CN107990590B - 一种渔船吸收式制冷装置及其制冷方法 - Google Patents

一种渔船吸收式制冷装置及其制冷方法 Download PDF

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Abstract

一种新型渔船吸收式制冷装置，包括发生器、吸收器，其特征在于，所述发生器和吸收器之间通过输入管路和输出管路形成循环管路，其中：输入管路和输出管路上安装有热交换器，吸收器和热交换器之间的输出管路上安装有调压阀，吸收器和热交换器之间的输入管路上安装有溶液泵；所述发生器通过管路一顺次连接有冷凝器、气液分离器、冷藏库、喷射器、蒸发冷凝器二和吸收器，其中：气液分离器和冷藏库之间的管路一上安装有节流阀一；本发明的有益效果：本发明通过发动机余热驱动结合采用喷射器代替节流阀省去电驱动能耗的问题，同时混合制冷剂内复叠循环可产生冷冻鱼所需的‑20℃‑至‑30℃‑低温，节能环保，具有较好的社会效益。

Description

一种渔船吸收式制冷装置及其制冷方法
技术领域
本发明涉及一种渔船吸收式制冷装置及其制冷方法，属于制冷技术领域。
背景技术
我国从南到北有漫长的海岸线，沿海有辽宁、山东、江苏、浙江、福建、广东等都有上万艘渔船，传统的带冰作业渔船几乎都安装了渔船制冷设备，渔船制冷目前还是采用双击压缩的氟利昂制冷系统，船上安装有柴油发电机组供压缩机电机，这种用能模式造成大量燃油消耗，一方面成本问题，另一方面渔船上柴油机约有30％的热量从尾气直接排入大气，燃油排放颗粒物造成环境污染，利用热能驱动制冷的方法有吸收式制冷，吸附式制冷。吸收式制冷可以利用柴油机余热制冷，但传统的吸收式制冷，如溴化锂-水制冷机，氨-水吸收式制冷机已经大量应用，溴化锂主要用于制冷温度较高的空调领域，氨水用于制冷温度较低，但氨水有毒，且氨水压力容器易爆炸，存在安全隐患。氨水制冷也难以达到冷冻鱼所需要的20℃到-30℃低温的要求。吸附式制冷存在吸附箱体大、可靠性差等问题，难以在渔船上推广应用。因此迫切需要新的技术为渔船制冷节能降耗服务。
如一申请号为CN203837368U公开了热吸收协调制冷冷库，属于船舶机械制冷领域，包括柴油机、水箱、发电机、制冷装置、余热吸收制冷协调装置，制冷装置包括第一增发器、第二增发器、低压压缩机、中间冷却器、高压压缩机、冷凝器，冷凝器出液端形成第一分支和第二分支，第一分支上设有第一电磁阀、第二膨胀阀，第二膨胀阀与中间冷却器相连，中间冷却器一端与高压压缩机管路相连，第二分支经管路连通中间冷却器后与第一增发器和第二增发器相连；利用柴油机发电之后的余热，通过蒸汽发生器、精馏器、海水冷却组件等实现纯氨到氨水溶液之间的相互转换实现制冷，提高氟利昂冷却装置的制冷效果；大大提高柴油机的能源利用率，同时也大大增加渔船制冷效果。
又如一申请号为CN103868277A公开了渔船余热吸收制冷协调双级压缩制冷冷库装置，属于船舶机械制冷领域，包括柴油机、水箱、发电机、制冷装置、余热吸收制冷协调装置，制冷装置包括第一增发器、第二增发器、低压压缩机、中间冷却器、高压压缩机、冷凝器，冷凝器出液端形成第一分支和第二分支，第一分支上设有第一电磁阀、第二膨胀阀，第二膨胀阀与中间冷却器相连，中间冷却器一端与高压压缩机管路相连，第二分支经管路连通中间冷却器后与第一增发器和第二增发器相连；利用柴油机发电之后的余热，通过蒸汽发生器、精馏器、海水冷却组件等实现纯氨到氨水溶液之间的相互转换实现制冷，提高氟利昂冷却装置的制冷效果；大大提高柴油机的能源利用率，同时也大大增加渔船制冷效果。
目前渔船很多都建有冷库，制冷耗费大量燃油，渔船上面的大量发动机余热受困于现有技术不能有效利用，同时传统氨水吸收式制冷工质对不能产生冷冻鱼所需的-20℃-至-30℃-低温。混合制冷剂内复叠循环可以提供比传统吸收式循环更低的温度，但节流过程浪费大量能耗。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的问题，提出了一种渔船吸收式制冷装置，本发明通过采用喷射器可以解决节流过程中浪费能耗的问题，同时可产生冷冻鱼所需的-20℃- 至-30℃-低温，节能环保。
本发明的具体技术方案如下：
一种渔船吸收式制冷装置，包括发生器、吸收器，其特征在于，
所述发生器和吸收器之间通过输入管路和输出管路形成循环管路，其中：输入管路和输出管路上安装有热交换器，吸收器和热交换器之间的输出管路上安装有调压阀，吸收器和热交换器之间的输入管路上安装有溶液泵；
所述发生器通过管路一顺次连接有冷凝器、气液分离器、冷藏库、喷射器、蒸发冷凝器二和吸收器，其中：气液分离器和冷藏库之间的管路一上安装有节流阀一；
所述气液分离器设有管路二与蒸发冷凝器二连接；所述蒸发冷凝器二还设有管路三顺次连接冷冻库和喷射器形成循环管路，其中：蒸发冷凝器二与冷冻库之间的管路三上还设有节流阀二。
基于上述装置，本发明还提出一种带有喷射器渔船余热驱动制冷方法，其特征在于：包括如下步骤；
1)吸收器内的混合制冷剂和吸收剂DMF一起通过溶液泵抽取送入热交换器预热之后送入加热发生器内；
2)通过渔船发动机的余热加热发生器内由R134A、R32组成的混合制冷剂，加热使混合制冷剂蒸发气化进入冷凝器内；此时吸收剂DMF(N，N二甲基甲酰胺)保持液态；
3)混合制冷剂经过冷凝器时高温制冷剂R134A大部分被冷凝成液态，低温制冷剂R32保持气态，之后气液两种形态的混合制冷剂进气液分离器；
4)气液分离器对气液两种形态的混合制冷剂进行分离；其中：
液态的高温制冷剂R134A通过节流阀一进入冷藏库内蒸发制冷，之后通过喷射器的喷射进入蒸发冷凝器二内液化从管路二进入蒸发冷凝器二内的气态的低温制冷剂R32，之后高温制冷剂R134A回流到吸收器内进行再循环；
气态的低温制冷剂R32通过管路二进入蒸发冷凝器二内之后被液化并通过节流阀二进入冷冻库进行制冷，之后再通过管路三进入喷射器形成循环；此时，喷射器将低温制冷剂R32和高温制冷剂R134A一起送入蒸发冷凝器二内，使用过的低温制冷剂R32回流到吸收器内进行再循环；
6)吸收剂DMF(N，N二甲基甲酰胺)保持液态，在发生器内被加热之后通过输出管路进 入热交换器内对其进行加热之后，再通过调压阀回到吸收器内，通过步骤2)-4)循环回来的 高温制冷剂R134A和低温制冷剂R32在吸收器内再次形成混合制冷剂，并和吸收剂DMF一起通 过溶液泵抽取送入热交换器预热之后再回到加热发生器内形成来回循环。
本发明的有益效果：本发明通过采用喷射器可以解决节流过程中浪费能耗的问题，同时可产生冷冻鱼所需的-20℃-至-30℃-低温，节能环保，具有较好的社会效益。
附图说明
图1为本发明渔船吸收式制冷装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图所示，一种渔船吸收式制冷装置，包括发生器2、吸收器3，
所述发生器2和吸收器3之间通过输入管路101和输出管路102形成循环管路，其中：输入管路101和输出管路102上安装有热交换器5，吸收器3和热交换器5之间的输出管路102上安装有调压阀4，吸收器3和热交换器5之间的输入管路101上安装有溶液泵6；混合制冷剂和吸收剂DMF在通过输入管路101和输出管路102内不断的回来流动形成循环。
发生器2通过管路一103顺次连接有冷凝器7、气液分离器8、冷藏库10、喷射器14、蒸发冷凝器二13和吸收器3，其中：气液分离器8和冷藏库10之间的管路一103上安装有节流阀一9；
液态的高温制冷剂R134A通过节流阀一9进入冷藏库10内蒸发制冷，制冷温度在0℃至-5℃，之后通过喷射器14的喷射进入蒸发冷凝器二13内液化从管路二104进入蒸发冷凝器二13内的气态的低温制冷剂R32，之后高温制冷剂R134A回流到吸收器3内进行再循环；
所述气液分离器8设有管路二104与蒸发冷凝器二13连接；所述蒸发冷凝器二13还设有管路三105顺次连接冷冻库11和喷射器14形成循环管路，其中：蒸发冷凝器二13与冷冻库11之间的管路三105上还设有节流阀二12。气态的低温制冷剂R32通过管路二104进入蒸发冷凝器二13内之后被液化并通过节流阀二12进入冷冻库11进行制冷，制冷温度在-25℃至-30℃，之后再通过管路三105进入喷射器14形成循环；此时，喷射器14将低温制冷剂R32和高温制冷剂R134A一起送入蒸发冷凝器二13内，使用过的低温制冷剂R32回流到吸收器3内进行再循环；
基于上述装置，一种带有喷射器渔船余热驱动制冷方法，其特征在于：包括如下步骤；
1)吸收器3内的混合制冷剂和吸收剂DMF一起通过溶液泵6抽取送入热交换器5预热之后送入加热发生器2内；
2)通过渔船发动机1的余热加热发生器2内由R134A、R32组成的混合制冷剂，加热使混合制冷剂蒸发气化进入冷凝器7内；此时吸收剂DMF(N，N二甲基甲酰胺)保持液态；
3)混合制冷剂经过冷凝器7时高温制冷剂R134A大部分被冷凝成液态，低温制冷剂R32保持气态，之后气液两种形态的混合制冷剂进气液分离器8；
4)气液分离器8对气液两种形态的混合制冷剂进行分离；其中：
液态的高温制冷剂R134A通过节流阀一9进入冷藏库10内蒸发制冷，之后通过喷射器14的喷射进入蒸发冷凝器二13内液化从管路二104进入蒸发冷凝器二13内的气态的低温制冷剂R32，之后高温制冷剂R134A回流到吸收器3内进行再循环；
气态的低温制冷剂R32通过管路二104进入蒸发冷凝器二13内之后被液化并通过节流阀二12进入冷冻库11进行制冷，之后再通过管路三105进入喷射器14形成循环；此时，喷射器14将低温制冷剂R32和高温制冷剂R134A一起送入蒸发冷凝器二13内，使用过的低温制冷剂R32回流到吸收器3内进行再循环；
6)吸收剂DMF(N，N二甲基甲酰胺)保持液态，在发生器2内被加热之后通过输出管路 102进入热交换器5内对其进行加热之后，再通过调压阀4回到吸收器3内，通过步骤2)-4)循 环回来的高温制冷剂R134A和低温制冷剂R32在吸收器3内再次形成混合制冷剂，并和吸收剂 DMF一起通过溶液泵6抽取送入热交换器5预热之后再回到加热发生器2内形成来回循环。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种渔船吸收式制冷装置，包括发生器(2)、吸收器(3)，其特征在于，
所述发生器(2)和吸收器(3)之间通过输入管路(101)和输出管路(102)形成循环管路，其中：输入管路(101)和输出管路(102)上安装有热交换器(5)，吸收器(3)和热交换器(5)之间的输出管路(102)上安装有调压阀(4)，吸收器(3)和热交换器(5)之间的输入管路(101)上安装有溶液泵(6)；
所述发生器(2)通过管路一(103)顺次连接有冷凝器(7)、气液分离器(8)、冷藏库(10)、喷射器(14)、蒸发冷凝器二(13)和吸收器(3)，其中：气液分离器(8)和冷藏库(10)之间的管路一(103)上安装有节流阀一(9)；
所述气液分离器(8)设有管路二(104)与蒸发冷凝器二(13)连接；所述蒸发冷凝器二(13)还设有管路三(105)顺次连接冷冻库(11)和喷射器(14)形成循环管路，其中：蒸发冷凝器二(13)与冷冻库(11)之间的管路三(105)上还设有节流阀二(12)。
2.一种带有喷射器渔船余热驱动制冷方法，其特征在于：包括如下步骤；
1)吸收器(3)内的混合制冷剂和吸收剂DMF一起通过溶液泵(6)抽取送入热交换器(5)预热之后送入加热发生器(2)内；
2)通过渔船发动机(1)的余热加热发生器(2)内由R134A、R32组成的混合制冷剂，加热使混合制冷剂蒸发气化进入冷凝器(7)内；此时吸收剂DMF(N，N二甲基甲酰胺)保持液态；
3)混合制冷剂经过冷凝器(7)时高温制冷剂R134A大部分被冷凝成液态，低温制冷剂R32保持气态，之后气液两种形态的混合制冷剂进气液分离器(8)；
4)气液分离器(8)对气液两种形态的混合制冷剂进行分离；其中：液态的高温制冷剂R134A通过节流阀一(9)进入冷藏库(10)内蒸发制冷，之后通过喷射器(14)的喷射进入蒸发冷凝器二(13)内液化从管路二(104)进入蒸发冷凝器二(13)内的气态的低温制冷剂R32，之后高温制冷剂R134A回流到吸收器(3)内进行再循环；
气态的低温制冷剂R32通过管路二(104)进入蒸发冷凝器二(13)内之后被液化并通过节流阀二(12)进入冷冻库(11)进行制冷，之后再通过管路三(105)进入喷射器(14)形成循环；此时，喷射器(14)将低温制冷剂R32和高温制冷剂R134A一起送入蒸发冷凝器二(13)内，使用过的低温制冷剂R32回流到吸收器(3)内进行再循环；
6)吸收剂DMF(N，N二甲基甲酰胺)保持液态,在发生器(2)内被加热之后通过输出管路(102)进入热交换器(5)内对其进行加热之后,再通过调压阀(4)回到吸收器(3)内，通过步骤 2)-4)循环回来的高温制冷剂R134A和低温制冷剂R32在吸收器(3)内再次形成混合制冷剂，并 和吸收剂DMF一起通过溶液泵(6)抽取送入热交换器(5)预热之后再回到加热发生器(2)内形成来回循环。
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