[實用新型]一種冷藏集裝箱利用船舶LNG冷能的系統

有效

• 申請號: 201922405931.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN211336398U
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 李博洋;楊倩倩;張新光;張寶收;張瑞;張運秋;張曉榮;馬鈺強
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: B63H21/16
• 分類號: B63H21/16;B63H21/38;B63J2/12
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 袁曉玲

本實用新型公開了一種冷藏集裝箱利用船舶LNG冷能的系統及方法，該系統主要包括冷藏箱冷能利用系統、供給管路系統和LNG燃料供給系統。當船舶在海上航行有LNG燃料消耗時，采用50％的乙二醇溶液作為冷媒與LNG燃料進行熱交換，獲得冷能的冷媒依次經供液管、快速接頭和電磁閥進入冷藏集裝箱換熱器中，釋放冷能用以制冷，從而實現將船舶LNG燃料的冷能用于冷藏集裝箱制冷，不僅能夠降低LNG燃料氣化過程中對熱源的消耗，而且降低了船舶電網負荷，解決了大型LNG動力集裝箱船因冷藏集裝箱制冷造成船舶電網負荷龐大的問題，實現了能量的合理利用，并且采用軟管、快速接頭等將供給管路系統和冷藏集裝箱利用系統連接起來，解決了移動制冷裝置對LNG冷能的利用的難題，大大地提高了船舶的經濟性。

技術領域

本實用新型屬于船舶技術領域，涉及一種LNG動力船舶利用LNG冷能的冷藏箱系統。

背景技術

國際海事組織(IMO)發布的“全球限硫令”即將來臨，規定：自2020年起，全球范圍內所有船舶燃油含硫量需從3.5％下降到0.5％。因此，船舶實現節能減排和尋求新的可替代能源已成為航運界迫在眉睫的首要任務。

液化天然氣(LNG)具有低溫、氣液膨脹比大、能效高、易于運輸和儲存等優點，LNG目前被公認是污染最少的礦石燃料，若是作為燃油的替代品，可以通過限制排放污染來減少溫室氣體排放，從而改善空氣質量。由此，LNG動力船(以LNG為燃料的船舶)與現有的燃油動力船相比更加環保。

隨著世界集裝箱運輸市場競爭的日益激烈，為提高集裝箱的運輸效率和規模經濟效益，集裝箱船正日趨大型化，加之集裝箱船對航速的要求較高，所以船舶的功率非常高，集裝箱船每天的燃油消耗量特別大，船舶排放污染比較嚴重，若是以LNG作為燃料節能減排的作用更為明顯，因此，新造的LNG動力集裝箱船越來越多。

LNG是一種低溫液體，一般儲存溫度為-163℃，在LNG燃料動力船上，LNG被送去船舶主動力裝置燃燒之前，需先氣化并加熱到20℃至45℃左右使用，LNG在氣化過程中釋放出很大的冷量，再加上現在的集裝箱船大型化的趨勢，有些船舶每天甚至可以消耗100多噸LNG，因此，在此類船舶上有大量的LNG冷能可以利用。

專利號為CN 209176893 U公開了一種基于LNG冷能的船舶冷庫與空調系統；專利號為 CN 01569239 U公開了一種利用液化天然氣冷能制冷的冷庫運行裝置；專利號為CN105444309 A公開了一種LNG船用空調及冷庫系統；專利號為CN 208520077 U公開了一種利用LNG冷能的船舶冷庫與空調控制系統；專利號為CN 105444309 A的中國專利中公開的一種LNG船用空調及冷庫系統，將LNG冷能用于冷庫與空調的制冷，實現了對LNG冷能的梯級利用。

上述這些專利都是將LNG冷能用于船舶冷庫和空調系統中，實現了LNG冷能的利用，對節能減排有一定的好處，但是控制系統設計較為簡單，系統所回收利用的冷能太少，系統功率小則只有幾千瓦，大則不過20～30千瓦左右，所以仍有大量的LNG冷能未被利用。另外，冷庫和空調屬于相對固定的系統，設計起來相對容易。若是將LNG冷能大量利用起來，并且應用在移動式的制冷設備上，這種設計方法將會有更好的實際意義。

目前，集裝箱船所載運的集裝箱一般有兩種，一種是普通集裝箱，另一種是冷藏集裝箱，其中冷藏集裝箱自帶制冷機組，需要消耗電力進行制冷，在海上航行時，冷藏集裝箱需要消耗船舶電力，加之現在的集裝箱船載箱量非常大，其中大型LNG動力集裝箱船裝載的冷藏集裝箱數量能達到上千個TEU(TEU，標準集裝箱)，因此造成船舶機艙電網的供電負荷能達到幾千千瓦，甚至更大，大大增加了因供電的船舶燃料消耗和設備投資成本。若是將船舶LNG 燃料的冷能用于冷藏集裝箱制冷，不僅能夠降低LNG燃料氣化過程中對熱源的消耗，而且能夠極大地降低船舶電網負荷，實現能量的合理利用，提高船舶的經濟性。

實用新型內容