[发明专利]一种以发动机废热与动力联合驱动的两级复叠式吸收/压缩复合制冷循环系统

说明书

本发明属于船舶机械制冷领域，提供一种以发动机废热与动力联合驱动的两级复叠式吸收/压缩复合制冷循环系统。该循环包括：1)高温级吸收/压缩复合制冷循环；2)低温级吸收/压缩复合制冷循环；3)发动机废热除霜系统。本循环可以在渔船发动机排出的废热充足的情况下，实现以该废热驱动两级复叠式吸收制冷循环来提供渔船冷藏室和冷冻室所需冷量；在该废热不充足的情况下，通过渔船发动机带动相应高、低温级压缩机来进行压缩式制冷，从而来补充渔船冷藏/冻室剩余所需冷量。并且可以通过采用部分发动机废热来对冷藏/冻室进行热除霜，既可以节省其它能量的消耗，又能够保证该制冷系统的制冷效果优良。

技术领域

本发明涉及一种可以实现节能减排的以渔船发动机废热与动力联合驱动的两级复叠吸收/压缩混合制冷循环系统，属于船舶机械制冷领域。

背景技术

远洋捕捞渔船由于长时间在海上航行，需要对捕获的海鲜进行低温冻藏。大中型的捕捞船通常安装有制冷装置。目前一般采用的压缩式制冷装置需要通过渔船发动机输出的轴功来保证正常运行。而且随着制冷温度的降低，制冷装置的性能系数逐渐下降，这就意味着需要更多的燃料来同时保证渔船的正常航行和制冷装置的正常工作。这不仅增加了渔船的运行成本，而且限制了渔船出海时间，同时渔船发动机还会排出更多的污染物，对环境造成更大的影响。另一方面，随着人们生活水平的提高，越来越多的人开始重视海产品的新鲜程度。一般来讲，冷冻温度越低，海产品的冻结速度越快，从而使其细胞内冻结形成的冰晶越小，蛋白质的变性也较小,从而更大程度上保证海产品的鲜度。然而传统吸收式制冷机的蒸发温度不低是吸收制冷的一个突出缺陷。溴化锂-水吸收制冷只能制得0℃以上的温度。而氨-水吸收制冷虽然可以在0℃以下运行，但要制得-30℃以下温度是非常困难的。虽然自复叠吸收式制冷循环能获得比传统吸收式制冷低得多的蒸发温度，但循环性能系数较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在上述问题，提出一种以发动机废热与动力联合驱动的两级复叠式吸收/压缩复合制冷循环系统，对渔船内海产品进行冷冻与冷藏。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种以发动机废热与动力联合驱动的两级复叠式吸收/压缩复合制冷循环系统包括高温级吸收/压缩复合制冷循环系统、低温级吸收/压缩复合制冷循环系统和发动机废热除霜系统。

所述的高温级吸收/压缩复合制冷循环系统包括高温级发生器1、止回阀2和12、高温级冷凝器3、高温级电子膨胀阀4、流量调节阀5和7、高温级蒸发器6、低压油分离器8、高温级压缩机10、高压油分离器11、高温级鼓泡吸收器13、高温级溶液循环泵14、高温级溶液热交换器15、蒸发冷凝器19。所述的低温级吸收/压缩复合制冷循环系统包括低温级发生器16、止回阀17和27、低温级冷凝器18、蒸发冷凝器19、低温级电子膨胀阀20、低温级蒸发器21、低压油分离器24、压缩机25、高压油分离器26、低温级鼓泡吸收器28、低温级溶液循环泵29、低温级溶液热交换器31。所述的发动机废热除霜系统包括发动机9、截止阀30、流量调节阀22和23。

由于当渔船在海面上时，受到风和海浪影响，船体会产生持续的颠簸。在这种情况下，管内降膜吸收器对制冷剂的吸收效果差，而鼓泡吸收器能够不受船体颠簸影响保持较好的吸收效果。因此，本发明中采用鼓泡吸收器来吸收该混合制冷系统的制冷剂。

本发明提供的两级复叠式吸收/压缩复合制冷循环系统的运行情况为：

当发动机9能产生足够废热满足冷藏/冻室的冷量需求，发动机9不带动高、低温压缩机10和25运转。此时该复合制冷循环为以发动机废热驱动的双级复叠式吸收制冷循环，且高温级吸收/压缩复合制冷循环产生的冷量可以通过流量调节阀5和7来合理分配进入冷藏室和蒸发冷凝器19的量。当高、低温级制冷循环中任何一级所输入的发动机废热不足以满足相应冷量需求时，发动机9开始带动该级的压缩机进行吸收/压缩复合制冷循环，从而来满足渔船所需冷量。当冷藏或冷冻室需要除霜时，除霜系统可以利用部分发动机废热来进行热除霜，从而保证该混合制冷循环的制冷效果良好。