CN108945381A - 一种运输船货物环境保障系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运输船货物环境保障系统，一种运输船货物环境保障系统，应用于运输船只的货舱内，包括：中央冷热源机组，送风系统，盐雾过滤系统，所述盐雾过滤系统包括盐雾过滤装置和空调器，中央监控系统，所述中央监控系统设置于所述货舱内并通过各传感器对所述货舱的内部环境进行监控以得到监控信息，所述送风系统采用高速射流通风的方式向所述货舱内送风，所述水密风闸的控制端集成于所述运输船只的驾驶室和/或集控室内。所述中央冷热源机组与所述住舱空调系统合用。使用本发明可实现对空气盐度的控制，可满足特殊尺寸货物的运输要求，可明显提高运输船的有效装载系数，减少系统复杂性，简化货舱环境控制流程，同样的温湿度参数要求下，可明显降低系统能耗。

Description

一种运输船货物环境保障系统

技术领域

本发明涉及船舶制造领域,尤其涉及一种运输船货物环境保障系统。

背景技术

随着国际集装箱化运输方式的崛起，越来越多的货物正在通过集装箱的形式进行运输，这不仅能大大加快货物的运输速度，还可以实现海陆空联运。同时，能够装载冷藏集装箱的集装箱运输船的出现还可以满足船东对货物运输环境方面的要求。但是，冷藏集装箱都是标准产品，只能运送尺寸较小的货物。当货物尺寸接近或大于集装箱尺寸时，冷藏集装箱就不能作为此类货物的运输方式了。除此之外，标准的冷藏集装箱产品只能处理空气的温度和湿度，对海上运输过程中空气中盐雾的问题无法解决，无法满足对空气盐度有着较高要求的航空航天设备，电子元件的运输要求。对于盐雾浓度的要求，根据资料显示，中国沿海的盐雾浓度分布为：我国的南海、东海和北海海面上空气中盐雾含量在0.33～23.6mg/m3范围。由于盐雾对航天设备商的电子元器件以及一些精密控制阀件有腐蚀作用，可能带来重大的事故隐患，为避免产生不良影响，必须对运输环境进行必要的控制，降低空气中的盐雾浓度，要求运输过程中货舱内盐雾浓度需≤2.0mg/m3。

发明内容

本发明提供了一种运输船货物环境保障系统解决上述技术问题，具体采用的技术方案如下：

一种运输船货物环境保障系统，应用于运输船只的货舱内，包括：

中央冷热源机组，所述中央冷热源机组包括冷水机组和热水机组，所述冷水机组作为调节所述货舱的内部环境的冷源，所述热水机组作为调节所述货舱的内部环境的热源，所述中央冷热源机组通过所述运输船只的住舱空调系统中的各空调器室对所述货舱的内部环境进行调节；

送风系统，连接各所述空调器室，所述送风系统包括风管和送风口，所述风管设置在货舱的侧壁，所述风管的一端连接各所述空调器室，所述送风口设置在货舱侧壁顶部并连接所述风管；

盐雾过滤系统，所述盐雾过滤系统包括盐雾过滤装置和所述空调器；所述盐雾过滤系统将舱外适量新鲜空气经过所述盐雾过滤装置滤装后与货舱回风混合进行调温除湿，完成调温除湿的空气通过送风系统进入各所述空调器室。所述盐雾过滤装置采用惯性和阻挡过滤组合的方式，所述空调器采用中效过滤的方式；

中央监控系统，所述中央监控系统设置于所述货舱内并通过各传感器对所述货舱的内部环境进行监控以得到监控信息，所述中央监控系统将所述监控信息通过远程数据传输方式发送至一远程服务器中，以实现对所述货舱的内部环境的远程监控。

优选地，所述热水机组为蒸气锅炉。

优选地，所述冷水机组设有能量自动调节装置，用于检测所述冷水机组内的回水温度，当所述回水温度下降时，所述能量自动调节装置将所述冷水机组进行卸；所述热水机组设有温度自动调节装置，当所述中央冷热源机组的系统发生变化时，所述温度自动调节装置根据变化情况通过电动蒸汽流量调节阀调节蒸汽量，稳定出水温度。

优选地，所述送风系统采用高速射流通风的方式向所述货舱内送风。

优选地，还包括水密风闸，所述水密风闸设置在所述风管上，所述水密风闸的控制端集成于所述运输船只的驾驶室和/或集控室内。

优选地，所述中央冷热源机组与所述住舱空调系统合用。

优选地，设置于所述货舱内的送风口为设置于所述货舱内的空调器的送风口，所述货舱内的空调器采用变频风机运行。

优选地，所述送风口设置在距离货舱顶部800m的高度位置上。

优选地，所述送风系统中还包括回风口，所述回风口设置在所述货舱的底部距所述运输船只的甲板面1600mm位置上，所述回风口同样连接所述风管，所述送风口和所述回风口配合适用以使货舱的内部空间得到充分的通风换气。

优选地，所述运输船只内设置有多个所述货舱；每个所述货舱内的所述送风系统位置在所述货舱相对于相邻的所述货舱的微正压环境，以避免相邻的所述货舱的空气进入。

本发明的优点在于：

本发明可实现对空气盐度的控制，满足更苛刻的货物运输环境控制要求。可满足特殊尺寸货物的运输要求，同时货物的包装以及堆放形式灵活，空间利用率高，可明显提高运输船的有效装载系数。减少系统复杂性，简化货舱环境控制流程。环境控制冷热源采用集中式水冷和热水机组，同样的温湿度参数要求下，可明显降低系统能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定：

图1-1是货物运输环境保障系统的热源原理图；

图1-2是货物运输环境保障系统的热源原理图；

图2是图1-1和图1-2中货舱空调器末端的局部原理图；

图3是其中一个货舱的环境控制原理图；

图4是货舱空调器的局部原理图；

图5是其中一个货舱中间高度的整体布置俯视示意图；

图6是其中一个货舱甲板高度的整体布置俯视示意图；

图7是图5和图6中的A-A向剖面示意图；

图8是图5和图6中的B-B向剖面示意图。

上述说明书中附图标记表示说明：

1、空调器；2、空调器；3、水密风闸；4、水密风闸；5、传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1—8所示，本发明较佳的实施例中，根据现有技术存在的问题，现提供一种运输船货物环境保障系统，包括：

中央冷热源机组，中央冷热源机组包括冷水机组和热水机组，冷水机组作为调节货舱的内部环境的冷源，热水机组作为调节货舱的内部环境的热源，中央冷热源机组通过运输船只的住舱空调系统中的各空调器室对货舱的内部环境进行调节；

送风系统，连接各空调器室，送风系统包括风管和送风口，风管设置在货舱的侧壁，风管的一端连接各所述空调器室，送风口设置在货舱侧壁顶部并连接风管；

盐雾过滤系统，盐雾过滤系统包括盐雾过滤装置和空调器1或2；盐雾过滤系统将舱外适量新鲜空气经过盐雾过滤装置滤装后与货舱回风混合进行调温除湿，完成调温除湿的空气通过送风系统进入各空调器室。盐雾过滤装置采用惯性和阻挡过滤组合的方式，空调器1或2采用中效过滤的方式。

中央监控系统，中央监控系统设置于货舱内并通过各传感器5对所述货舱的内部环境进行监控以得到监控信息，中央监控系统将监控信息通过远程数据传输方式发送至一远程服务器中，以实现对货舱的内部环境的远程监控。

本发明较佳的实施例中，热水机组为蒸气锅炉。

本发明较佳的实施例中，冷水机组设有能量自动调节装置，用于检测所述冷水机组内的回水温度，当回水温度下降时，能量自动调节装置将冷水机组进行卸；热水机组设有温度自动调节装置，当中央冷热源机组的系统发生变化时，温度自动调节装置根据变化情况通过电动蒸汽流量调节阀调节蒸汽量，稳定出水温度。

本发明较佳的实施例中，送风系统采用高速射流通风的方式向货舱内送风。

本发明较佳的实施例中，还包括水密风闸3或4，水密风闸3或4设置在风管上，水密风闸3或4的控制端集成于运输船只的驾驶室和/或集控室内。

本发明较佳的实施例中，中央冷热源机组与住舱空调系统合用。

本发明较佳的实施例中，设置于货舱内的送风口为设置于货舱内的空调器1或2的送风口，货舱内的空调器1或2采用变频风机运行。

本发明较佳的实施例中，送风口设置在距离货舱顶部800m的高度位置上。

本发明较佳的实施例中，送风系统中还包括回风口，回风口设置在货舱的底部距运输船只的甲板面1600mm位置上，回风口同样连接风管，送风口和回风口配合适用以使货舱的内部空间得到充分的通风换气。

本发明较佳的实施例中，运输船只内设置有多个货舱；每个货舱内的送风系统位置在货舱相对于货舱相对于相邻的货舱的微正压环境，以避免相邻的货舱的空气进入。

具体地，参见图1和图2，本发明中的货舱环境保障系统由冷水机组和蒸汽锅炉提供冷源和热源。制冷工况时，由淡水冷却冷水机组。水冷式冷水机组送出5℃～7℃的冷媒水，由循环水泵送至各空调器室内的间接式的空调器1或2内，满足冷却空气需要。采暖工况时，循环水通过板式换热器经蒸汽(0.4MPa)加温后，提供热媒水(约75℃)，由循环水泵送至空调器室内的空调器1或2。加热后的空气由空调器的风机送至舱室内，满足采暖需要。冷水机组设有能量自动调节装置，当回水温度下降时，机组将自动卸载，保证供水温度在设定值工作。热水机组同样设有温度自动调节装置，在系统负荷发生变化时，自控装置将根据变化情况通过电动蒸汽流量调节阀调节蒸汽量，稳定出水温度。

具体地，参见图3，舱外适量新鲜空气经过盐雾过滤后与货舱回风混合进入空气处理器，完成调温除湿的空气通过送风系统进入货舱，满足货舱内环境参数的要求。除湿采用制冷和加热的方式，通过表面式冷却盘管和加热盘管完成。空调器1或2的过滤器采用中效过滤器。新风盐雾过滤系统由新风空气盐雾过滤装置、空调器1或2的中效过滤器组成，盐雾过滤器采用惯性和阻挡过滤组合的方式，该装置运行阻力小而且便于清洗。

具体地，参见图4，空调器1或2设有数字温度控制器，根据舱外新风和回风(舱内)温度调节冷/热媒水流量，达到向货舱提供合适温度的空调风，使货舱温度保持在5～35℃之间。货舱内设有空气盐度传感器，如果货舱内空气盐度超过标准，会在中央监控系统中报警显示，对盐雾过滤装置进行及时更换。除湿根据货舱内和回风的湿度调节，采用制冷和加热的方式，通过表面式冷却盘管和加热盘管完成。结合图1和图2中的冷热媒水四管制方式可以达到低温、高湿时的降湿要求，使货舱内湿度小于70％。

具体地，参见图5-8，由于上下两层货舱装卸货物需要，货舱的上下壁面均被设置成可移动形式。因此，本实施例中采用侧送风方式。同时为了保证货舱温度的分布在高度方向上的均匀性，送回风口我们考虑布置在不同高度上。分析货舱的物理模型，我们可以知道，货舱主要的热量来自于顶部舱盖，以及主甲板以上舱口围外壁，再加上舱内布置有大量尺寸较大的集装箱会挡住送风口，达不到理想的气流组织效果。本实施例中将货舱空调器的送风口布置在距货舱顶部800mm的高度，沿集装箱顶部向船舯方向采用高速射流送出，同时将回风口的设置在距甲板面1600mm处，保证气流在垂直方向上得流动性，避免了通风死角的产生和空气风层，使货舱的整个空间得到充分的通风换气。高大空间的气流组织设计必须同时考虑送风射流，内部干扰，以及外部环境的共同影响。采用流体动力学数值模拟的方法可以让我们在设计之初，从实际出发，预先设计多种风口布置方案，然后设定边界条件，模拟出各个方案的气流组织效果，帮助我们确定最优的设计方案。这个设计方案在某运输船上得到了成功应用，取得了预期的效果。

本发明的有益效果在于：

本发明可实现对空气盐度的控制，满足更苛刻的货物运输环境控制要求。可满足特殊尺寸货物的运输要求，同时货物的包装以及堆放形式灵活，空间利用率高，可明显提高运输船的有效装载系数。减少系统复杂性，简化货舱环境控制流程。环境控制冷热源采用集中式水冷和热水机组，同样的温湿度参数要求下，可明显降低系统能耗。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种运输船货物环境保障系统，应用于运输船只的货舱内，其特征在于，包括：

中央冷热源机组，所述中央冷热源机组包括冷水机组和热水机组，所述冷水机组作为调节所述货舱的内部环境的冷源，所述热水机组作为调节所述货舱的内部环境的热源，所述中央冷热源机组通过所述运输船只的住舱空调系统中的各空调器室对所述货舱的内部环境进行调节；

送风系统，连接各所述空调器室，所述送风系统包括风管和送风口，所述风管设置在货舱的侧壁，所述风管的一端连接各所述空调器室，所述送风口设置在货舱侧壁顶部并连接所述风管；

盐雾过滤系统，所述盐雾过滤系统包括盐雾过滤装置和空调器；所述盐雾过滤系统将舱外适量新鲜空气经过所述盐雾过滤装置滤装后与货舱回风混合进行调温除湿，完成调温除湿的空气通过送风系统进入各所述空调器室。所述盐雾过滤装置采用惯性和阻挡过滤组合的方式，所述空调器采用中效过滤的方式；

中央监控系统，所述中央监控系统设置于所述货舱内并通过各传感器对所述货舱的内部环境进行监控以得到监控信息，所述中央监控系统将所述监控信息通过远程数据传输方式发送至一远程服务器中，以实现对所述货舱的内部环境的远程监控。

2.根据权利要求1所述的一种运输船货物环境保障系统，其特征在于，所述热水机组为蒸气锅炉。

3.根据权利要求1所述的一种运输船货物环境保障系统，其特征在于，所述冷水机组设有能量自动调节装置，用于检测所述冷水机组内的回水温度，当所述回水温度下降时，所述能量自动调节装置将所述冷水机组进行卸载；

所述热水机组设有温度自动调节装置，当所述中央冷热源机组的系统负荷发生变化时，所述温度自动调节装置根据变化情况通过电动蒸汽流量调节阀调节蒸汽量，稳定出水温度。

4.根据权利要求1所述的一种运输船货物环境保障系统，其特征在于，所述送风系统采用高速射流通风的方式向所述货舱内送风。

5.根据权利要求1所述的一种运输船货物环境保障系统，其特征在于，还包括水密风闸，所述水密风闸设置在所述风管上，所述水密风闸的控制端集成于所述运输船只的驾驶室和/或集控室内。

6.根据权利要求1所述的一种运输船货物环境保障系统，其特征在于，所述中央冷热源机组与所述住舱空调系统合用。

7.根据权利要求1所述的一种运输船货物环境保障系统，其特征在于，设置于所述货舱内的送风口为设置于所述货舱内的空调器的送风口，所述货舱内的空调器采用变频风机运行。

8.根据权利要求1所述的一种运输船货物环境保障系统，其特征在于，所述送风口设置在距离货舱顶部800m的高度位置上。

9.根据权利要求1所述的一种运输船货物环境保障系统，其特征在于，所述送风系统中还包括回风口，所述回风口设置在所述货舱的底部距所述运输船只的甲板面1600mm位置上，所述回风口同样连接所述风管，所述送风口和所述回风口配合适用以使货舱的内部空间得到充分的通风换气。

10.根据权利要求1所述的一种运输船货物环境保障系统，其特征在于，所述运输船只内设置有多个所述货舱；每个所述货舱内的所述送风系统位置在所述货舱相对于相邻的所述货舱的微正压环境，以避免相邻的所述货舱的空气进入。