本发明属于船舶技术领域，涉及一种利用lng船舶机舱热空气的干隔舱保温系统。
背景技术：
液化天然气(liquefiednaturalgas)运输船，简称“lng船”，是指专门运输液化天然气的船舶。当前世界上大部分lng船的货舱使用的是薄膜型围护系统，在该类型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。这种lng船舶通常设有4个液货舱，5个干隔舱，货舱左右两舷侧设置了船舶压载舱，通过此种舱室的布置，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。
lng是一种-163℃的低温液体，lng液货舱与周围环境的温差较大，所以lng船舶的结构较为特殊，这种船舶在货舱与货舱之间设有干隔舱。由于温差较大，即使这种lng货舱在内壳船体舱壁内部设有保温层，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，造成液货舱之外船体的温度下降，若是温度过低，势必会导致船舶干隔舱中的舱壁脆性增加，造成干隔舱中船体强度降低，所以根据船舶相关规范，为保证船体的强度，应控制干隔舱的温度大于5℃。为了达到上述温度要求，目前lng船舶常采用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，从而避免干隔舱的温度太低。但是这种方法会增加船舶热源的消耗，需付出较大的经济代价。
船舶机舱作为安放动力装置的处所，汇聚了船舶的动力装置及大多数重要设备，被誉为船舶的“心脏”。机舱绝大部分空间位于船舶的甲板之下，且机舱是一个相对密闭的空间，加之机舱内的主机、辅机、锅炉等大型设备功率较大，能达到30000kw左右，设备在运转中散热多，因此机舱内的空气温度很高，但是船舶机舱的设备运行与管理需要人员现场控制，不能使机舱的温度过高，在船舶上一般采用风机向机舱输送来自自然界的冷空气，即便如此，船舶机舱在冬季的气温也至少能达到30℃至40℃，夏季机舱气温甚至在40℃至60℃左右。因此，在船舶的机舱中存在较高温度的热空气，但这种低品位的废热一般无法直接利用，通常直接将这些热空气直接排到自然界中，这就造成了热能的浪费。
综上所述，若是利用这种低品位的热空气用来加热船舶干隔舱，这将大大提升船舶的能源利用率，更重要的是，能够节省大量热源消耗，具有更大的实际意义。
技术实现要素：
本发明的目的就是针对上述问题提出一种利用lng船舶机舱热空气的干隔舱保温系统。
本发明的技术方案如下：
一种利用lng船舶机舱热空气的干隔舱保温系统主要包括：干隔舱部分和机舱部分。其中，所述干隔舱部分主要包括：热风机、热空气管道、干隔舱送风支管、干隔舱支管排出口；所述机舱部分主要包括：冷风机、低温空气管道、机舱、机舱送风管道、机舱送风管道出口。
所述热空气管道入口在机舱内的最上部，出口在船舶干隔舱中。所述低温空气管道入口在船舶的干隔舱最上部，出口在船舶的机舱。
所述机舱送风管道、机舱送风管道出口位于船舶的机舱中。
所述利用lng船舶机舱热空气的干隔舱保温系统中，在热风机的作用下，来自机舱的热空气通过热空气管道进入干隔舱中。利用分布在干隔舱内的干隔舱送风支管上的干隔舱支管排出口，热空气进入干隔舱中，与干隔舱进行充分有效的热交换。放热之后的热空气变成温度相对较低的低温空气后，利用冷风机抽吸作用，然后通过低温空气管道进入机舱。通过机舱送风管道和机舱送风管道出口，所述低温空气会吸收机舱内空气中的热量，从而变成热空气，然后通过热空气管道在热风机的抽吸作用下再次进入干隔舱中，就这样形成一个循环。
进一步的，所述干隔舱送风支管和干隔舱支管排出口位于船舶的干隔舱中，且干隔舱支管排出口充分分布在船舶的干隔舱中，使得来自机舱的热空气充分与干隔舱中的空气及壁面接触，以便产生更好的热交换效果。
本发明的有益效果：
1.本发明可以在干隔舱不消耗额外的热源的前提下，保证干隔舱能够满足船舶相关规范所规定的温度要求，进而保证船舶的强度，可以节约能源，提高船舶的经济性。
2.本发明充分利用了船舶机舱热空气，充分开发了低品位的废热，提高了整个船舶的能量利用率。
3.本发明将船舶机舱与干隔舱中的废热和废冷进行综合利用，形成一个封闭的循环，既满足了船舶干隔舱中的温度要求，又能够降低船舶机舱中的温度，本发明设计方法简单，操作方便，具有很大的实际应用价值。
附图说明
图1为本发明中机舱与任意一个干隔舱的管道系统示意图
图2为本发明中干隔舱与机舱相对位置示意图
图3为本发明中机舱与五个干隔舱的管道连接示意图
图中：1.热空气管道；2.干隔舱送风支管；3.干隔舱支管排出口；4.低温空气管道；
5.机舱；6.机舱送风管道；7.机舱送风管道出口；e.热风机；f.冷风机；f1.1
号冷风机；f2.2号冷风机；f3.3号冷风机；f4.4号冷风机；f5.5号冷风机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。
如图1，是本发明机舱与任意一个干隔舱的管道系统示意图。这种利用lng船舶机舱热空气的干隔舱保温系统，主要包括干隔舱部分和机舱部分。其中，所述干隔舱部分主要包括：热风机(e)、热空气管道(1)、干隔舱送风支管(2)、干隔舱支管排出口(3)；所述机舱部分主要包括：冷风机(f)、低温空气管道(4)、机舱(5)、机舱送风管道(6)、机舱送风管道出口(7)。
其中，所述热空气管道(1)入口在机舱(5)内的最上部，出口在船舶干隔舱中。所述低温空气管道(4)入口在船舶的干隔舱最上部，出口在船舶的机舱(5)。
所述干隔舱送风支管(2)和干隔舱支管排出口(3)位于船舶的干隔舱中，
所述机舱送风管道(6)、机舱送风管道出口(7)位于船舶的机舱(5)中。
所述利用lng船舶机舱热空气的干隔舱保温系统中，在热风机(e)的作用下，来自机舱(5)的热空气利用热空气管道(1)进入干隔舱中。通过分布在干隔舱内的干隔舱送风支管(2)上的干隔舱支管排出口(3)热空气进入干隔舱中，与干隔舱内空气进行充分有效的热交换。放热之后的热空气变成温度相对较低的低温空气后，利用冷风机(f)抽吸作用，通过低温空气管道(4)进入机舱(5)。通过机舱送风管道(6)和机舱送风管道出口(7)，所述低温空气会吸收机舱内空气中的热量，从而变成热空气，然后通过热空气管道(1)在热风机(e)的抽吸作用下再次进入干隔舱中，就这样形成一个循环。
目前，世界上大多数lng船舶使用的是薄膜型的围护系统，如图2所示，这种船舶一般设有4个lng液货舱和5个干隔舱。
图3是本发明机舱与五个干隔舱的管道连接示意图，在热风机(e)的作用下，来自机舱的热空气可以通过入口在1号干隔舱中的管道s1进入1号干隔舱中，而在1号冷风机(f1)的作用下，从1号干隔舱中出来的低温空气通过管道p1进入到船舶的机舱中。在热风机(e)的作用下，来自机舱的热空气可以通过入口在2号干隔舱中的管道s2、入口在3号干隔舱中的管道s3、入口在4号干隔舱中的管道s4和入口在5号干隔舱中的管道s5分别进入2号干隔舱、3号干隔舱、4号干隔舱和5号干隔舱中，而在2号冷风机(f2)、3号冷风机(f3)、4号冷风机(f4)和5号冷风机(f5)的分别作用下，从各自对应干隔舱中出来的低温空气通过管道p2、p3、p4、p5分别进入到船舶的机舱中。
船舶在锚泊、靠泊或极地航行时，有可能机舱热空气满足不了对船舶干隔舱加热负荷的需求，当然这种情况极少会发生，但是为保证干隔舱保温系统的可靠性，这时系统启用船舶原先固有的乙二醇溶液加热系统，靠消耗热源对干隔舱进行保温，解决任何极端情况下干隔舱的保温问题。
以上所述仅是本发明的优先实施方式，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
1.一种利用lng船舶机舱热空气的干隔舱保温系统，其特征在于：主要包括干隔舱部分和机舱部分。其中，所述干隔舱部分主要包括：热风机(e)、热空气管道(1)、干隔舱送风支管(2)、干隔舱支管排出口(3)；所述机舱部分主要包括：冷风机(f)、低温空气管道(4)、机舱(5)、机舱送风管道(6)、机舱送风管道出口(7)。其中，所述热空气管道(1)入口在机舱(5)内的最上部，出口在船舶干隔舱中。所述低温空气管道(4)入口在船舶的干隔舱最上部，出口在船舶的机舱(5)；
所述干隔舱送风支管(2)和干隔舱支管排出口(3)位于船舶的干隔舱中；
所述机舱送风管道(6)、机舱送风管道出口(7)位于船舶的机舱(5)中。
2.根据权利要求书1中所述的一种利用lng船舶机舱热空气的干隔舱保温系统，其特征在于：在热风机(e)的作用下，来自机舱(5)的热空气利用热空气管道(1)进入干隔舱中。通过分布在干隔舱内的干隔舱送风支管(2)上的干隔舱支管排出口(3)热空气进入干隔舱中，与干隔舱内空气进行充分有效的热交换。放热之后的热空气变成温度相对较低的低温空气后，利用冷风机(f)抽吸作用，通过低温空气管道(4)进入机舱(5)。通过机舱送风管道(6)和机舱送风管道出口(7)，所述低温空气会吸收机舱内空气中的热量，从而变成热空气，然后通过热空气管道(1)在热风机(e)的抽吸作用下再次进入干隔舱中，就这样形成一个循环。
技术总结