[发明专利]一种利用LNG船舶干隔舱冷能制备淡水的系统及方法

说明书

本发明公开了一种利用LNG船舶干隔舱冷能制备淡水的系统及方法，该系统主要包括管道系统、风机系统和淡水收集系统。船舶周围自然界的空气在风机系统的作用下经过管道系统被送往干隔舱与温度较低的货舱横舱壁接触。这样空气中水蒸气遇冷结露，在货舱横舱壁面上产生冷凝水，然后汇集在淡水井中，输送到淡水舱，供船舶使用；另外，货舱横舱壁吸收空气中的热量从而保证其温度达到相关规范的要求，确保船舶有足够的强度。本发明不但能利用船舶干隔舱中横舱壁冷能制备大量航行中所需淡水，而且省掉了用于加热干隔舱的船舶热源，大大增加了船舶的经济性，这证明了本发明有很好的应用价值。

技术领域

本发明属于船舶技术领域，涉及一种利用LNG船舶干隔舱冷能制备淡水的系统及方法。

背景技术

在一些船舶上，为了增加船舶的抗沉性和破舱稳性，一般设置多个货舱，而货舱之间或者是货舱与机舱之间还设有隔离空舱，隔离空舱是一个仅有一个肋骨间距的狭窄空舱，通常称为干隔舱。

液化天然气(Liquefied Natural Gas)运输船，简称“LNG船”，是指专门运输液化天然气的船舶。目前，世界上大部分LNG运输船货舱使用的是薄膜型围护系统，这种LNG船舶在货舱与货舱之间或货舱与机舱之间设有干隔舱，货舱左右两侧设置船舶压载舱，通过此种设置方法，保证液货舱周围有一个完整的双层壳船体，这样可以保证货舱有良好的强度和安全性。

由于LNG是一种-163℃的深冷液体，LNG货舱与周围的温度相差200℃左右，LNG货舱内壳船体四周主要是由横向舱壁和纵向舱壁组成，虽然在内壳船体舱壁内部设有保温层，但是货舱内的LNG仍然会通过保温层和内壳船体与周围的环境发生少量热量交换，这样就会导致压载舱中的货舱纵向舱壁和干隔舱中的货舱横舱壁温度下降，其中压载舱中的货舱纵向舱壁可以从压载舱的空气或压载水中获取热量，从而避免压载舱中的货舱纵向舱壁温度过低，而干隔舱是一个密闭的空间，干隔舱无法从外界获得热量，这就会导致干隔舱中的货舱横舱壁温度持续下降，造成干隔舱舱壁钢板温度过低，脆性增加，船舶的强度达不到要求，为了避免这种现象的发生，常用船舶上机舱的热源加热乙二醇溶液，然后再用乙二醇溶液通过设置在干隔舱的盘管加热干隔舱，从而保证干隔舱舱壁的温度在合适的范围之内。根据船舶相关规范，为保证LNG货舱舱壁的强度，应控制干隔舱的温度大于5℃。

目前的主流LNG船舶通常有4个液货舱，5个干隔舱，每个干隔舱中的货舱横舱壁宽度40m左右，高度27m左右，这样有8面货舱横舱壁与液货舱相对应，8面横舱壁总面积可达7000m²至8000m²。

淡水对于船舶来说是一个非常重要的资源，船舶在航行过程中，每天都要消耗相当数量的淡水，以满足船舶主机冷却水系统、船舶锅炉、辅助设备的冷却系统和船员生活用水的需求。船舶所需的淡水，固然可以从出发港用水舱携带，但这样做必然要占据一定的舱容，影响载货量，因此，通常船舶上设有独立的海水淡化装置，船舶海水淡化方法主要有蒸馏法，电渗析法和反渗析法，一般船舶几乎都需要采用能够利用冷却水余热的真空蒸馏式海水淡化装置，但是这需要消耗船舶大量的电能和热能。

目前，远洋船舶基于航线的特点，多数时间在低纬度航行，低纬度海域气温高，空气湿度大，即空气中水分的含量较多，若是将空气中的水分冷凝，就可以制备出不含盐分的淡水，可满足船舶对淡水的要求。

综上所述，可以通过采用干隔舱舱壁的冷能对空气中的水分进行冷凝，制备出淡水。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提出了一种利用LNG船舶干隔舱冷能制备淡水的系统及方法。

本发明的第一个目的是提出一种利用LNG船舶干隔舱冷能制备淡水的系统，该系统主要包括管道系统、风机系统和淡水收集系统。

其中管道系统主要包括：空气入口、送风管道、送风支管、支管排气出口、空气出口。