[发明专利]船舶冷库制冷装置的节能热水系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种节能热水系统，尤其是一种船舶冷库制冷装置的节能热水系统，属于制冷与船舶工程技术领域。

背景技术

冷库制冷系统中的冷凝器将释放整个冷库所排出的热量。无论是内河、近海还是远洋运输船舶，冷凝器的冷却水所携带热量的温度在40-50℃之间，具备再利用的价值，目前却全部废弃浪费。冷凝器的冷却水所废弃的热量，随着船舶吨位的增大和冷库制冷量的加大而大幅度增长，是一种数量可观的可利用热能。已有技术中，申请号为95212554.4、名称为“小型制冷机余热利用热水器”的实用新型专利，只能适用于小型制冷机的余热利用而不能通用于大型船舶冷库制冷系统的大量余热的利用。该专利增设了热水器，却仍然保留了风冷式冷凝器，未能充分利用可以利用的余热。该专利对于小型制冷机的不同工况没有测试的手段，因而也没有对余热利用系统加以相应的控制，都局限了该专利的应用范围，尤其不能适用于船舶冷库制冷系统的余热利用。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明为船舶冷库制冷装置提供了一种节能热水系统。该系统可以在保证冷库制冷装置正常运行的前提下，充分利用整个制冷装置通过冷凝器放出的废热，以生活用热水的形式进行热能利用，不但保证了冷库制冷装置的冷凝器处于最为有利的工作状况，又使节能热水系统提供合适温度的热水，大幅度节约能源消耗，使船舶的生活用热的成本明显降低。

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明节能热水系统包括：冷凝器，A温度计，膨胀水箱，电动热水截止阀，单向阀，流量计，可编程控制器，电动补水阀，C温度计，循环水泵，电动回水截止阀，海水冷却器，海水泵，通海阀，电动旁路阀，电动三通阀，浮子阀，热水箱，B温度计。

海上航行船舶冷库制冷装置的冷凝器是海水冷凝器，普遍采用海水冷却，冷凝器的材质需要耐海水腐蚀。本发明中的冷凝器不必考虑海水的腐蚀性，仅采用普通管壳式冷凝器。

冷凝器的管程进口与压缩机的出口连接，冷凝器的管程出口分别与各冷库的热力膨胀阀进口连接，压缩机的进口分别与各冷库的制冷剂出口连接。冷凝器壳程进口与循环水泵的出口连接。

冷凝器的壳程出口分别与电动热水截止阀的进口和单向阀的进口连接，电动热水截止阀的出口与热水箱的进口连接，流量计安装在冷凝器冷却水回路中，用于测量冷凝器冷却水的流量，单向阀的出口分别与流量计的进口和电动回水截止阀的出口连接，电动回水截止阀的进口与热水箱下部相连。A温度计置于冷凝器的壳程出口管道中，在冷凝器壳程出口与电动热水截止阀进口和单向阀进口的连接管道中，通过支管分别与膨胀水箱的底部和侧面连接，以便冷凝器冷却水中的气体由膨胀水箱的敞口逃逸，不致发生气塞现象。

浮子阀安装在热水箱的进口处。当热水箱未充满时，浮子阀呈打开状态，允许来自冷凝器的热水流入热水箱。B温度计置于热水箱内。热水箱底部出口与热水使用设备连接。当热水箱内水温降低到30℃以下，电动回水截止阀为开启状态，热水箱内的水回流至冷凝器继续吸收热量以提高温度。

流量计的出口分别与电动旁路阀的进口、电动三通阀的B端口连接。电动三通阀的A端口分别与电动补水阀的出口、循环水泵的进口连接，C温度计置于循环水泵的进口管道中。电动补水阀的进口与淡水系统管道连接。

当热水箱内的水很少使用时，为避免冷凝器冷却水温度过高而使冷凝器工作效率降低，使用海水冷却回路以降低冷却水温度。电动旁路阀、海水冷却器、海水泵、通海阀和电动三通阀组成海水冷却回路。电动旁路阀的出口与海水冷却器的管程进口连接，海水冷却器的管程出口与电动三通阀的C端口连接，海水冷却器壳程进口通过通海阀、海水泵与大海相通。海水冷却器壳程的出口与大海相通，以便废海水排入大海。

可编程控制器是整个节能热水系统的采集控制单元。C温度计、A温度计、流量计、B温度计的信号输出端均与可编程控制器的输入端电连接。电动旁路阀、通海阀、海水泵、电动补水阀、电动热水截止阀、电动回水截止阀、电动三通阀的控制端均与可编程控制器的控制信号输出端电连接。

在冷库制冷装置启动运转前，循环水泵处于运转状态，电动热水截止阀开启，电动回水截止阀关闭，电动旁路阀关闭，电动三通阀保持A、B端口流通状态，海水泵停机。

在冷库制冷装置启动运转后，当热水箱的水温低于30℃时，可编程控制器发出指令控制电动回水截止阀开启，当热水箱水温高于35℃时，电动回水截止阀关闭。