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LNG冷能船舶应用需重点关注的问题

来源:中国船检   2017-12-29 10:59:25  我要评论(0  

导读:

目前,国内在船舶LNG冷能利用方面的研究主要集中于船上制冷系统,LNG冷能作为冷库或空调系统的冷源,将载冷剂冷却到一定温度后经过管道进入冷冻和冷藏室、空调系统,通过冷却盘管等方式释放冷能,实现对货物和空气的冷却。

目前,国内在船舶LNG冷能利用方面的研究主要集中于船上制冷系统,LNG冷能作为冷库或空调系统的冷源,将载冷剂冷却到一定温度后经过管道进入冷冻和冷藏室、空调系统,通过冷却盘管等方式释放冷能,实现对货物和空气的冷却。在具体工程应用中还可按LNG气化过程中的不同温度等级,采用不同的载冷剂进行换冷后分别对温度要求不同的船舶空间进行制冷,这样可大幅提高冷能利用效率。

从实际应用来看,LNG冷能应用于船舶冷藏和空调的系统一般需根据船舶动力大小、冷藏和/或空调的制冷需求在工程热力学计算基础上进行合理设计,并选取合适的换热器型式。除此之外,船舶开展LNG冷能利用时需对以下问题给予重点关注:

一是LNG冷能利用系统的使用应保证在船舶航行期间不会对LNG燃料的正常气化和供应产生不良影响。

二是在LNG冷能与各级制冷回路的换热环节,需考虑采取有效的措施防止LNG气体进入制冷回路而导致制冷管路受损或使其随制冷管路泄漏至火灾易发区域。

三是制冷回路载冷剂的选择应考虑以下几点:①为确保系统的安全,用于循环回路中的载冷剂原则上应不具易燃易爆性、无毒性且对钢材无腐蚀性,以免破坏设备发生泄漏。②凝固点应较低,使其在换热过程中不容易凝固而阻塞管路。同时因为载冷剂的蒸发压力低于大气压力时,循环回路内部产生负压,空气或泄漏的LNG气体容易侵入,影响系统正常运转,因此所选载冷剂应蒸发压力大、沸点高。③化学性质稳定,载冷剂在循环过程中,只发生物理变化,不发生化学变化,不起分解作用。④尽量选择价格相对较低且对环境无害、不破坏臭氧层及温室效应低的载冷剂。

四是各级制冷回路中的管路、阀件等应根据载冷剂的工作温度范围采用合适的耐低温材料,并考虑制冷回路的低温管系等不会对周边船体结构造成低温损伤。

五是船舶冷能利用系统并不能完全替代船舶已有的冷藏和空调系统,一般是作为辅助装置与已有系统同时工作,所以在设置冷能利用系统时应考虑与已有系统的集成控制问题,应使冷能利用系统最大限度发挥作用。

通过9000m3江海直达冷藏运输船的冷能利用实例探讨,我们认为,LNG燃料的冷能回收和利用在船舶上是可行的,船舶的LNG冷能利用不仅能体现LNG燃料的绿色环保性,而且可为船舶带来一定的经济效益。实际应用中,可根据船舶类型和船舶主、辅机功率大小等确定LNG冷能利用方案,尤其可在船舶的冷藏或/和空调系统中发挥LNG冷能的作用。(作者:马丹 甘少炜 秦傲寒)

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