[发明专利]一种吸收余热辅助制冷的船舶冷库系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸收余热辅助制冷的船舶冷库系统，属于制冷设备技术领域。

背景技术

现代船舶在航行过程中，柴油主机是船舶消耗能源的主要设备，其耗能占据了整个船舶总耗能的70%-90%。但主机热效能低下，不到50%。其他热量是通过排气、冷却和散热等途径排放至大气或海洋环境中, 不仅浪费能源还污染环境。废弃温度为260℃～400℃，缸套冷却水的出口温度在70℃～90℃。

目前船舶空调装置主要以蒸汽压缩式制冷为主，对空气处理靠制冷系统蒸发器对空气进行冷凝除湿和降温，这种除湿盒冷却耦合空气处理方式缺点是制冷系统蒸发温度过低，而我们知道蒸发温度越低制冷系统能效也越低，而船舶所用电能全部来自柴油发电机组，因此必定带来加重船舶荷载额外负担。蒸汽压缩制冷系统所用含有氯元素的制冷剂R22和大量的燃油碳排放温室气体会破坏生态环境。

由于我国近海渔业资源的急剧衰退以及与周边国家渔业协定的正式签署并实施，我国海洋渔业的作业空间越来与小，我国渔业经济除了发展近海养殖外，还必须参与发展远洋捕捞，金枪鱼是发展远洋捕捞的首选鱼种，但是金枪鱼的特殊品质要求金枪鱼贮藏、加工必须保证-50℃至-60℃的低温环境。而冷凝温度却在40℃，为此现在金枪渔船配备有单机双级压缩机。目前金枪鱼远洋渔业作业船用低温冷藏、冷冻制冷系统一般采用活塞式单机双级机组，采用R22作制冷剂。制冷装置采用R22作制冷剂，系统运行效率不高。远洋渔船为冷库稳定运行，专门配有柴油发电机组，其排气及气缸冷却余热很大。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能够利用柴油机余热辅助制冷，以氨-水吸收式机组代替进行冷却，提高燃油利用效率的吸收余热辅助制冷的船舶冷库系统。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

一种吸收余热辅助制冷的船舶冷库系统，包括压缩制冷回路与蒸发制冷回路，还包括柴油机，所述压缩制冷回路上顺次串接低压压缩机、高压压缩机、氟冷凝器、中间冷却器，而后并联低温制冷器与高温制冷器，再回连至低压压缩机；所述氟冷凝器与中间冷却器之间的连通主路上分支出连通支路，连通支路上串接电磁阀与第一膨胀阀；所述蒸发制冷回路上顺次串接蒸汽发生器、精馏器、氨冷凝器、第二膨胀阀、中间冷却器、吸收器、溶液热交换器，再回连至蒸汽发生器；所述柴油机通过供热接设有水箱，水箱连通蒸汽发生器的换热管。

一种吸收余热辅助制冷的船舶冷库系统中，低温制冷器放置于低温冷库中，高温制冷器放置于高温冷库中。本装置具有三种运行方式，第一种是常规运行，仅运行压缩制冷回路，且压缩制冷回路进行过冷运作实现冷却作用；在第一种运行方式时，流过低压压缩机、高压压缩机的制冷剂流量是不同的，流过高压压缩机要多于低压压缩机的流量，而真正用于制冷的只有流过低压压缩机的流量，高压压缩机多出来的流量在中间冷却器中用于冷却两个分支中的另一分支制冷剂，使其过冷。由此一方面增加制冷器中单位质量的制冷能力，另一方面用于冷却低压压缩机排气，降低高压压缩机的能耗。第二种为压缩制冷回路与蒸发制冷回路均运行，但压缩制冷回路不进行过冷运作；第二种运行方式时，低压压缩机与高压压缩机流过的制冷剂质量是相同的。用氨吸收制冷产生冷量代替常规运行方式，通过在中间冷却器分流膨胀蒸发制冷方法，从柴油机发电机组余热来说，完全能够满足，由此可以使冷库内制冷器的制冷剂过冷度更大，因而提高了制冷剂单位质量的制冷量，同样制冷器可以提高蒸发温度，进一步提高制冷性能系数，也可以减少压缩机容量。第三种为压缩制冷回路与蒸发制冷回路均运行，且压缩制冷回路进行过冷运作；第三种运行方式时，主要用于在吸收方式产生冷量不够时，补充一部分从冷凝器出来的制冷剂蒸发冷却加大过冷量，用于提高循环效率。

所述的低温制冷器的并联路线上串接第三膨胀阀，高温制冷器的并联路线上串接有第四膨胀阀。

所述的低温制冷器与高温制冷器之间连接压力平衡阀。

所述的蒸汽发生器与精馏器之间具有正向流路与回向流路，正向流路为蒸汽发生器流至精馏器，回向流路为精馏器流至蒸汽发生器。

所述的吸收器与溶液热交换器之间具有正向流路与回向流路，正向流路为吸收器流至溶液热交换器，回向流路为溶液热交换器流至吸收器，正向流路上串接溶液泵。

所述的溶液热交换器与蒸汽发生器之间具有正向流路与回向流路，正向流路为溶液热交换器流至蒸汽发生器，回向流路为蒸汽发生器流至溶液热交换器。