CN107421187A - 一种远洋捕鱼用液空速冻系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种远洋捕鱼用液空速冻系统，所述空气压缩机的出气口经第二管道连通至所述增压端，增压端的出气口排出的待液化空气中，部分穿过所述主换热器后进入所述第二气液分离器闪蒸，闪蒸得到液空和残留气体且所得液空进入速冻单元，另一部分由主换热器中部抽出膨胀得到膨胀气体，闪蒸后的残留气体和膨胀气体分别经管道穿过主换热器后进入第四管道，且闪蒸后的残留气体和膨胀气体与待液化空气在主换热器内彼此换热，所述第四管道连通至空气压缩机的进气口。本发明储冷量大，且90%以上的净化空气在速冻使用后，能够通过闭路循环回到空气压缩机的进气口，因此只需从大气中补充少部分原料空气，冷源温度整体较低，节能降耗效果明显。

Description

一种远洋捕鱼用液空速冻系统

技术领域

本发明属于鱼类保鲜技术领域，具体涉及海上移动作业工具中的鱼类保鲜，具体涉及一种远洋捕鱼用液空速冻系统。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，人们更加注重合理的膳食结构对身体健康的重要性。丰富多样的海洋水产品肉质鲜美，风味独特并且具有高蛋白、低脂肪等特点，大大丰富了人们对动物蛋白的摄取来源，受到广大消费者的青睐，我国已发展为世界第一海产品消费国。然而，由于海洋环境的污染、人类的过度捕捞等原因，近海渔业资源破坏严重，严重衰竭，由此催生了我国远洋渔业的迅猛发展迅速。

海洋水产品的鲜度不仅直接决定着其食用口感的好坏，而且影响着其营养价值的高低。海洋水产品的保鲜问题直接影响着水产品的价格、运输及供销体系，是制约海洋渔业健康发展的关键环节。特别是近期提出的冻鱼“复活”技术，要求短时间内实现-30℃到-60℃的深度冷冻，使鱼体保持鲜活，而其中捕捞上船后第一时间的快速低温保鲜是其关键所在。

传统的冷藏保鲜大多采用碎冰保鲜，现在也有研究采用吸附式余热制冷机、冷干机、流化冰等速冻方式，这几种方式都存在一些不能解决的问题：一是冷冻的温度过高；二是冷量不集中，不能满足鱼汛旺发时拖网上船后的短时间大规模速冻。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种远洋捕鱼用液空速冻系统，所述系统的储冷量大，且整个系统中，90%以上的净化空气在速冻使用后，能够通过闭路循环回到空气压缩机的进气口，因此只需从大气中补充少部分原料空气，冷源温度整体较低，节能降耗效果明显。

本发明采用如下技术方案：

一种远洋捕鱼用液空速冻系统（液空指液化空气），包括预冷净化单元、液化单元和速冻单元，所述预冷净化单元包括空气压缩机和增压膨胀机，所述增压膨胀机包括增压端和膨胀端，所述空气压缩机的出气口经第二管道连通至所述增压端，所述液化单元包括主换热器和第二气液分离器，增压端的出气口排出的待液化空气中，部分穿过所述主换热器后进入所述第二气液分离器闪蒸，闪蒸得到液空和残留气体且所得液空进入速冻单元，另一部分由主换热器中部抽出进入所述膨胀端膨胀得到膨胀气体，闪蒸后的残留气体和膨胀气体分别经第十一管道和第十二管道穿过主换热器后进入第四管道，且闪蒸后的残留气体和膨胀气体与待液化空气在主换热器内彼此换热，所述第四管道连通至空气压缩机的进气口。

优选地，所述速冻单元包括速冻换热器，所得液空经第五管道穿过所述速冻换热器后进入第四管道，鱼类产品与液空在速冻换热器内彼此换热以冷冻鱼类产品。

优选地，所述速冻单元还包括液空贮存器，且所得液空经第十管道输送至所述液空贮存器内贮存，液空贮存器经管道连通至第五管道。

优选地，所述速冻换热器内设有喷淋头，且所述喷淋头连通至第五管道。

优选地，所述预冷净化单元还包括冷却器和吸附器，所述增压端的出气口经第三管道连通至主换热器，且所述冷却器和吸附器依次串联设置在自增压端至主换热器之间的第三管道上。

优选地，所述预冷净化单元还包括第一气液分离器，且所述第一气液分离器设于所述冷却器和吸附器之间的第三管道上。

优选地，所述第四管道上分支设有再生气体管道，所述再生气体管道连通至吸附器，且再生气体管道上串联设有加热器。

优选地，所述吸附器还设有废气泄放管道，且所述废气泄放管道的末端连接有消音器。

优选地，所述预冷净化单元还包括空气过滤器，所述空气过滤器经由第一管道连通至空气压缩机的进气口；空气过滤器优选金属丝网滤清器。

优选地，所述液化单元和膨胀端隔离设置于冷箱内。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明以液化空气作为鱼类产品的速冻冷源，原料为大气，随时可取可用，系统适应力强，这一点对于远洋捕鱼的船只尤其重要，远洋捕鱼的出航时间长，中途没有任何补给，如若冷源准备不足或出航过程中损失较多，将被迫提前返航或者鱼类产品不能充分保鲜，采用本发明这种随时可以获取随时可以转化的冷源，完全可以避免前述问题，有利于鱼类产品的及时保鲜和充分保鲜；

（2）液化空气易贮存且单位储冷容量大，冷量集中且占地面积小，远洋捕鱼船只的大部分承载空间都会用于储存捕获到的鱼类产品，倘若冷量储存占据大量空间，将会削减鱼类产品的捕获量，降低单次出航的利润率，本发明以液空作为冷源，占地面积小，出航船只的单位空间利用率高，且能间接提高单次出航的利润率；

（3）空气作冷冻剂安全环保，可直接与食品接触；

（4）设置了专用的速冻换热器极大的降低了净化工序的负担。

因此本发明不仅可以满足远洋渔船对鱼类产品深度保鲜的要求，而且调节方便，操作灵活，科学合理。本发明对提高经济效益具有重要意义，对我国推进“海上丝绸之路”建设，实施“走出去”战略，开发“蓝色经济”起到积极的作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为速冻换热器的结构示意图；

图3为速冻换热器内部翅片的结构示意图；

图中标注为：

1、空气过滤器；2、空气压缩机；3、增压端；4、冷却器；5、第一气液分离器；6、吸附器；7、消音器；8、加热器；9、主换热器；10、节流阀；11、第二气液分离器；12、膨胀端；13、液空贮存器；14、速冻换热器；15、产品输送带；16、冷箱； 17、喷淋头；18、截止阀；19、套筒；20、空气入口；21、空气出口；22、翅片；

101、第一管道；102、第二管道；103、第三管道；104、第四管道；105、第五管道；106、废气泄放管道；107、再生气体管道；108、第八管道；109、第九管道；110、第十管道；111、第十一管道；112、第十二管道。

具体实施方式

为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明。

如图1所示，一种远洋捕鱼用液空速冻系统，包括预冷净化单元、液化单元和速冻单元，所述液化单元和膨胀端12隔离设置于冷箱16内。所述预冷净化单元包括空气压缩机2和增压膨胀机，所述空气压缩机排气压力为0.8~2.5MPa，所述增压膨胀机包括增压端3和膨胀端12，所述空气压缩机2的出气口经第二管道102连通至所述增压端3；

所述预冷净化单元还包括空气过滤器1、冷却器4、吸附器6、第一气液分离器5，所述空气过滤器1经由第一管道101连通至空气压缩机2的进气口；空气过滤器1优选金属丝网滤清器。所述增压端3的出气口经第三管道103连通至主换热器9，且所述冷却器4和吸附器6依次串联设置在自增压端3至主换热器9之间的第三管道103上，所述第一气液分离器5设于所述冷却器4和吸附器6之间的第三管道103上。

所述液化单元包括主换热器9和第二气液分离器11，增压端3的出气口排出的待液化空气中，部分依次穿过冷却器4、第一气液分离器5、吸附器6和主换热器9后经第八管道108进入所述第二气液分离器11闪蒸，第八管道108上设有节流阀10，用以调节流量，闪蒸得到液空和残留气体，且所得液空进入速冻单元，另一部分由增压端3的出气口排出的待液化空气由主换热器9中部抽出经第九管道109进入所述膨胀端12膨胀得到膨胀气体；闪蒸后的残留气体和膨胀气体分别经第十一管道111和第十二管道112穿过主换热器9后进入第四管道104，且闪蒸后的残留气体和膨胀气体与待液化空气在主换热器9内彼此换热，所述第四管道104连通至空气压缩机2的进气口，由此闪蒸后的残留气体和膨胀气体再次进入本发明所述系统内循环利用。

所述第四管道104上分支设有再生气体管道107，所述再生气体管道107连通至吸附器6，且再生气体管道107上串联设有加热器8；吸附器6还设有废气泄放管道106，且所述废气泄放管道106的末端连接有消音器7。需要再生时，少部分第四管道104内的气体进入再生气体管道107，并由加热器8加热后，进入吸附器6内作为再生气使用，使用后经由废气泄放管道106排出，再生气体管道107和废气泄放管道106均设有截止阀18，需要再生时再予以打开；

所述速冻单元包括速冻换热器14和液空贮存器13，所得液空可以经第十管道110输送至所述液空贮存器13内贮存，同时液空贮存器13经管道连通至第五管道105，所得液空也可以直接经第五管道105输送至所述速冻换热器14内，换热后进入第四管道104，鱼类产品与液空在速冻换热器14内彼此换热以冷冻鱼类产品，速冻换热器14详细结构见图2和3，速冻换热器的主体为套筒19，套筒19的一端设有空气入口20，另一端设有空气出口21，套筒19内均布若干翅片22，液化空气在速冻换热器14内换热后作为净化空气再返回所述空气压缩机2的入口，再次进行循环利用，降低了净化工序的负担；需冷冻的鱼类产品通过所述产品输送带15输送至速冻换热器14内与液化空气逆流换热，速冻换热器14内设置有翅片结构以增大换热面积，提高冷冻效率。所述速冻换热器14内还可以进一步设有喷淋头17，且所述喷淋头17连通至第五管道105。需要速冻产品时，液空从所述液空贮存器13中通过管道进入所述速冻换热器14，或者直接从所述第二气液分离器11通过第五管道105放出进入所述速冻换热器14，同时也可选择抽出部分液空通过管道输送至位于所述速冻换热器14内的喷淋头17，以调节冷量。

综上可知，本发明中，经由预冷净化单元净化后的气体仅有少量用于再生气体，使用后排出系统外，其余均可循环于系统中，空气利用率高，系统负荷低。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本发明的技术方案，任何对本发明进行的等同替换及不脱离本发明精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本发明权利要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种远洋捕鱼用液空速冻系统，其特征在于，包括预冷净化单元、液化单元和速冻单元，所述预冷净化单元包括空气压缩机和增压膨胀机，所述增压膨胀机包括增压端和膨胀端，所述空气压缩机的出气口经第二管道连通至所述增压端，所述液化单元包括主换热器和第二气液分离器，增压端的出气口排出的待液化空气中，部分穿过所述主换热器后进入所述第二气液分离器闪蒸，闪蒸得到液空和残留气体且所得液空进入速冻单元，另一部分由主换热器中部抽出进入所述膨胀端膨胀得到膨胀气体，闪蒸后的残留气体和膨胀气体分别经第十一管道和第十二管道穿过主换热器后进入第四管道，且闪蒸后的残留气体和膨胀气体与待液化空气在主换热器内彼此换热，所述第四管道连通至空气压缩机的进气口。

2.根据权利要求1所述的远洋捕鱼用液空速冻系统，其特征在于，所述速冻单元包括速冻换热器，所得液空经第五管道穿过所述速冻换热器后进入第四管道，鱼类产品与液空在速冻换热器内彼此换热以冷冻鱼类产品。

3.根据权利要求2所述的远洋捕鱼用液空速冻系统，其特征在于，所述速冻单元还包括液空贮存器，且所得液空经第十管道输送至所述液空贮存器内贮存，液空贮存器经管道连通至第五管道。

4.根据权利要求3所述的远洋捕鱼用液空速冻系统，其特征在于，所述速冻换热器内设有喷淋头，且所述喷淋头连通至第五管道。

5.根据权利要求1所述的远洋捕鱼用液空速冻系统，其特征在于，所述预冷净化单元还包括冷却器和吸附器，所述增压端的出气口经第三管道连通至主换热器，且所述冷却器和吸附器依次串联设置在自增压端至主换热器之间的第三管道上。

6.根据权利要求5所述的远洋捕鱼用液空速冻系统，其特征在于，所述预冷净化单元还包括第一气液分离器，且所述第一气液分离器设于所述冷却器和吸附器之间的第三管道上。

7.根据权利要求5所述的远洋捕鱼用液空速冻系统，其特征在于，所述第四管道上分支设有再生气体管道，所述再生气体管道连通至吸附器，且再生气体管道上串联设有加热器。

8.根据权利要求5所述的远洋捕鱼用液空速冻系统，其特征在于，所述吸附器还设有废气泄放管道，且所述废气泄放管道的末端连接有消音器。

9.根据权利要求1所述的远洋捕鱼用液空速冻系统，其特征在于，所述预冷净化单元还包括空气过滤器，所述空气过滤器经由第一管道连通至空气压缩机的进气口。

10.根据权利要求1所述的远洋捕鱼用液空速冻系统，其特征在于，所述液化单元隔离设置于冷箱内。