與加載器之間，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)箱與LNG發(fā)動(dòng)機(jī)之間還設(shè)置有調(diào)控開(kāi)關(guān)。

更進(jìn)一步地，所述的LNG發(fā)動(dòng)機(jī)與加載器之間還設(shè)置有取力器。

更進(jìn)一步地，所述的加載器為水力加載器，所述的水力加載器的進(jìn)、出水口與汽化器的進(jìn)、出水口形成水力循環(huán)，所述的加載器與汽化器的水力循環(huán)路徑上還選裝有水箱。