1.本实用新型涉及船舶技术领域，具体涉及一种氨动力船舶利用燃料冷能的冷库与空调系统。
背景技术：
2.船舶在航行过程中主要通过燃烧燃油为航行提供动力，但是燃烧燃油会产生氮氧化物和硫氧化物等污染物，造成严重的环境污染。为此，国际海事组织(imo)对船舶的排放提出更加严格的要求，世界国家也积极寻求船舶绿色发展的方案，于是出现了像lng(液化天然气-163℃)和甲醇等比较清洁的能源，其中lng在船舶上的应用得到积极的推广，采用lng燃料可以有效减少船舶氮氧化物和硫氧化物的产生，对船舶减排具有显著的效果，但是液化天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧会产生二氧化碳等温室气体，造成温室效应。
3.众所周知，氨是无碳无硫的，因此将氨燃料用于航行船舶上，几乎不会产生二氧化碳和氮氧化物，可以满足碳排放的要求，因此有人提出氨燃料可以作为船舶的替代性燃料，为节省燃料存储空间，氨燃料在船舶上以液体状态存储在储罐中，温度达到-33℃，与lng和其他需要低温储存的燃料相比液氨的运输和储存成本更低。但是氨燃料与lng等其他低温燃料在送至船舶主机燃用之前需要汽化至供气温度，这一过程会释放大量冷能，如果这部分燃料冷能直接被海水和空气带走，会造成冷能的浪费。
4.在船舶上为解决食品储存问题和提高船舶舱室的舒适性，通常在船舶上设有冷库(低温冷库和高温冷库)和空调等设备，这些设备均需要依靠制冷机组进行制冷，因此会消耗大量船舶电网的电能。
5.基于此，若是将氨燃料中所蕴含的冷能进行回收，并应用在冷库(低温冷库和高温冷库)和空调等设备中，那么这种方法既可以有效避免氨燃料冷能浪费的问题，还可以节省冷库和空调设备对船舶电网的电力消耗，因此本实用新型具有很好的应用前景和实际应用价值。
技术实现要素：
6.本实用新型的目的就是针对上述的问题，提出一种氨动力船舶利用燃料冷能的冷库与空调系统。该系统主要包括：氨燃料供给系统，低温冷库制冷系统，高温冷库制冷系统，空调制冷系统。
7.其中，所述氨燃料供给系统包括：氨燃料储罐、驳运泵、燃料输送管路、增压泵、低温冷库冷媒换热器、高温冷库冷媒换热器、空调冷媒换热器、缸套水冷媒换热器、船舶主柴油机。
8.所述低温冷库制冷系统包括：低温冷库冷媒换热器、低温冷库管路、低温冷库循环泵、第一温度继电器、第一温包、第一电磁阀、第一低温冷库换热器、第二温度继电器、第二温包、第二电磁阀、第二低温冷库换热器。
9.所述高温冷库制冷系统包括：高温冷库冷媒换热器、高温冷库管路、高温冷库循环
泵、第三温度继电器、第三温包、第三电磁阀、第一高温冷库换热器、第四温度继电器、第四温包、第四电磁阀、第二高温冷库换热器。
10.所述空调制冷系统包括：空调冷媒换热器、空调循环泵、空冷器、空调管路。
11.在氨燃料供给系统中，所述氨燃料储罐、驳运泵、增压泵、低温冷库冷媒换热器、高温冷库冷媒换热器、空调冷媒换热器、缸套水冷媒换热器、船舶主柴油机，依次通过燃料输送管路相连接。
12.在低温冷库制冷系统中，所述低温冷库冷媒换热器、低温冷库循环泵、第一低温冷库换热器和第一电磁阀依次通过低温冷库管路连接；所述第一温包置于第一低温冷库中来测量温度，第一温度继电器与第一温包相连，用于控制第一电磁阀的开关；所述第二电磁阀一端通过低温冷库管路与第二低温冷库换热器相连接，另一端与低温冷库冷媒换热器、第一电磁阀之间的管路相连接；所述第二低温冷库换热器的出口与低温冷库循环泵、第一低温冷库换热器之间的管路相连接；所述第二温包置于第二低温冷库中来测量温度，第二温度继电器与第二温包相连，用于控制第二电磁阀的开关。
13.在高温冷库制冷系统中，所述高温冷库冷媒换热器、高温冷库循环泵、第一高温冷库换热器和第三电磁阀依次通过高温冷库管路连接；所述第三温包置于第一高温冷库中来测量温度，第三温度继电器与第三温包相连，用于控制第三电磁阀的开关；所述第四电磁阀一端通过高温冷库管路与第二高温冷库换热器相连接，另一端与高温冷库冷媒换热器、第三电磁阀之间的管路相连接；所述第二高温冷库换热器的出口与高温冷库循环泵、第一高温冷库换热器之间的管路相连接；所述第四温包置于第二高温冷库中来测量温度，第四温度继电器与第四温包相连，用于控制第四电磁阀的开关。
14.在空调制冷系统中，所述空调冷媒换热器、空冷器、空调循环泵依次通过空调管路相连接。
15.船舶航行过程中，在氨燃料储罐中的液氨燃料通过驳运泵驳运出来，流经燃料输送管路达到增压泵，经过增压泵进行增压，再通过燃料输送管路依次流经低温冷库冷媒换热器、高温冷库冷媒换热器、空调冷媒换热器、缸套水冷媒换热器，再利用缸套水对氨气进行升温，满足船舶主柴油机的进气温度，供船舶主柴油机燃用。
16.所述低温冷库制冷系统中所使用的冷媒是50％的乙二醇溶液，该冷媒在低温冷库冷媒换热器吸收氨燃料冷量，再通过低温冷库循环泵将冷量释放在第一低温冷库和第二低温冷库中；第一温度继电器通过第一温包来测定第一低温冷库内的温度，控制第一电磁阀的开关，当第一低温冷库内温度大于设计温度上限值时，第一电磁阀开启，当第一低温冷库内温度小于设计温度下限值时，第一电磁阀关闭；第二温度继电器通过第二温包来测定第二低温冷库内的温度，控制第二电磁阀的开关，当第二低温冷库内温度大于设计温度上限值时，第二电磁阀开启，当第二低温冷库内温度小于设计温度下限值时，第二电磁阀关闭。
17.所述高温冷库制冷系统中所使用的冷媒是50％的乙二醇溶液，该冷媒在高温冷库冷媒换热器吸收氨燃料冷量，在通过高温冷库循环泵将冷量释放在第一高温冷库和第二高温冷库中；第三温度继电器通过第三温包来测定第一高温冷库内的温度，控制第三电磁阀的开关，当第一高温冷库内温度大于设计温度上限值时，第三电磁阀开启，当第一高温冷库内温度小于设计温度下限值时，第三电磁阀关闭；第四温度继电器通过第四温包来测定第二高温冷库内的温度，控制第四电磁阀的开关，当第二高温冷库内温度大于设计温度上限
值时，第四电磁阀开启，当第二高温冷库内温度小于设计温度下限值时，第四电磁阀关闭。
18.所述空调制冷系统中所使用的冷媒是50％的乙二醇溶液，在空调循环泵循环的作用下，空调冷媒换热器吸收氨燃料冷量，在通过空冷器将冷量释放。
19.本实用新型的优点：
20.1.本实用新型通过利用氨燃料的冷能对船舶冷库和空调进行制冷，有效避免了氨燃料冷能浪费的问题，使能量得到了充分的利用，减小了船舶电网的负荷，从而减少燃料的消耗，降低了船舶的运营成本。
21.2.本实用新型的系统结构比较简单，无需对船舶冷库和空调结构进行过多的改造，直接在原有冷库和空调制冷系统中加入体积较小的元件，使氨燃料吸收冷库内货物的热量，吸热后的氨燃料被汽化，氨燃料温度升高，有效节省了加热氨燃料的缸套水热源，随后经过加热后的氨燃料可以直接供船舶主柴油机使用。本实用新型在船舶上比较容易实现，且改造成本较低。
22.3.本实用新型系统提供了一种氨燃料新型的能量利用形式，在利用氨燃料冷能对冷库和空调制冷的同时还可以保留二者原有的制冷系统，为促进氨燃料在船舶的应用提供支撑，促进了碳中和目标的早日实现，所以本系统具有很好的应用前景。
附图说明
23.图1为本实用新型的系统图；
24.图2为氨燃料储罐在船舶上的安装位置示意图；
25.附图中：1.氨燃料储罐；2.驳运泵；3.燃料输送管路；4.增压泵；5.低温冷库冷媒换热器；6.高温冷库冷媒换热器；7.空调冷媒换热器；8.缸套水冷媒换热器；9.船舶主柴油机；10.低温冷库管路；11.低温冷库循环泵；12.第一温度继电器；13.第一温包；14.第一电磁阀；15.第一低温冷库换热器；16.第二温度继电器；17.第二温包；18.第二电磁阀；19.第二低温冷库换热器；20.高温冷库管路；21.高温冷库循环泵；22.第三温度继电器；23.第三温包；24.第三电磁阀；25.第一高温冷库换热器；26.第四温度继电器；27.第四温包；28.第四电磁阀；29.第二高温冷库换热器；30.空调循环泵；31.空冷器；32.空调管路。
具体实施方式
26.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
27.一种氨动力船舶利用燃料冷能的冷库与空调系统，如图1所示，该系统主要包括：氨燃料供给系统，低温冷库制冷系统，高温冷库制冷系统，空调制冷系统。
28.其中，所述氨燃料供给系统包括：氨燃料储罐1、驳运泵2、燃料输送管路3、增压泵4、低温冷库冷媒换热器5、高温冷库冷媒换热器6、空调冷媒换热器7、缸套水冷媒换热器8、船舶主柴油机9。在氨燃料供给系统中，所述燃料输送管路3依次连接氨燃料储罐1、驳运泵2、增压泵4、低温冷库冷媒换热器5、高温冷库冷媒换热器6、空调冷媒换热器7、缸套水冷媒换热器8和船舶主柴油机9。
29.所述低温冷库制冷系统包括：低温冷库冷媒换热器5、低温冷库管路10、低温冷库循环泵11、第一温度继电器12、第一温包13、第一电磁阀14、第一低温冷库换热器15、第二温
度继电器16、第二温包17、第二电磁阀18、第二低温冷库换热器19。在低温冷库制冷系统中，所述低温冷库冷媒换热器5、低温冷库循环泵11、第一低温冷库换热器15和第一电磁阀14依次通过低温冷库管路10连接；所述第一温包13置于第一低温冷库中来测量温度，第一温度继电器12与第一温包13相连，用于控制第一电磁阀14的开关；所述第二电磁阀18一端通过低温冷库管路10与第二低温冷库换热器19相连接，另一端与低温冷库冷媒换热器5、第一电磁阀14之间的管路相连接；所述第二低温冷库换热器19的出口与低温冷库循环泵11、第一低温冷库换热器15之间的管路相连接；所述第二温包17置于第二低温冷库中来测量温度，第二温度继电器16与第二温包17相连，用于控制第二电磁阀18的开关。
30.所述高温冷库制冷系统包括：高温冷库冷媒换热器6、高温冷库管路20、高温冷库循环泵21、第三温度继电器22、第三温包23、第三电磁阀24、第一高温冷库换热器25、第四温度继电器26、第四温包27、第四电磁阀28、第二高温冷库换热器29。在高温冷库制冷系统中，所述高温冷库冷媒换热器6、高温冷库循环泵21、第一高温冷库换热器25和第三电磁阀24依次通过高温冷库管路20连接；所述第三温包23置于第一高温冷库中来测量温度，第三温度继电器22与第三温包23相连，用于控制第三电磁阀24的开关；所述第四电磁阀28一端通过高温冷库管路20与第二高温冷库换热器29相连接，另一端与高温冷库冷媒换热器6、第三电磁阀24之间的管路相连接；所述第二高温冷库换热器29的出口与高温冷库循环泵21、第一高温冷库换热器25之间的管路相连接；所述第四温包27置于第二高温冷库中来测量温度，第四温度继电器26与第四温包27相连，用于控制第四电磁阀28的开关。
31.所述空调制冷系统包括：空调冷媒换热器7、空调循环泵30、空冷器31、空调管路32。在空调制冷系统中，所述空调冷媒换热器7、空冷器31、空调循环泵30依次通过空调管路32相连接。
32.为节省燃料存储空间，氨燃料在船舶上以液体状态存储在如图2所示的氨燃料储罐1中，温度达到-33℃。船舶航行过程中，在氨燃料储罐1中的液氨燃料通过驳运泵2驳运出来，流经燃料输送管路3达到增压泵4，经过增压泵4进行增压，再通过燃料输送管路3依次流经低温冷库冷媒换热器5、高温冷库冷媒换热器6、空调冷媒换热器7、缸套水冷媒换热器8，再利用缸套水对氨气进行升温，满足船舶主柴油机9的进气温度，供船舶主柴油机9燃用。
33.所述低温冷库制冷系统中所使用的冷媒是50％的乙二醇溶液，该冷媒在低温冷库冷媒换热器5吸收氨燃料冷量，再通过低温冷库循环泵11将冷量释放在第一低温冷库和第二低温冷库中；第一温度继电器12通过第一温包13来测定第一低温冷库内的温度，控制第一电磁阀14的开关，当第一低温冷库内温度大于设计温度上限值时，第一电磁阀14开启，冷媒流入第一低温冷库换热器15中，对第一低温冷库进行制冷，当第一低温冷库内温度小于设计温度下限值时，第一电磁阀14关闭，冷媒停止供应，第一低温冷库内温度上升；第二温度继电器16通过第二温包17来测定第二低温冷库内的温度，控制第二电磁阀18的开关，当第二低温冷库内温度大于设计温度上限值时，第二电磁阀18开启，冷媒流入第二低温冷库换热器19中，对第二低温冷库进行制冷，当第二低温冷库内温度小于设计温度下限值时，第二电磁阀18关闭，冷媒停止供应，第二低温冷库内温度上升。
34.所述高温冷库制冷系统中所使用的冷媒是50％的乙二醇溶液，该冷媒在高温冷库冷媒换热器6吸收氨燃料冷量，再通过高温冷库循环泵21将冷量释放在第一高温冷库和第二高温冷库中；第三温度继电器22通过第三温包23来测定第一高温冷库内的温度，控制第
三电磁阀24的开关，当第一高温冷库内温度大于设计温度上限值时，第三电磁阀24开启，冷媒流入第一高温冷库换热器25中，对第一高温冷库进行制冷，当第一高温冷库内温度小于设计温度下限值时，第三电磁阀24关闭，冷媒停止供应，第一高温冷库内温度上升；第四温度继电器26通过第四温包27来测定第二高温冷库内的温度，控制第四电磁阀28的开关，当第一高温冷库内温度大于设计温度上限值时，第四电磁阀28开启，冷媒流入第二高温冷库换热器29中，对第二高温冷库进行制冷，当第二高温冷库内温度小于设计温度下限值时，第四电磁阀28关闭，冷媒停止供应，第二高温冷库内温度上升。
35.所述空调制冷系统中所使用的冷媒是50％的乙二醇溶液，在空调循环泵30循环的作用下，空调冷媒换热器7吸收氨燃料冷量，在通过空冷器31将冷量释放。
36.本系统的结构比较简单，不需要对船舶冷库和空调结构进行过多的改造，直接在原有冷库和空调制冷系统中加入体积较小的元件，让氨燃料进入制冷循环中，吸收冷库内货物的热量，吸热后的氨燃料被汽化，氨燃料温度升高，有效节省了缸套水加热氨燃料时的热源，随后经过加热后的氨燃料可以直接供船舶主柴油机9使用，在船舶上比较容易实现，且改造成本较低。
37.以上所述仅是本实用新型的优先实施方式，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。