【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船用氨bog处理，尤其涉及一种液氨运输船氨bog再液化系统及方法、液氨运输船。
技术介绍
1、随着全球变暖问题的加剧，减少温室气体排放成为当今世界面临的重要任务。提升零碳或低碳能源在世界能源消费结构中的占比，有助于减少温室气体排放。在船舶航运领域，氨作为一种零碳燃料引起航运业广泛关注。作为船舶发动机燃料，氨通常以-33℃的液氨形式储存于燃料储罐中，在储存过程中不可避免的环境漏热会引起液氨吸热蒸发，氨bog(boil off gas蒸发气)积聚将导致液氨储罐的压力升高，因此需要对液氨储罐内的蒸发气进行处理。
2、为了再液化氨bog，中国专利技术专利cn115468379a提供了船用氨蒸发气再液化系统，包括主冷系统以及预冷系统，预冷系统通过蒸汽压缩式制冷机组提供冷量，需要额外在船上提供制冷剂，但未考虑主冷系统以及预冷系统压缩机产生的能耗及预冷系统制冷剂在船舶上辅助设计复杂问题。中国专利技术专利cn115717679a提供了一种用于船舶的氨bog再液化系统及方法，通过集液罐的一个输出端与大气和/或储罐连接，去除冷凝器输出的常温液氨中所包含的不可凝结的气体形成纯液氨，但流程复杂且液化后的液氨温度过高，再经过再液化调节阀后进入货舱依然含有氨气体。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本申请提供一种液氨运输船氨bog再液化系统及方法、液氨运输船，以解决现有技术中氨bog再液化系统复杂、效率低、液化效果不理想等技术问题。
2、为了达到上述专利技术的目
3、一种液氨运输船氨bog再液化系统，包括液氨货舱、压缩机机组、冷凝器、回热器、节流阀、气液分离器、三通阀和供冷系统，所述供冷系统的制冷剂为液氨，所述供冷系统给冷库或空调供冷；
4、所述液氨货舱的出气口与所述压缩机机组的进气口连接，所述压缩机机组的出口与所述冷凝器热侧进口连接，所述冷凝器热侧出口与所述回热器热侧进口连接；所述回热器热侧出口与所述节流阀进口连接；所述节流阀出口与所述气液分离器进口连接，所述气液分离器气体出口与所述回热器冷侧进口连接，所述回热器的冷侧出口与所述压缩机机组的进气口连接；所述气液分离器液体出口与三通阀进口连接，所述三通阀的一个出口与所述液氨货舱的进液口连接；所述三通阀的另一个出口与所述供冷系统的制冷剂进口连接，所述供冷系统的制冷剂出口与压缩机机组的进气口连接。
5、在一种实施方案中，所述压缩机机组为多级冷却压缩机机组，所述多级冷却压缩机机组按氨流动的方向依次包括低压压缩机、初级冷却器、高压压缩机及后冷却器，所述液氨货舱的出气口与低压压缩机的进口连接，所述低压压缩机出口与初级冷却器热侧进口连接，所述初级冷却器热侧出口与高压压缩机进口连接，所述高压压缩机出口与后冷却器热侧进口连接，后冷却器热侧出口与冷凝器热侧进口连接。
6、在一种实施方案中，所述初级冷却器、后冷却器及冷凝器的冷却工质均为冷却水。
7、在一种实施方案中，在所述气液分离器内设置有气压传感器，在所述回热器冷侧出口与压缩机机组的进气口之间设置有气压控制阀，当所述气液分离器的气压传感器监测到气液分离器的气压高于设定值时，增大气压控制阀的开度，以降低气液分离器内的气压；当气液分离器的气压传感器监测到气液分离器的气压低于设定值时，减小压力控制阀开度以增大气液分离器的压力。
8、在一种实施方案中，在所述气液分离器内设置有液位传感器，在气液分离器液体出口与三通阀进口之间设置有液位控制阀，当气液分离器的液位传感器监测到气液分离器的液位高于设定高度时，增大液位控制阀开度，以降低气液分离器的液位；当气液分离器的液位传感器监测到气液分离器的液位低于设定高度时，减小液位控制阀开度，以提高气液分离器的液位。
9、在一种实施方案中，在三通阀的出口与液氨货舱的进液口之间设置有液氨过滤器。
10、在一种实施方案中，在三通阀另一个出口与所述供冷系统的制冷剂进口之间设置有制冷剂进口阀，在供冷系统的制冷剂出口与所述压缩机机组的进气口之间设置有制冷剂流量控制阀。
11、本申请还提供一种液氨运输船氨bog再液化方法，包括以下步骤：
12、液氨货舱产生的氨bog经过压缩冷却机机组压缩冷却后进入冷凝冷凝为饱和或过冷的高压液氨，高压液氨经过回热器降温，进一步降低节流阀前液氨的过冷度，再经过节流阀进一步降温形成气液两相混合物进入气液分离器，气液分离器气相出口的低温氨气经过回热器用于冷却冷凝器出口饱和或过冷的高压液氨，然后进入压缩冷却机机组，而气液分离器液相出口的低温液氨一部分进入供冷系统作为制冷剂，供冷系统出口的氨气与液分离器气相出口的氨气一同进入压缩冷却机机组，气液分离器液相出口的低温液氨另一部分返回液氨货舱。
13、本申请还提供一种液氨运输船，包括上述的氨bog再液化系统，所述液氨货舱上设置有用以排出气体氨bog和注液氨的气穹。
14、在一种实施方案中，冷凝器和回热器均为板式换热器、管壳式换热器或绕管式换热器中的一种。
15、相比现有技术，本申请至少具有如下有益效果：
16、(1)本专利技术通过在氨bog再液化系统内设置制冷剂为液氨的供冷系统，液氨货舱内的氨bog直接压缩、冷凝及节流后形成低温的气液两相混合物后经气液分离器进行两相分离，气液分离器分离出的低温气相的氨气与冷凝器出口的液氨换热，进一步降低节流阀前液氨的过冷度，气液分离器分离出的液氨，一部分返回液氨货舱，另一部分当制冷剂在供冷系统内吸收热量，相比额外增加蒸汽压缩制冷系统更为简洁与高效，同时省去了额外制冷剂辅助系统。
17、(2)本专利技术在气液分离器、供冷系统和压缩机机组之间设置了三通阀，通过气液分离器液体出口的三通阀进行液氨流量与供冷系统需求进行匹配，从而使得压缩机机组不需要频繁的启动或大幅度调节，当环境温度变化较大氨bog再液化系统系统也能平稳运行。
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1.一种液氨运输船氨BOG再液化系统，其特征在于，包括液氨货舱、压缩机机组、冷凝器、回热器、节流阀、气液分离器、三通阀和供冷系统，所述供冷系统的制冷剂为液氨，所述供冷系统给冷库或空调供冷；
2.根据权利要求1所述的液氨运输船氨BOG再液化系统，其特征在于，所述压缩机机组为多级冷却压缩机机组，所述多级冷却压缩机机组按氨流动的方向依次包括低压压缩机、初级冷却器、高压压缩机及后冷却器，所述液氨货舱的出气口与低压压缩机的进口连接，所述低压压缩机出口与初级冷却器热侧进口连接，所述初级冷却器热侧出口与高压压缩机进口连接，所述高压压缩机出口与后冷却器热侧进口连接，后冷却器热侧出口与冷凝器热侧进口连接。
3.根据权利要求2所述的液氨运输船氨BOG再液化系统，其特征在于，所述初级冷却器、后冷却器及冷凝器的冷却工质均为冷却水。
4.根据权利要求1所述的液氨运输船氨BOG再液化系统，其特征在于，在所述气液分离器内设置有气压传感器，在所述回热器冷侧出口与压缩机机组的进气口之间设置有气压控制阀，当所述气液分离器的气压传感器监测到气液分离器的气压高于设定值时，增大气压控制
5.根据权利要求1所述的液氨运输船氨BOG再液化系统，其特征在于，在所述气液分离器内设置有液位传感器，在气液分离器液体出口与三通阀进口之间设置有液位控制阀，当气液分离器的液位传感器监测到气液分离器的液位高于设定高度时，增大液位控制阀开度，以降低气液分离器的液位；当气液分离器的液位传感器监测到气液分离器的液位低于设定高度时，减小液位控制阀开度，以提高气液分离器的液位。
6.根据权利要求1所述的液氨运输船氨BOG再液化系统，其特征在于，在三通阀的出口与液氨货舱的进液口之间设置有液氨过滤器。
7.根据权利要求6所述的液氨运输船氨BOG再液化系统，其特征在于，在三通阀另一个出口与所述供冷系统的制冷剂进口之间设置有制冷剂进口阀，在供冷系统的制冷剂出口与所述压缩机机组的进气口之间设置有制冷剂流量控制阀。
8.一种液氨运输船氨BOG再液化方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.一种液氨运输船，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的液氨运输船氨BOG再液化系统，所述液氨货舱上设置有用以排出气体氨BOG和注液氨的气穹。
10.根据权利要求9所述的液氨运输船，其特征在于，冷凝器和回热器均为板式换热器、管壳式换热器或绕管式换热器中的一种。
...【技术特征摘要】
1.一种液氨运输船氨bog再液化系统，其特征在于，包括液氨货舱、压缩机机组、冷凝器、回热器、节流阀、气液分离器、三通阀和供冷系统，所述供冷系统的制冷剂为液氨，所述供冷系统给冷库或空调供冷；
2.根据权利要求1所述的液氨运输船氨bog再液化系统，其特征在于，所述压缩机机组为多级冷却压缩机机组，所述多级冷却压缩机机组按氨流动的方向依次包括低压压缩机、初级冷却器、高压压缩机及后冷却器，所述液氨货舱的出气口与低压压缩机的进口连接，所述低压压缩机出口与初级冷却器热侧进口连接，所述初级冷却器热侧出口与高压压缩机进口连接，所述高压压缩机出口与后冷却器热侧进口连接，后冷却器热侧出口与冷凝器热侧进口连接。
3.根据权利要求2所述的液氨运输船氨bog再液化系统，其特征在于，所述初级冷却器、后冷却器及冷凝器的冷却工质均为冷却水。
4.根据权利要求1所述的液氨运输船氨bog再液化系统，其特征在于，在所述气液分离器内设置有气压传感器，在所述回热器冷侧出口与压缩机机组的进气口之间设置有气压控制阀，当所述气液分离器的气压传感器监测到气液分离器的气压高于设定值时，增大气压控制阀的开度，以降低气液分离器内的气压；当气液分离器的气压传感器监测到气液分离器的气压低于设定值时，减小压力控制阀开度以增大气液分离...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱子龙，刘恒，刘丽霞，严雪阳，
申请(专利权)人：沪东中华造船集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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