一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统的制作方法

本发明涉及甲醇燃料船，具体地，涉及一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统。

背景技术：

1、甲醇燃料船的甲醇燃料以常温常压液态形式存储在甲醇日用舱内，一般甲醇设备的进口温度为25℃~50℃，为了满足甲醇设备的进口温度的要求，需要对甲醇燃料进行加热或冷却，加热介质为体积分数为30%的乙二醇水溶液。通常乙二醇水溶液循环过程中需要通过船内的淡水对乙二醇水溶液进行加热或冷却。

2、乙二醇水加热或冷却主要通过以下方式进行：船舶采用中央冷却淡水系统，淡水维持36℃，利用淡水的恒定温度，对乙二醇水进行加热或冷却。

3、对于采用甲醇废热再循环主机的甲醇燃料船，中央冷却淡水系统要求淡水温度设定在10℃，按照现有的设计，当冬季外界环境温度较低时，甲醇日用舱中的甲醇燃料温度也较低，10℃的淡水作为乙二醇水的加热介质温度过低，无法确保甲醇设备进口温度的要求。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统，采用废热回收技术，通过主机缸套水加热乙二醇水，并且通过乙二醇水热交换器能实现加热和冷却地自动切换，实现甲醇燃料的加热。

2、为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统，包括：甲醇日用舱、温度开关、甲醇热交换器、乙二醇循环水泵、乙二醇热交换器、乙二醇水溶液膨胀水柜、中央冷却淡水系统和主机缸套水循环系统，所述甲醇日用舱上设有温度开关，所述甲醇日用舱的出口与甲醇热交换器的流体入口连接，所述甲醇热交换器的流体出口通过甲醇服务泵与甲醇设备连接；所述甲醇热交换器的介质入口与乙二醇热交换器的流体出口连接，所述甲醇热交换器的介质出口、乙二醇水溶液膨胀水柜的出口均通过乙二醇循环水泵与乙二醇热交换器的流体入口连接；当甲醇日用舱中的温度高于设定值时，选择中央冷却淡水系统中的淡水作为乙二醇热交换器的热交换介质；否则，选择主机缸套水循环系统中的主机缸套水作为乙二醇热交换器的热交换介质。

3、进一步地，所述乙二醇热交换器上设有淡水介质入口，所述淡水介质入口上设有遥控阀，所述淡水介质入口与中央冷却淡水系统的出口连接，所述中央冷却淡水系统的入口与乙二醇热交换器的淡水介质出口连接。

4、进一步地，所述中央冷却淡水系统包括：淡水循环泵、淡水冷却器和淡水膨胀水柜，所述乙二醇热交换器的淡水介质出口与淡水循环泵的入口连接，所述淡水循环泵的出口与淡水冷却器的入口连接，所述淡水冷却器的出口、淡水膨胀水柜的出口均与乙二醇热交换器的淡水介质入口连接。

5、进一步地，所述乙二醇热交换器上还设有主机缸套水介质入口，所述主机缸套水介质入口上设有遥控阀，所述主机缸套水介质入口与主机缸套水循环系统的出口连接，所述乙二醇热交换器的主机缸套水介质出口与主机缸套水循环系统的入口连接。

6、进一步地，所述淡水介质入口上的遥控阀控制淡水介质入口的开关，所述主机缸套水介质入口上的遥控阀控制主机缸套水介质入口的开关，当甲醇日用舱中的温度高于设定值时，打开淡水介质入口上的遥控阀，使用中央冷却淡水系统中的淡水作为乙二醇热交换器的热交换介质；否则，打开主机缸套水介质入口上的遥控阀，使用主机缸套水循环系统中的主机缸套水作为乙二醇热交换器的热交换介质。

7、进一步地，所述主机缸套水循环系统包括：主机缸套水循环泵、主机缸套水换热器、温控三通阀和主机缸套水加热器，所述乙二醇热交换器的主机缸套水介质出口与主机缸套水加热器的入口连接，所述主机缸套水加热器的出口分别与主机缸套水换热器的流体入口、温控三通阀的第一输入端连接，所述主机缸套水换热器的流体出口与温控三通阀的第二输入端连接，所述温控三通阀的输出端通过主机缸套水循环泵与乙二醇热交换器的主机缸套水介质入口连接。

8、进一步地，所述主机缸套水换热器的介质入口与乙二醇热交换器的淡水介质出口连接，所述主机缸套水换热器的介质出口与淡水冷却器的出口连接。

9、进一步地，所述主机缸套水加热器通过蒸汽加热，且所述主机缸套水加热器上设有蒸汽阀。

10、进一步地，所述乙二醇热交换器的主机缸套水介质入口上设有温度控制器，所述温度控制器用于控制温控三通阀、蒸汽阀的开度，使得乙二醇热交换器的主机缸套水介质入口的主机缸套水温度为85℃。

11、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统将乙二醇水溶液作为甲醇热交换的介质，根据外界环境的温度的冷热变化，需要乙二醇水溶液对甲醇燃料进行加热或冷却，本发明通过温度开关监测甲醇日用舱流出的甲醇燃料温度，根据甲醇燃料温度确定对甲醇燃料进行加热或冷却，从而确定甲醇燃料的热交换介质——乙二醇水溶液进行加热或冷却，本发明通过乙二醇热交换器上互锁的遥控阀自动切换对乙二醇水热液进行加热或冷却，无需船员操作，避免因误操作等因素导致甲醇燃料温度过高或过低，从而触发船舶主机安全系统的问题；本发明将主机缸套水作为乙二醇水溶液的加热介质，利用废热回收技术，使用主机缸套水的热量对乙二醇水溶液进行加热，可以充分利用主机缸套水的废热，解决了无法加热甲醇燃料的问题，并且能够节省船舶的能源。

技术特征：

1.一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统，其特征在于，包括：甲醇日用舱（1）、温度开关（2）、甲醇热交换器（3）、乙二醇循环水泵（4）、乙二醇热交换器（5）、乙二醇水溶液膨胀水柜、中央冷却淡水系统和主机缸套水循环系统，所述甲醇日用舱（1）上设有温度开关（2），所述甲醇日用舱的出口与甲醇热交换器（3）的流体入口连接，所述甲醇热交换器（3）的流体出口通过甲醇服务泵与甲醇设备连接；所述甲醇热交换器（3）的介质入口与乙二醇热交换器（5）的流体出口连接，所述甲醇热交换器（3）的介质出口、乙二醇水溶液膨胀水柜的出口均通过乙二醇循环水泵（4）与乙二醇热交换器（5）的流体入口连接；当甲醇日用舱（1）中的温度高于设定值时，选择中央冷却淡水系统中的淡水作为乙二醇热交换器（5）的热交换介质；否则，选择主机缸套水循环系统中的主机缸套水作为乙二醇热交换器（5）的热交换介质。

2.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统，其特征在于，所述乙二醇热交换器（5）上设有淡水介质入口，所述淡水介质入口上设有遥控阀（6），所述淡水介质入口与中央冷却淡水系统的出口连接，所述中央冷却淡水系统的入口与乙二醇热交换器（5）的淡水介质出口连接。

3.根据权利要求2所述的一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统，其特征在于，所述中央冷却淡水系统包括：淡水循环泵（8）、淡水冷却器（9）和淡水膨胀水柜（15），所述乙二醇热交换器（5）的淡水介质出口与淡水循环泵（8）的入口连接，所述淡水循环泵（8）的出口与淡水冷却器（9）的入口连接，所述淡水冷却器（9）的出口、淡水膨胀水柜（15）的出口均与乙二醇热交换器（5）的淡水介质入口连接。

4.根据权利要求2所述的一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统，其特征在于，所述乙二醇热交换器（5）上还设有主机缸套水介质入口，所述主机缸套水介质入口上设有遥控阀（6），所述主机缸套水介质入口与主机缸套水循环系统的出口连接，所述乙二醇热交换器（5）的主机缸套水介质出口与主机缸套水循环系统的入口连接。

5.根据权利要求4所述的一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统，其特征在于，所述淡水介质入口上的遥控阀控制淡水介质入口的开关，所述主机缸套水介质入口上的遥控阀控制主机缸套水介质入口的开关，当甲醇日用舱中的温度高于设定值时，打开淡水介质入口上的遥控阀，使用中央冷却淡水系统中的淡水作为乙二醇热交换器的热交换介质；否则，打开主机缸套水介质入口上的遥控阀，使用主机缸套水循环系统中的主机缸套水作为乙二醇热交换器的热交换介质。

6.根据权利要求4所述的一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统，其特征在于，所述主机缸套水循环系统包括：主机缸套水循环泵（10）、主机缸套水换热器（11）、温控三通阀（12）和主机缸套水加热器（13），所述乙二醇热交换器（5）的主机缸套水介质出口与主机缸套水加热器（13）的入口连接，所述主机缸套水加热器（13）的出口分别与主机缸套水换热器（11）的流体入口、温控三通阀（12）的第一输入端连接，所述主机缸套水换热器（11）的流体出口与温控三通阀（12）的第二输入端连接，所述温控三通阀（12）的输出端通过主机缸套水循环泵（10）与乙二醇热交换器（5）的主机缸套水介质入口连接。

7.根据权利要求6所述的一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统，其特征在于，所述主机缸套水换热器（11）的介质入口与乙二醇热交换器（5）的淡水介质出口连接，所述主机缸套水换热器（11）的介质出口与淡水冷却器（9）的出口连接。

8.根据权利要求6所述的一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统，其特征在于，所述主机缸套水加热器（13）通过蒸汽加热，且所述主机缸套水加热器（13）上设有蒸汽阀（14）。

9.根据权利要求8所述的一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统，其特征在于，所述乙二醇热交换器（5）的主机缸套水介质入口上设有温度控制器（7），所述温度控制器（7）用于控制温控三通阀（12）、蒸汽阀（14）的开度，使得乙二醇热交换器（5）的主机缸套水介质入口的主机缸套水温度为85℃。

技术总结本发明公开了一种甲醇燃料船的乙二醇水热交换系统，甲醇日用舱上设有温度开关，甲醇日用舱的出口与甲醇热交换器的流体入口连接，甲醇热交换器的流体出口通过甲醇服务泵与甲醇设备连接；甲醇热交换器的介质入口与乙二醇热交换器的流体出口连接，甲醇热交换器的介质出口、乙二醇水溶液膨胀水柜的出口均通过乙二醇循环水泵与乙二醇热交换器的流体入口连接；当甲醇日用舱中的温度高于设定值时，选择中央冷却淡水系统中的淡水作为乙二醇热交换器的热交换介质；否则，选择主机缸套水循环系统中的主机缸套水作为乙二醇热交换器的热交换介质。本发明利用废热回收技术，主机缸套水加热乙二醇水，并且乙二醇水热交换器能实现加热和冷却的自动切换。技术研发人员：陆明锋,马小勇,范祥,周兰喜,黄庆雷,苏豪,罗元庆,黄家豪,李林鹏,季剑,王国普,朱天宇受保护的技术使用者：南通中远海运川崎船舶工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12