本發(fā)明涉及天然氣節(jié)能領域，具體的是一種LNG綜合利用系統(tǒng)及方法。

背景技術：

目前，LNG汽車對于LNG的利用還僅僅停留在利用其生物能的層面上，但天然氣進入發(fā)動機燃燒前，需要將儲罐中零下160℃的LNG氣化為常溫天然氣(NG)，約產生830kJ/kg的冷量。這部分冷量在行車過程中往往直接浪費掉了。

近年來，陸續(xù)出現(xiàn)了一些對LNG冷能利用的裝置或設備，申請?zhí)枮椤?01310713374.3”的發(fā)明專利申請公開了一種LNG公交車冷量回收系統(tǒng)，該回收系統(tǒng)包括單片機，溫度傳感器，模式選擇電路，熱交換器，進氣閥，尾氣閥，出口閥，高溫管道，低溫管道和風扇；其中，所述模式選擇電路用于實現(xiàn)工作模式的選擇；所述單片機用于讀取所述模式選擇電路輸入端電平；溫度傳感器用于反饋調節(jié)車內溫度。該專利通過簡單的使LNG與空氣在熱交換器中交換，從而為駕駛室提供“冷空氣”，如何讓空氣中空氣進入和排出熱交換器的問題沒有解決，LNG如何為發(fā)動機提供動力的問題也沒有解決，同時，該專利完成簡單的熱交換使用了單片機控制系統(tǒng)，裝置成本高、收益小，實則是一種不切實際的設想。

申請?zhí)枮椤?01210521342.9”的發(fā)明專利申請公開了一種基于液化天然氣汽車的能量綜合回收利用系統(tǒng)，包括LNG燃料罐，LNG燃料罐的出口經高真空絕熱管與流量控制閥的入口連接，流量控制閥的出口再經高真空絕熱管與LNG氣化器的冷流體入口連接，LNG氣化器的冷流體出口和低溫天然氣復溫熱交換器的冷流體入口連接，低溫天然氣復溫熱交換器的冷流體出口經燃氣復溫 管道和發(fā)動機的燃料進口連接；LNG氣化器的熱流體出口經管道與第一有機工質加壓泵入口連接，第一有機工質加壓泵出口和第一回熱器的冷流體入口連接，第一回熱器的冷流體出口和低溫蒸發(fā)器的冷流體入口連接，低溫蒸發(fā)器的冷流體出口與第一膨脹機的入口連接，第一回熱器的熱流體入口和第一膨脹機的出口連接，第一回熱器的熱流體出口和LNG氣化器的熱流體入口連接；低溫天然氣復溫熱交換器的熱流體出口經絕熱管道與空冷器的載冷劑入口連接，空冷器載冷劑出口經保溫管道與載冷劑輸送泵的入口連接，載冷劑輸送泵的出口經保溫管道與低溫天然氣復溫熱交換器的熱流體入口連接。該裝置/系統(tǒng)充分利用起了LNG的冷能和生物能并且利用效率高，有一定的技術進步；但是該裝置/系統(tǒng)結構復雜，涉及到的裝置或設備繁多，裝配給汽車的費用高，同時還需要占用較大的空間；該裝置/系統(tǒng)中使用了大量的加壓泵/輸送泵、熱交換器等設備，LNG的冷能在熱交換器中損失嚴重，同時為泵提供的能量大，被利用的LNG的能量等于各設備損耗的能量，甚至是小于；雖然充分的利用了LNG的冷能，但就實際效益總體來說，是不合算的，不具備實際推廣應用的前景。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種LNG綜合利用系統(tǒng)及方法，充分利用LNG冷能，取代傳統(tǒng)空調使用的壓縮機制冷結構，并且結構簡單、設備成本低廉、易于產業(yè)化制造，實現(xiàn)降低生產成本和節(jié)能減排的雙重目的。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術方案：

一種LNG綜合利用系統(tǒng)，它包括LNG儲罐、第一熱交換器、第二熱交換器、空調管路、供氣管路和冷卻液管路，其中：

所述的第二熱交換器設置在空調箱風道內；

所述的空調管路一端連接蒸發(fā)器，另一端連接第一熱交換 器，蒸發(fā)器設置于空調箱風道內，由蒸發(fā)器進入的空調制冷劑經空調管路在第一熱交換器中熱交換作業(yè)后，再由空調管路回流到蒸發(fā)器中，空調箱風道內的空氣經空調制冷劑冷卻后，再進入空調使用間內；

所述的供氣管路包括一條主管道和兩條支管道，兩條支管道分別為第一支管和第二支管，第一支管和第二支管的進氣口分別與LNG儲罐的兩個出口相連接，第一支管上設置有第一控制閥，第二支管上設置有第二控制閥，與空調管路連接的第一熱交換器設置在第一支管上，第一支管和第二支管并聯(lián)連接后與主管道串聯(lián)；所述的主管道上設置有N個換熱支管，換熱支管與第二熱交換器相連接，當N＝1時，換熱支管即為主管道的一段；當N≧2時，換熱支管并聯(lián)后與主管道串聯(lián)；所述的主管道經第二熱交換器后分別依次連接穩(wěn)壓器、緩沖罐、濾清器、供氣主控閥和發(fā)動機；

所述的冷卻液管路包括自散熱支管和熱交換支管，自散熱支管一端與發(fā)動機冷卻液出口相連接，另一端分別穿過節(jié)溫器、散熱器和水箱后與發(fā)動機冷卻液入口相連接；所述的熱交換支管一端與發(fā)動機冷卻液出口相連接，另一端穿過水箱后與發(fā)動機冷卻液入口相連接，在熱交換支管上由發(fā)動機冷卻液出口至發(fā)動機冷卻液入口的方向上依次設置第四控制閥和N個冷卻分管，當N＝1時，冷卻分管即為熱交換支管的一段；當N≧2時，冷卻分管并聯(lián)后與熱交換支管串聯(lián)；冷卻液管路還可以包括第三控制閥。

LNG為車載或船載空調和發(fā)動機冷卻提供冷源，當空調系統(tǒng)停止運行時，關閉第一控制閥開啟第二控制閥，LNG從儲液罐中流出，在第二熱交換器，與發(fā)動機冷卻液進行熱交換，得到氣化，再通過穩(wěn)壓器、緩沖罐、濾清器、供氣主控閥，進入到發(fā)動機中，為發(fā)動機提供生物能；當車載或船載空調開啟制冷模式時，關閉 第二控制閥開啟第一控制閥，LNG從儲液罐中流出，其主要冷量在第一熱交換器中(也稱為熱管系統(tǒng)的冷凝端)與空調系統(tǒng)制冷劑進行交換；LNG得到氣化后，再通過穩(wěn)壓器、緩沖罐、濾清器、供氣主控閥，進入到發(fā)動機中；空調制冷劑在第一熱交換器中得到冷量，通過蒸發(fā)器將風道空氣降溫后送到空調使用間；當空調使用間開啟極冷空調模式時，空調使用間要求的風溫已經不能再通過調節(jié)風量和混風風門開度得到，這時可通過調節(jié)進入LNG第二熱交換器的量(蒸發(fā)器冷風和第二熱交換器冷風)，使得空氣通過第二熱交換器后得到的是冷風，來滿足空調使用間極限制冷要求；此時有益效果體現(xiàn)為：第二熱交換器中小部分的LNG通過其換熱管將冷量給空氣，既不會造成第二熱交換器表面結霜結露，又不會造成風口凝結水吹出；另一方面，還能增加空調使用間的冷量；當空調使用間開啟制熱空調模式時，發(fā)動機冷卻液同時為LNG氣化和空調使用間供熱提供熱量，各管路之間相互獨立，又可相互協(xié)調工作，可根據實際需要選擇性開啟某條或幾條管路。

本發(fā)明進一步設置為：所述的一種LNG綜合利用系統(tǒng)還包括自增壓管路，自增壓管路一端與LNG儲罐出液口相連接，另一端穿過第二熱交換器后與LNG儲罐進氣口相連接。

通過采用上述技術方案，液態(tài)的LNG經第二熱交換器換熱后氣化回流到LNG儲罐內，LNG儲罐罐內壓力增大，為LNG出氣提供充足的動力，無需使用增壓泵或輸送泵，節(jié)約設備成本、減小能量損耗。

本發(fā)明進一步設置為：所述的一種LNG綜合利用系統(tǒng)還包括PLC控制器和溫度傳感器，在空調使用間內、空調箱風道內、發(fā)動機冷卻液入口和天然氣入口分別設置溫度傳感器，第一控制閥、第二控制閥、第四控制閥和供氣主控閥和溫度傳感器分別與 PLC控制器相連接；溫度傳感器相當于PLC控制器的信息采集單元，在PLC控制器內預先設定基本數據，當各個溫度傳感器采集的信息傳回到PLC控制器內比對完成后，若一切正常，則保持原狀態(tài)，若出現(xiàn)反常，則PLC控制器向各控制閥發(fā)送執(zhí)行指令，直到數據正常為止。

本發(fā)明進一步設置為：所述的第二熱交換器包括若干換熱管，所述的換熱管包括中心管和外環(huán)管，中心管和外環(huán)管一體連接，在中心管外壁固定設置有若干旋流片，以增大中心管和外環(huán)管內液體的接觸面積，提高熱交換效率。

本發(fā)明進一步設置為：所述的第二熱交換器的換熱管之間均勻設置有若干翅片，以進一步提高第二熱交換器的熱交換效率。

本發(fā)明進一步設置為：所述的供氣管路與換熱管的中心管相聯(lián)通，冷卻液管路和換熱管的外環(huán)管相聯(lián)通，在滿足制熱模式送風溫度情況下，使得可滿足LNG的氣化溫度，不會出現(xiàn)過高，而也不會出現(xiàn)過低現(xiàn)象，以保障LNG進入發(fā)動機的正常使用。

本發(fā)明進一步設置為：所述的一種LNG綜合利用系統(tǒng)還包括尾氣管路，所述的尾氣管路包括尾氣主管和兩條尾氣分管，尾氣主管一端連接尾氣排放管，另一端分別與兩條尾氣分管相連接，其中一條尾氣分管設置有第一尾氣控制閥并直接連接排氣口，另一條尾氣分管穿過第二尾氣控制閥和第二熱交換器后與排氣口相連接，兩條尾氣分管之間并聯(lián)連接。

通過采用上述技術方案，在發(fā)動機剛剛啟動時，高溫尾氣和發(fā)動機冷卻液共同為LNG氣化提供熱量比單一冷卻液提供氣化熱量時，氣化更充足；在空調使用間啟動制熱模式時，發(fā)動機冷卻液和尾氣共同為空調使用間提供暖風比單一冷卻液供熱效果更佳，暖風響應更迅速，更節(jié)能；加入尾氣后，使得系統(tǒng)控制和調節(jié)更靈活。

一種LNG綜合利用方法，其包括如下步驟：

一、按上述所述的結構設置系統(tǒng)，按空調使用間不制冷且不制熱、制冷不制熱、極限制冷、制熱不制冷四種情況分別控制；

二、空調使用間不制冷且不制熱時，LNG僅用于與發(fā)動機冷卻液的熱交換，關閉第一控制閥開啟第二控制閥，LNG從儲液罐中流出，在第二熱交換器中與發(fā)動機冷卻液進行熱交換，得到氣化，再通過穩(wěn)壓器、緩沖罐、濾清器、供氣主控閥，進入到發(fā)動機中，有益效果表現(xiàn)為：在第二熱交換器中由發(fā)動機冷卻液為LNG供氣管路氣化和自增壓提供熱量，同時冷卻液自身得到冷卻；

三、空調使用間制冷不制熱時，LNG既用于與發(fā)動機冷卻液的熱交換，又用于為空調管路提供冷源，關閉第二控制閥開啟第一控制閥，LNG從儲液罐中流出，其主要冷量在第一熱交換器中(也稱為熱管系統(tǒng)的冷凝端)與空調系統(tǒng)制冷劑進行交換，LNG得到氣化后，再通過穩(wěn)壓器、緩沖罐、濾清器、供氣主控閥，進入到發(fā)動機中，空調制冷劑在第一熱交換器中得到冷量，通過蒸發(fā)器，將風道空氣降溫后送到空調使用間；此模式下，發(fā)動機冷卻液主要作用為空調箱風道中的風溫進行調節(jié)，小部分作用為LNG供氣管路和自增壓提供氣化(由于空調系統(tǒng)對LNG部分冷能進行了主要利用，此時LNG供氣管路在第二熱交換器中所需溫升明顯降低)；空調使用間風溫還可通過送入風量進行調節(jié)；

四、空調使用間極限制冷時，空調使用間要求的風溫已經不能再通過調節(jié)風量和混風風門開度得到，這時通過調節(jié)第一控制閥和第二控制閥的開度使得空氣通過第二熱交換器后降溫，此時蒸發(fā)器送冷風和第二熱交換器送冷風共同來滿足空調使用間極限制冷要求；此時有益效果體現(xiàn)為：第二熱交換器中小部分的LNG通過其換熱管將冷量給空氣，既不會造成第二熱交換器表面 結霜結露，又不會造成風口凝結水吹出；另一方面，還能增加空調使用間的冷量；

五、空調使用間制熱不制冷時，發(fā)動機冷卻液同時為LNG氣化和空調使用間供熱提供熱量，供熱熱量或風溫不足時，啟動電加熱補充。

本發(fā)明進一步設置為：在制熱不制冷的情況下，將尾氣引入第二熱交換器中，高溫的尾氣氣化LNG，冷卻液和尾氣共同為LNG的氣化和空調使用間提供熱量。

本發(fā)明所提出的一種LNG綜合利用系統(tǒng)及方法，可充分利用LNG能源，取代傳統(tǒng)空調使用的壓縮機制冷結構，并且結構簡單、設備成本低廉、易于產業(yè)化制造，實現(xiàn)了降低生產成本和節(jié)能減排的雙重目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提出的一種LNG綜合利用系統(tǒng)結構示意圖；

圖2為圖1中供氣管路結構示意圖；

圖3為圖1中冷卻液管路結構示意圖；

圖4為圖1中自增壓管路結構示意圖；

圖5為本發(fā)明所提出的一種LNG綜合利用系統(tǒng)一個較優(yōu)實施例的結構示意圖；

圖6為圖5中尾氣管路結構示意圖；

圖7為第二熱交換器的換熱管結構示意圖；

圖8為本發(fā)明所提出的一種LNG綜合利用方法一個較優(yōu)實施例(空調使用間不制冷且不制熱時)的控制流程示意圖；

圖9為本發(fā)明所提出的一種LNG綜合利用方法一個較優(yōu)實施例(空調使用間制冷不制熱時)的控制流程示意圖；

圖10為本發(fā)明所提出的一種LNG綜合利用方法一個較優(yōu)實施例(空調使用間極限制冷時)的控制流程示意圖；

圖11為本發(fā)明所提出的一種LNG綜合利用方法一個較優(yōu)實施例(空調使用間制熱不制冷時)的控制流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。

實施例1：參見附圖1-3，一種LNG綜合利用系統(tǒng)，它包括LNG儲罐7、第一熱交換器6、第二熱交換器5、空調管路100、供氣管路200和冷卻液管路300，其中：

所述的第二熱交換器5設置在空調箱風道9內；

所述的空調管路100一端連接蒸發(fā)器8，另一端連接第一熱交換器6，蒸發(fā)器8設置于空調箱風道9內，由蒸發(fā)器8進入的空調制冷劑經空調管路100在第一熱交換器6中熱交換作業(yè)后，再由空調管路100回流到蒸發(fā)器8中，空調箱風道9內的空氣經空調制冷劑冷卻后，再進入空調使用間內；

所述的供氣管路200包括一條主管道和兩條支管道，兩條支管道分別為第一支管和第二支管，第一支管和第二支管的入口分別與LNG儲罐7的出液口相連接，第一支管上設置有第一控制閥1，第二支管上設置有第二控制閥2，與空調管路100連接的第一熱交換器6設置在第一支管上，第一支管和第二支管并聯(lián)連接后與主管道串聯(lián)；所述的主管道上設置有N個換熱支管，換熱支管為第二熱交換器5的一部分，當N＝1時，換熱支管即為主管道的一段；當N≧2時，換熱支管并聯(lián)后與主管道串聯(lián)；所述的主管道經第二熱交換器5后分別依次連接穩(wěn)壓器10、緩沖罐11、濾清器12、供氣主控閥13和發(fā)動機14；

所述的冷卻液管路300包括自散熱支管和熱交換支管，冷卻液自發(fā)動機14流出后并聯(lián)進入自散熱支管和熱交換支管，流出支路后匯合并由泵19送入發(fā)動機14；自散熱支管上沿冷卻液流動方向依次設置有節(jié)溫器16和散熱器15，且節(jié)溫器16另一出口 上連接有散熱器15的旁通支管；在熱交換支管上沿冷卻液流動方向依次設置有第四控制閥4和第二熱交換器5；

上述旁通支管上設置有第三控制閥3；第二熱交換器5設置有N個冷卻分管，當N＝1時，冷卻分管即為熱交換支管的一段；當N≧2時，冷卻分管并聯(lián)后與熱交換支管串聯(lián)。

LNG為車載或船載空調和發(fā)動機14冷卻液提供冷源，當空調系統(tǒng)停止運行時，關閉第一控制閥1開啟第二控制閥2，LNG從儲液罐中流出，在第二熱交換器5中與發(fā)動機14冷卻液進行熱交換，得到氣化，再通過穩(wěn)壓器10、緩沖罐11、濾清器12、供氣主控閥13，進入到發(fā)動機14中，為發(fā)動機14提供生物能；當車載或船載空調開啟制冷模式時，關閉第二控制閥2、開啟第一控制閥1，LNG從儲液罐中流出，其主要冷量在第一熱交換器6中(也稱為熱管系統(tǒng)的冷凝端)與空調系統(tǒng)制冷劑進行交換；LNG得到氣化后，再通過穩(wěn)壓器10、緩沖罐11、濾清器12、供氣主控閥13，進入到發(fā)動機14中；空調制冷劑在第一熱交換器6中得到冷量，通過蒸發(fā)器8將風道空氣降溫后送到空調使用間，駕駛室或船艙風溫可通過送風風量和混風風門進行調節(jié)；當駕駛室或船艙開啟極冷空調模式時，要求的風溫已經不能再通過調節(jié)風量和混風風門開度得到，這時可減小第一控制閥1的開度，打開并增大第二控制閥2的開度，同時減小第四控制閥4的開度或是關閉第四控制閥4，使得空氣通過第二熱交換器后得到的是冷風，此時蒸發(fā)器送冷風和第二熱交換器送冷風共同來滿足空調使用間極限制冷要求；此時第二熱交換器中小部分的LNG通過其換熱管將冷量給空氣，既不會造成第二熱交換器表面結霜結露，又不會造成風口凝結水吹出；另一方面，還能增加空調使用間的冷量；當駕駛室或船艙開啟制熱空調模式時，發(fā)動機14冷卻液同時為LNG氣化和駕駛室或船艙供熱提供熱量，各管路之間相互 獨立，又可相互協(xié)調工作，可根據實際需要選擇性開啟某條或幾條管路。

實施例2：參見附圖1和4，所述的一種LNG綜合利用系統(tǒng)還包括自增壓管路400，自增壓管路400一端與LNG儲罐7出液口相連接，另一端穿過第二熱交換器5后與LNG儲罐7進氣口相連接。

通過采用上述技術方案，液態(tài)的LNG經第二熱交換器5換熱后氣化回流到LNG儲罐7內，LNG儲罐7罐內壓力增大，為LNG出氣提供充足的動力，無需使用增壓泵或輸送泵，節(jié)約設備成本、減小能量損耗。

實施例3：所述的一種LNG綜合利用系統(tǒng)還包括PLC控制器和溫度傳感器，在空調使用間內、空調箱風道9內、發(fā)動機14冷卻液入口和天然氣入口分別設置溫度傳感器，第一控制閥1、第二控制閥2、第三控制閥3、第四控制閥4和供氣主控閥13和溫度傳感器分別與PLC控制器相連接；溫度傳感器相當于PLC控制器的信息采集單元，在PLC控制器內預先設定基本數據，當各個溫度傳感器采集的信息傳回到PLC控制器內比對完成后，若一切正常，則保持原狀態(tài)，若出現(xiàn)反常，則PLC控制器向各控制閥發(fā)送執(zhí)行指令，直到數據正常為止。

實施例4：參見附圖4和7，所述的第二熱交換器5包括若干換熱管50，所述的換熱管包括中心管510和外環(huán)管520，中心管和外環(huán)管一體連接，在中心管外壁固定設置有若干旋流片515，以增大中心管和外環(huán)管內液體的接觸面積，提高熱交換效率；所述的第二熱交換器5的換熱管之間均勻設置有若干翅片55，以進一步提高第二熱交換器5的熱交換效率。

本發(fā)明進一步設置為：所述的供氣管路200與換熱管的中心管相聯(lián)通，冷卻液管路300和換熱管的外環(huán)管相聯(lián)通，在滿足制 熱模式送風溫度情況下，可滿足LNG的氣化溫度要求，不會出現(xiàn)過高，也不會出現(xiàn)過低現(xiàn)象，以保障LNG進入發(fā)動機14的正常使用。

實施例5：參見附圖5和6，所述的一種LNG綜合利用系統(tǒng)還包括尾氣管路500，所述的尾氣管路500包括尾氣主管和兩條尾氣分管，尾氣主管一端連接尾氣排放管，另一端分別與兩條尾氣分管相連接，其中一條尾氣分管設置有第一尾氣控制閥18并直接連接排氣口，另一條尾氣分管穿過第二尾氣控制閥17和第二熱交換器5后與排氣口相連接，兩條尾氣分管之間并聯(lián)連接。

通過采用上述技術方案，在發(fā)動機14剛剛啟動時，高溫尾氣和發(fā)動機14冷卻液共同為LNG氣化提供熱量比單一冷卻液提供氣化熱量時，氣化更充足；在駕駛室或船艙啟動制熱模式時，發(fā)動機14冷卻液和尾氣共同提供暖風比單一冷卻液供熱效果更佳，暖風響應更迅速，更節(jié)能；加入尾氣后，使得系統(tǒng)控制和調節(jié)更靈活。

實施例6：參見附圖1-7，一種LNG綜合利用方法，其包括如下步驟：

一、按上述所述的結構設置系統(tǒng)，TNG、Tec、Tair分別表示進入發(fā)動機14的天然氣溫度、冷卻液溫度和空調箱風道9的送風溫度。啟用PLC控制器和溫度傳感器，并用PLC控制器預先設定天然氣低溫和高溫極限點分別為T1、T2(T1<T2)；預先設定冷卻液高溫限為T3，按空調使用間不制冷且不制熱、制冷不制熱、極限制冷、制熱不制冷四種情況分別控制，在制冷不制熱、極限制冷、制熱不制冷情況下Tair分別預先設定為T4、T0、T5；

二、空調使用間不制冷且不制熱時，LNG用于與發(fā)動機14冷卻液的熱交換，關閉第一控制閥1開啟第二控制閥2，LNG從儲液罐中流出，在第二熱交換器5中與發(fā)動機14冷卻液進行熱 交換，再通過穩(wěn)壓器10、緩沖罐11、濾清器12、供氣主控閥13，進入到發(fā)動機14中；溫度傳感器分別測定天然氣溫度TNG、冷卻液溫度Tec并將數據傳輸給PLC控制器。

當T1<TNG<T2且Tec≤T3時，保持原狀態(tài)并維持時間t；當TNG<T1時，增大第四控制閥4的開度，并減小第三控制閥3的開度，維持時間t1，再進行天然氣溫度TNG與預設值T1、T2的比較，直到T1<TNG<T2時結束循環(huán)，再進行冷卻液溫度Tec與預設值T3的比較；當TNG＞T2時，增大第三控制閥3的開度，并減小第四控制閥4的開度，維持時間t1，再進行天然氣溫度TNG與預設值T1、T2的比較，直到T1<TNG<T2時結束循環(huán)，再進行冷卻液溫度Tec與預設值T3的比較；當Tec＞T3時，啟動散熱器15運行或增加散熱器15轉速對冷卻液溫度進行調節(jié)，并維持時間t2，直到Tec≤T3；有益效果表現(xiàn)為：在第二熱交換器5中由發(fā)動機14冷卻液為LNG供氣管路200氣化和自增壓提供熱量，同時冷卻液自身得到冷卻；

三、空調使用間制冷不制熱時，LNG既用于與發(fā)動機14冷卻液的熱交換，又用于為空調管路100提供冷源，關閉第二控制閥2開啟第一控制閥1，LNG從儲液罐中流出，其主要冷量在第一熱交換器6中(也稱為熱管系統(tǒng)的冷凝端)與空調系統(tǒng)制冷劑進行交換，LNG得到氣化后，再通過穩(wěn)壓器10、緩沖罐11、濾清器12、供氣主控閥13，進入到發(fā)動機14中，空調制冷劑在第一熱交換器6中得到冷量，通過蒸發(fā)器8，將風道空氣降溫后送到空調使用間；溫度傳感器分別測定天然氣溫度TNG、冷卻液溫度Tec和空調箱風道9送風溫度Tair，并將數據傳輸給PLC控制器，當T1<TNG<T2且Tec≤T3且Tair＝T4時，保持原狀態(tài)并維持時間t；當TNG<T1時，增大第四控制閥4的開度，并減小第三控制閥3的開度，維持時間t1，直到T1<TNG<T2時再進行冷卻液溫度Tec 與預設值T3的比較；當TNG＞T2時，增大第三控制閥3的開度，并減小第四控制閥4的開度，維持時間t1，直到T1<TNG<T2時再進行冷卻液溫度Tec與預設值T3的比較；當Tec＞T3時，啟動散熱器15運行或增加散熱器15轉速對冷卻液溫度進行調節(jié)，并維持時間t2，直到Tec≤T3時再進行送風溫度Tair與T4的比較；當Tair＞T4時，通過減小第二熱交換器混風風門開度調節(jié)，并維持時間t3；當Tair＜T4時，通過增大第二熱交換器混風風門開度調節(jié)，并維持時間t3，直至Tair＝T4；此模式下，發(fā)動機14冷卻液主要作用為空調箱風道9中的風溫進行調節(jié)，小部分作用為LNG供氣管路200和自增壓提供氣化(由于空調系統(tǒng)對LNG部分冷能進行了主要利用，此時LNG供氣管路200在第二熱交換器5中所需溫升明顯降低)；送風風溫還可通過送入風量進行調節(jié)；

四、空調使用間極限制冷時，要求的風溫已經不能再通過調節(jié)風量和混風風門開度得到，這時可減小第一控制閥1的開度，打開并增大第二控制閥2的開度，使得空氣通過第二熱交換器后得到的是冷風，此時蒸發(fā)器送冷風和第二熱交換器送冷風共同來滿足空調使用間極限制冷要求；溫度傳感器分別測定天然氣溫度TNG、冷卻液溫度Tec和空調箱風道9送風溫度Tair，并將數據傳輸給PLC控制器，當T1<TNG<T2且Tec≤T3且Tair＝T0時，保持原狀態(tài)，并維持時間t；當TNG<T1時，增大第四控制閥4的開度，并減小第三控制閥3的開度，維持時間t1，直到T1<TNG<T2時再進行冷卻液溫度Tec與預設值T3的比較；當TNG＞T2時，增大第三控制閥3的開度，并減小第四控制閥4的開度，維持時間t1，直到T1<TNG<T2時再進行冷卻液溫度Tec與預設值T3的比較；當Tec＞T3時，啟動散熱器15運行或增加散熱器15風機轉速對冷卻液溫度進行調節(jié)，并維持時間t2，直到Tec≤T3時 再進行送風溫度Tair與T4的比較；當Tair＞T0時，PLC控制器向第一控制閥1和第二控制閥2發(fā)送指令，減小第一控制閥1開度并增大第二控制閥2開度，并維持時間t3，直至Tair＝T0；此時有益效果體現(xiàn)為：第二熱交換器中小部分的LNG通過其換熱管將冷量給空氣，既不會造成第二熱交換器表面結霜結露，又不會造成風口凝結水吹出；另一方面，還能增加空調使用間的冷量；

五、空調使用間制熱不制冷時，發(fā)動機14冷卻液同時為LNG氣化和空調使用間供熱提供熱量，溫度傳感器分別測定天然氣溫度TNG、冷卻液溫度Tec和空調箱風道9送風溫度Tair，并將數據傳輸給PLC控制器，當T1<TNG<T2且Tec≤T3且Tair≥T5時，保持原狀態(tài)，并維持時間t；當Tair＜T5時，增大第四控制閥4的開度，并減小第三控制閥3的開度，維持時間t4，直到Tair≥T5時進行天然氣溫度與設定值的比較；當TNG＞T2時，增大第三控制閥3的開度，并減小第四控制閥4的開度，維持時間t1，直到T1<TNG<T2時再進行冷卻液溫度Tec與預設值T3的比較；當Tec＞T3時，啟動散熱器15運行或增加散熱器15風機轉速對冷卻液溫度進行調節(jié)，并維持時間t2，直到Tec≤T3；當Tair＜T5時，也可以啟動電加熱進行熱量補充。

實施例7：參見附圖1-11，一種LNG綜合利用方法，其包括如下步驟：

一、按上述所述的結構設置系統(tǒng)，TNG、Tec、Tair分別表示進入發(fā)動機14的天然氣溫度、冷卻液溫度和空調箱風道9的送風溫度。啟用PLC控制器和溫度傳感器，并用PLC控制器預先設定天然氣低溫和高溫極限點分別為T1、T2(T1<T2)；預先設定冷卻液高溫限為T3，按空調使用間不制冷且不制熱、制冷不制熱、極限制冷、制熱不制冷四種情況分別控制，在制冷不制熱、極限制冷、制熱不制冷情況下Tair分別預先設定為T4、T0、T5；

二、空調使用間不制冷且不制熱時，LNG用于與發(fā)動機14冷卻液的熱交換，關閉第一控制閥1開啟第二控制閥2，LNG從儲液罐中流出，在第二熱交換器5中與發(fā)動機14冷卻液進行熱交換，再通過穩(wěn)壓器10、緩沖罐11、濾清器12、供氣主控閥13，進入到發(fā)動機14中；溫度傳感器分別測定天然氣溫度TNG、冷卻液溫度Tec并將數據傳輸給PLC控制器。

當T1<TNG<T2且Tec≤T3時，保持原狀態(tài)并維持時間t；當TNG<T1時，PLC控制器向第一尾氣控制閥17、第二尾氣控制閥18下達指令，啟動或調大尾氣管路500進入第二熱交換器5的進氣量進行調節(jié)，并維持時間t1，直到T1<TNG<T2時結束循環(huán)再進行冷卻液溫度Tec與預設值T3的比較；當TNG＞T2時，通過關閉或減小尾氣管路500進入第二熱交換器5的進氣量進行調節(jié)，并維持時間t1，直到T1<TNG<T2時再進行冷卻液溫度Tec與預設值T3的比較；當Tec＞T3時，啟動散熱器15運行或增加散熱器15風機轉速對冷卻液溫度進行調節(jié)，并維持時間t2，直到Tec≤T3；有益效果表現(xiàn)為：在第二熱交換器5中由發(fā)動機14冷卻液為LNG供氣管路200氣化和自增壓提供熱量，同時冷卻液自身得到冷卻；

三、空調使用間制冷不制熱時，LNG既用于與發(fā)動機14冷卻液的熱交換，又用于為空調管路100提供冷源，關閉第二控制閥2開啟第一控制閥1，LNG從儲液罐中流出，其主要冷量在第一熱交換器6中(也稱為熱管系統(tǒng)的冷凝端)與空調系統(tǒng)制冷劑進行交換，LNG得到氣化后，再通過穩(wěn)壓器10、緩沖罐11、濾清器12、供氣主控閥13，進入到發(fā)動機14中，空調制冷劑在第一熱交換器6中得到冷量，通過蒸發(fā)器8，將風道空氣降溫后送到空調使用間；溫度傳感器分別測定天然氣溫度TNG、冷卻液溫度Tec和空調箱風道9送風溫度Tair，并將數據傳輸給PLC控制器，當 T1<TNG<T2且Tec≤T3且Tair＝T4時，保持原狀態(tài)并維持時間t；當TNG<T1時，PLC控制器向第一尾氣控制閥17、第二尾氣控制閥18下達指令，啟動或調大尾氣管路500進入第二熱交換器5的進氣量進行調節(jié)，并維持時間t1，直到T1<TNG<T2再進行冷卻液溫度Tec與預設值T3的比較；當TNG＞T2時，通過關閉或減小尾氣管路500進入第二熱交換器5的進氣量進行調節(jié)，并維持時間t1，直到T1<TNG<T2時再進行冷卻液溫度Tec與預設值T3的比較；當Tec＞T3時，啟動散熱器15運行或增加散熱器15風機轉速對冷卻液溫度進行調節(jié)，并維持時間t2，直到Tec≤T3時再進行送風溫度與設定值的比較；當Tair＞T4時，通過減小第二熱交換器混風風門開度調節(jié)，并維持時間t3；當Tair＜T4時，通過增大第二熱交換器混風風門開度調節(jié)，并維持時間t3，直至Tair＝T4；T1<TNG<T2，Tec≤T3且Tair＝T4時，接著進入下一工作循環(huán)；此模式下，發(fā)動機14冷卻液主要作用為空調箱風道9中的風溫進行調節(jié)，小部分作用為LNG供氣管路200和自增壓提供氣化(由于空調系統(tǒng)對LNG冷能進行了主要利用，此時LNG供氣管路200在第二熱交換器5中所需溫升明顯降低)；送風風溫還可通過送入風量進行調節(jié)；

四、空調使用間極限制冷時，要求的風溫已經不能再通過調節(jié)風量和混風風門開度得到，這時可減小第一控制閥1的開度，打開并增大第二控制閥2的開度，使得空氣通過第二熱交換器后得到的是冷風，此時蒸發(fā)器送冷風和第二熱交換器送冷風共同來滿足空調使用間極限制冷要求；溫度傳感器分別測定天然氣溫度TNG、冷卻液溫度Tec和空調箱風道9送風溫度Tair，并將數據傳輸給PLC控制器，當T1<TNG<T2且Tec≤T3且Tair＝T0時，保持原狀態(tài)，并維持時間t；當TNG<T1時，PLC控制器向第一尾氣控制閥17、第二尾氣控制閥18下達指令，啟動或調大尾氣管 路500進入第二熱交換器5的進氣量進行調節(jié)，并維持時間t1；當TNG＞T2時，通過關閉或減小尾氣管路500進入第二熱交換器5的進氣量進行調節(jié)，并維持時間t1，直到T1<TNG<T2時再進行冷卻液溫度Tec與預設值T3的比較；當Tec＞T3時，啟動散熱器15運行或增加散熱器15風機轉速對冷卻液溫度進行調節(jié)，并維持時間t2，直到Tec≤T3再進行送風溫度Tair與預設值T0的比較；當Tair＞T0時，PLC控制器向第一控制閥1和第二控制閥2發(fā)送指令，減小第一控制閥1開度并增大第二控制閥2開度，并維持時間t3，直至Tair＝T0；T1<TNG<T2，Tec≤T3且Tair＝T0時，接著進入下一工作循環(huán)；此時有益效果體現(xiàn)為：第二熱交換器中小部分的LNG通過其換熱管將冷量給空氣，既不會造成第二熱交換器表面結霜結露，又不會造成風口凝結水吹出；另一方面，還能增加空調使用間的冷量；

五、空調使用間制熱不制冷時，發(fā)動機14冷卻液同時為LNG氣化和空調使用間供熱提供熱量，溫度傳感器分別測定天然氣溫度TNG、冷卻液溫度Tec和空調箱風道9送風溫度Tair，并將數據傳輸給PLC控制器，當T1<TNG<T2且Tec≤T3且Tair≥T5時，保持原狀態(tài)，并維持時間t；當TNG<T1時，PLC控制器向第一尾氣控制閥17、第二尾氣控制閥18下達指令，啟動或調大尾氣管路500進入第二熱交換器5的進氣量進行調節(jié)，并維持時間t2；當TNG＞T2時，通過關閉或減小尾氣管路500進入第二熱交換器5的進氣量進行調節(jié)，并維持時間t2，直到T1<TNG<T2時再進行冷卻液溫度Tec與預設值T3的比較；當Tec＞T3時，啟動散熱器15運行或增加散熱器15風機轉速對冷卻液溫度進行調節(jié)，并維持時間t2，直到Tec≤T3再進行送風溫度Tair與預設值T5的比較；當Tair＜T5時，增大尾氣進入第二熱交換器的尾氣量或啟動電加熱補充；當T1<TNG<T2，Tec≤T3且Tair≥T5時，接 著進入下一工作循環(huán)。

本發(fā)明所提出的一種LNG綜合利用系統(tǒng)及方法，可充分利用LNG能源，取代傳統(tǒng)空氣壓縮式空調使用的壓縮機制冷結構，并且結構簡單、設備成本低廉、易于產業(yè)化制造，實現(xiàn)了降低生產成本和節(jié)能減排的雙重目的。