[实用新型]一种LNG动力船舶涡轮增压系统

说明书

技术领域

本实用新型属于船舶技术领域，特指一种LNG动力船舶涡轮增压系统。

背景技术

LNG动力船以及混合动力船舶不断走俏，被市场看好，但LNG在气化升温时浪费的大量冷能却无法得到利用。同时增加进入主机新鲜空气的充量系数，有助于提高主机的热效率。部分船型采用加设楞次泵提高主机的充量系数，但是会导致楞次泵做功增加，经济效率下降；更多的船型采用废弃涡轮增压，但是废气涡轮压力能或者脉冲能有限，不能大幅度提高充量系数，并且受到增压空气热负荷的影响，一般船舶的充量系数不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种LNG动力船舶涡轮增压系统，使用LNG的冷能对船舶主机进行涡轮增压，提高LNG冷能的利用率，通过使用LNG的冷能提高主机进气的充量系数，降低进气温度，降低热负荷，从而提高主机对船舶燃料的利用率。

本实用新型的目的是这样实现的：一种LNG动力船舶涡轮增压系统，包括第一循环管路、第二循环管路和LNG储罐，所述第一循环管路和第二循环管路中均设置有冷媒并且第一循环管路和第二循环管路相互独立，所述第一循环管路和第二循环管路分别通过吸收LNG储罐所释放的LNG的冷量来实现第一循环管路和第二循环管路内部冷媒的冷却；

所述第一循环管路分为气态段和液态段，气态段连接涡轮并为其提供动力，涡轮同轴连接有压气机；

所述第二循环管路全程为液态冷媒，所述第二循环管路上连接有空气冷却器；

所述压气机吸收外界空气并传递给空气冷却器，空气冷却器将降温后的空气输送给主机。

通过采用上述技术方案，液态段的冷媒经加热后进入气态段变成气态，此时气态冷媒处于高压状态，从而推动涡轮旋转做功之后再次吸收冷量成为液态；涡轮通过冷媒提供的动力带动压气机工作；第二循环管路由于换热量较小，其全程为冷媒为液态状态，并为经过空气冷却器的压缩空气降温。

优选的，所述LNG储罐通过气化管道连接有LNG缓冲罐，气化管道上设有第一换热器和第二换热器，第一换热器连接第一循环管路并实现第一循环管路与气化管道的热交换；第二换热器连接第二循环管路并实现第二循环管路与气化管道的热交换。

通过采用上述技术方案，第一循环管路和第二循环管路热交换量不一致，因此采用两个独立的换热器分别提供换热，且第一换热器和第二换热器串联设置，气化管道优先经过第一换热器实现较大冷量的交换。

优选的，所述第一循环管路在涡轮与第一换热器之间设置废气加热器，废气加热器连接主机的尾气排放管路；废气加热器与第一换热器将第一循环管路分隔成所述气态段和液态段。

优选的，所述废气加热器与第一换热器之间设置冷媒缓冲罐。

通过采用上述技术方案，主机废气的热能得到充分利用，为第一循环管路上的冷媒气化提供热量，冷媒缓冲罐保证了第一循环管路使用上更加安全。

优选的，所述废气加热器并联设置两套。

通过采用上述技术方案，提高了热交换效率。

与现有技术相比，本实用新型具有：可以提高主机进气的充量系数，降低进气温度，降低热负荷，从而提高主机对船舶燃料的利用率等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。

附图标记：1、第一循环管路；2、第二循环管路；3、第一换热器；4、第二换热器；5、冷媒缓冲罐；6、废气加热器；7、涡轮；8、压气机；9、空气冷却器；10、主机；11、LNG储罐；12、LNG缓冲罐；13、气化管道。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1：

一种LNG动力船舶涡轮增压系统，包括第一循环管路1、第二循环管路2和LNG储罐11，所述第一循环管路1和第二循环管路2中均设置有冷媒并且第一循环管路1和第二循环管路2相互独立，所述第一循环管路1和第二循环管路2分别通过吸收LNG储罐11所释放的LNG的冷量来实现第一循环管路1和第二循环管路2内部冷媒的冷却；

所述第一循环管路1分为气态段和液态段，气态段连接涡轮7并为其提供动力，涡轮7同轴连接有压气机8；

所述第二循环管路2全程为液态冷媒，所述第二循环管路2上连接有空气冷却器9；

所述压气机8吸收外界空气并传递给空气冷却器9，空气冷却器9将降温后的空气输送给主机10。