大型 LNG 动力船每天需要消耗大量的 LNG，作为液体的 LNG 无法直接供给船 舶动力系统燃烧，LNG 需要经过船上的再汽化装置进行汽化才能供给船舶主机、副 机和锅炉燃烧。LNG 储罐中的-163℃液化天然气经过汽化装置汽化到到常温气体的 过程会释放出大约 830～860kJ／kg 的冷能。这部分冷能通常直接被海水带走，这种 传统的流程是对这种高品位冷能的极大浪费[14]。

同时，船舶冷库的制冷却需要消耗大量的能量，目前，绝大多数的船舶低温冷 库仍然还在运行多级压缩式制冷装置。通过这种传统的工艺来获得冷库的低温环境， 不光涉及的设备较多，而且安装检修工艺繁琐，最重要的是，传统的多级压缩式制 冷装置运行时需要消耗较多的电能[15]。由此产生了利用 LNG 动力船舶 LNG 汽化冷 能供给冷库使用的设计思路。如果将 LNG 由-163℃汽化到 5℃时所释放的冷能全部 回收利用起来，那么 1t 的 LNG 汽化就相当于可以提供大约 240 kW·h 的高品位冷能 [16]，通过我们设计流程将 LNG 汽化冷能传递给冷库，这样就可以使冷库达到符合设 计要求的库温。使用 LNG 汽化冷能作为冷库的冷源，系统中就不需要电能消耗大户—电压缩机，这不仅减少了用于压缩机和其相关设备的初投资，同时设备维护的费 用也可以进行缩减，而且因为没有电压缩机，系统中的电力消耗只有冷媒泵和冷库风机，较传统的电压缩制冷系统大大减少了电力方面的消耗[17]。我们对于 LNG 汽化 冷能的回收，通过设计方法将其运用于本就需要大量冷能的船舶冷库系统，一方面， 节约了船舶柴油机缸套水的热能，另一方面，大大减少了传统电压缩制冷的大量电 力消耗。对于船舶节能减排而言可谓一举两得。对 LNG 汽化冷能的利用，不仅满足 了国际上对“绿色船舶”的设计要求满足，更加是对政府实现可持续发展战略的积极 响应[18]。

1。2 国内外研究现状及存在的问题

1。3 本文主要研究内容

针对 LNG 汽化冷能利用效率不高的现状，本文提出将 LNG 动力船 LNG 汽化冷 能用于船舶超低温冷库的设计思路，主要工作如下：

（1）本文首先通过对传统电压缩制冷缺点的分析，提出了使用 LNG 汽化释放 冷能作为船舶金枪鱼超低温冷库冷源的思路。

（2）将上述设计思路作为出发点，以某 5m3/h 汽化量的 LNG 动力冷藏船作为 设计对象，设计 1000m3 用于金枪鱼冷冻的-60℃超低温冷库，给出 LNG 汽化冷能用 于此冷库的设计分析。

（3）通过对制冷流程的分析计算，对制冷流程中的核心设备进行计算选型。

（4）将 LNG 汽化冷量用于冷库的设计工艺与传统的电压缩制冷工艺相比较， 给出 LNG 汽化冷能用于冷库工艺的经济效益与环境效益分析。

第二章 LNG 汽化冷能用于冷库流程的设计

基于对国内外 LNG 动力船舶冷能利用现状的分析，本文针对其能源利用效率低 下，冷能遭到极大浪费的现状，进行 LNG 汽化冷能用于船舶冷库的设计。本章将从 分析传统冷库制冷方式的弊端出发，对 LNG 汽化冷能用于船舶冷库流程进行设计分 析，完成对 LNG 汽化冷能的利用。

2。1 设计超低温冷库的必要性

在国际捕捞业之中，金枪鱼的捕捞作业占有极大的比重。从国际市场上来看， 金枪鱼消费最多的国家当属日本，随着日本金枪鱼消费市场的日益增大，金枪鱼的 价格也水涨船高。据统计，日本市场的金枪鱼价格已经突破了每吨 10000 美元，个

别品种像蓝鳍金枪鱼，因为其独特的口感和色泽，价格更是达到 30000 美元。从产 量上看，金枪鱼每年的产量只占全世界渔获总产量的 4%，但是物以稀为贵，其产值 高达 12%。