CN1317162C - 渔船制冷机组 - Google Patents

Abstract

本发明一种渔船制冷机组，是由换向装置、发生器、止回阀、冷凝器、贮液器、节流阀、蒸发器、风机、冷库、排水管、电磁阀、电动板阀、温度计、压力表、不冻液循环泵组成；由于是采用吸附原理，利用渔船尾气余热制冷、制冰，便废为宝，保证了海洋的净化，不需电能驱动，无压缩机，避免了对海洋的污染，节省了能源，提高了制冷能力；减少了渔船带冰作业负载，保证了外海捕鱼的质量，增大了产品储量，扩大了渔船向外海的发展能力，实现了我国渔船远海捕鱼制冷机组的合理配置。

Description

渔船制冷机组

所属技术领域

本发明属于民用制冷系统，特别涉及的是渔船冷冻保鲜用的渔船制冷机组。

背景技术

随着人类物质、文化、文明的提高，人们越来越认清了经常食用海洋鱼类食品能增强体质，具有益寿延年的功效。发展远洋渔业势在必行，随船配制冷冻设备才能保证海鲜的质量。我国渔船柴油发动机功率在130-450kw，船上均无专用制冷设备和鱼品加工装置，多是携带大量冰块进行冷冻保鲜，渔船出海要带燃油、淡水，再带上冰，真是耗时、耗力、减少了有效船利用率，难出远洋。据悉近百年来世界上开展吸附式制冷的研究一直未走出实验室，主要是加热时间长，温度波动大，制冷速度慢。专利号03151046.9《船用余热驱动物理吸附式制冰机》虽完成了吸附式制冰机的设计，比携冰出海好多了，但在船上设“制冰机”，制冰所需低温更低，一般零下10℃，且采用间接法油加热，增设换热器、热水泵、以及多个阀门的换向系统等等，仍存在设备复杂、占空间大、耗能多等不足之处。

发明内容

本发明的目的是提供一种仅利用渔船尾气余热驱动的吸附制冷技术，且配制合理、效率高、寿命长、易维修，成本低的渔船制冷机组。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明采用废气直接加热形式，冷却采用冷水喷淋的方式，通过发生器的交替加热、冷却，实现发生器的脱附、吸附，从而实现机组的制冷，采用自动控制实现机组合理运行。

渔船制冷机组是由尾气进口、发生器、阀门、冷凝器、贮液器组成，其特点是在发生器下端与渔船尾气口之间设有换气装置连接；发生器上端与冷凝器之间由止回阀连接，冷凝器另一端依次与贮液器、节流阀、蒸发器串接；蒸发器另一端并联两个止回阀，两个止回阀分别与发生器上端连接，形成机组回路；其中蒸发器两端与冷库中的表冷器并联，使冷库保持处于零下2℃左右即可。

换向装置是个专用四通管，一个通管为尾气管，它与渔船尾气出口密封联通；二个通管为发生管，各与一个发生器外腔下口连通；另一个通管为旁流管，通大气；每个通管上分别设一个自动控制的电动机头，其各管内分别设有与各自电动机头相匹配的烟气板阀；上述的发生器是由两组并列而成；发生器的壳体侧壁的内、外壁上分别设有内翅和外翅；发生器内部的上端自横向多孔板向上分别逐层设有不规则过滤网球层、细不锈钢网层、活性炭层；发生器内的通气管位于轴向中心，通气管侧壁布满小孔并围着过滤网层；通气管外过滤网层与壳体内侧之间设有化学药品；支气管口下端位于发生器上端内，支气管下端口与通气管的上端口相对应。

本发明的优点很明显，首先是使吸附式制冷技术成为适用技术；二是既将渔船废气利用，又保护了海洋环境；三是使柴油机渔船远洋捕鱼配用上了吸附式制冷机组；利用渔船尾气余热(一般在280℃--420℃占船用燃油燃烧总热量的30％)制冷、制冰，但制冰需要温度更低；废尾气回收利用，变废为宝，防止了水质污染，保护了环境；吸附式制冷技术不需电能驱动，无压缩机，节省了能源，提高了制冷能力；特殊加工的两个发生器管的工作能力就能推动整个循环制冷机组的正常工作；减少了渔船带冰作业负载，增大了产品储量，扩大了渔船向外海的发展能力，为我国海洋捕捞业的振兴发展做出了重大贡献。

附图说明

下面通过附图进一步说明本发明的具体情况。

图1为本发明结构示意图

图2为本发明换气装置剖示图

图3为本发明发生器结构示意图

图4为本发明机发生器壳断面结构示意图

图5为本发明止回阀结构示意图

图6为本发明止回阀阀芯结构示意图

图7为本发明冷凝器整体示意图

图8是本发明冷凝器左视示意图

图9为本发明冷凝器的A.A剖面结构示意图

图10为本发明冷凝器的B.B剖面结构示意图

图11为本发明冷凝器的单片结构示意图

图中1是换气装置，2是发生器，3是止回阀，4是冷凝器，5是贮液器。6是节流阀，7是蒸发器，8是表冷器，9定冷库，10是排水管，11是不冻液循环泵，12是冷却水出口；D是电磁阀，B是烟气板阀，T是温度计，P是压力表，M是不冻液循环泵。

具体实施方式

由图1可看出本发明渔船制冷机组是由换向装置1、发生器2、止回阀3、冷凝器4、贮液器5、节流阀6、蒸发器7、表冷器8、冷库9、排水管10、不冻液循环泵11组成，并由管道连通。

由图1、2可看出，换向装置1是个专用四通管，四通管的四个管分别为：尾气管1-1、发生管1-2、旁通管1-3、发生管1-4；尾气管1-1与渔船尾气出口密封联通；发生管1-2、1-4分别与两个发生器2的外腔入口连通，旁通管1-3与大气相通；四通管的四个管上分别各没一个能自动控制的电动机头1-8、1-5、1-6、1-7，四个管内腔中又均设有与各自电动机头相匹配的烟气板阀1-8-1、1-5-1、1-6-1、1-7-1：每个烟气板阀各由自己的电动机头控制，例如：电动机头1-8就控制烟气板阀1-8-1；烟气板阀关闭四通管就不通了；只要统一设计好自动控制后，换向装置四通管上的各电动机头及其相匹配的各烟气板阀也就会自动按指令张开或闭合。

由图3、4可看出，发生器2是由支气管2-1、活性炭2-2、不锈钢网2-3、过滤网球2-4、多孔板2-5、通气管2-6、过滤网2-7、化学药品2-8、外壳2-9、内翅2-10、外翅2-11组成；发生器2的腔内上部横向设有多孔板2-5；上端内侧与多孔板2-5之间逐层设有：活性炭层2-2、不锈钢网层2-3、过滤网球层2-4；发生器腔内轴向的中心设通气管2-6，通气管2-6侧壁上布满气孔，通气管2-6外侧套设过滤网2-7；过滤网2-7与外壳2-9内壁之间设有化学药品2-8；支气管2-1竖向立于外壳2-9上端，其下端口伸入外壳2-9顶端内壁，并与通气管2-6的上端口隔着三个过滤层相对应；由图4可以看出，发生器的外壳2-9外壁布满外翅2-11，发生器2的外壳2-9内壁布满内翅2-10。

由图5、6可以看出，止回阀3是由阀体3-1、阀芯组成；阀芯位于阀体3-1的内腔中，阀芯前端与阀体3-1内管口之间有密封圈3-2：由图6可以看出：阀芯是由密封圈3-2、阀芯座3-3、弹簧3-4、支承座3-5组成；阀芯座3-3与支承座3-5配合套接在一起，并且由其腔中的弹簧3-4支撑，支承座3-5上设压力平衡孔3-6，当阀芯座3-3压缩弹簧3-4时，其腔中气体会及时由压力平衡孔3-6排出；其突出特点是选用弹性橡胶密封圈3-2代替常用的四氟乙烯密封圈，并且是将橡胶密封圈3-2采用浇铸方法镶嵌在阀芯前端，使橡胶密封圈2与阀芯前端牢牢固接为一体，再装入阀体3-1中，使阀芯前端的橡胶密封圈2堵在阀体1内管口上，使其承受冲击能力大大增强，明显提高了制冷机组整体循环运行效率。

由图7、8、9、10、11可以看出，冷凝器是板式结构，是由至少三片异形薄板使其边沿贴合而成的；其结构形式以三片为例：片1、片2之间上部设有冷却水进口4-1，同侧的下部设有冷却水出口4-2，片2和片3之间上部设有制冷剂出口4-3，同侧的下部设有制冷剂进口4-4：冷却水是由冷凝器左侧上部冷却水进口4-1流入，由其左侧下部冷却水出口4-2流出；制冷剂由冷凝器下部右侧的制冷剂进口4-4流入，再由其右侧上部通过制冷剂出口4-3流出；由图还可以看出，两边相对应之处是贴合对应，两图中的人字型折流板4-5是密封贴合在一起的，两边的橡胶密封圈6是密封贴合在一起的，两边的固定板4-7是固定贴合在一起的；从图中还可看出，相临的两板固定贴合在一起组成一个冷却水和一个制冷剂相互热交换的回路，3片组成两个交换回路，依次类推，制作各种设定片数组成的冷凝器；冷却水进口4-1与冷却水出口4-2相连通，制冷剂出口4-3与制冷剂进口4-4相连通，冷却水与制冷剂的通道相邻但不相通；本冷凝器采用的是单回程人字型流通通道，冷却水和制冷剂分别被橡胶垫密封在紧靠着的通道里，流向是相逆的，最大提高换热效率。

冷凝器与蒸发器结构相同。

工作情况简介：

渔船开动航行时，换向装置1可进行自动控制：电动机头1-9指令烟气板阀。9。1打开(也可手动打开)，柴油机尾詹由A处排出。此时烟气板阀1-8-1及1-5-1、1-6-1、1-7-1关闭，制冷机组不启动：当需要制冷机组开启时。自动控制指令烟气板阀1-9-1关闭，烟气板阀1-8-1打开及烟气板阀1-5-1打开，一个发生器工作：当烟气板阀1-5-1关闭时，烟气板阀1-7-1打开，另一个发生器2工作，如此二个发生器循环交替进行，制冷机组启动；发生器2的上端口分别通过止回阀3与冷凝器4的下端口连通，当发生器中的制冷气流冲开密封垫3-2时，弹簧3-4压缩，止回阀3导通，当阀中冲力削弱时，弹簧起复位作用，止回阀3关闭，由于橡胶密封垫3-2与阀芯前端牢固连接为一体，使其承受冲击能力大大增强，明显提高了制冷机组整体循环运行效率；冷凝器4的上端口与贮液器5连通，贮液器5另一端再通过节流阀6与蒸发器7的下端口连通，蒸发器7的上端口分别与止回阀Z3、Z4连通，止回阀Z3、Z4再分别与止回阀Z1、Z2连通，形成循环制冷回路；而不冻液由泵M带动冷却水从蒸发器2上端进入到位于冷库中的表冷器9，之后再回到蒸发器2外腔中，从发生器2外腔的下端经排水管11出口流出；另一路冷却水经过冷凝器4吸热后由冷却水出口12排出。

当不需要制冷机组启动时，换向装置l也可进行自动控制使电动机头1-9指令烟气板阀1-9-1打开(也可手动打开)，柴油机尾气由A处排出，此时烟气板阀1-8-1及1-5-1、1-6-1、1-7-1关闭，制冷机组不启动。

图中，D是电磁阀，T是温度计，P是压力表，各在管上显示出随时应掌握的参数。

Claims (8)

1、一种渔船制冷机组是由尾气进口、发生器、阀门、冷凝器、贮液器组成，其特征在于：在发生器下端与渔船尾气口之间设有换气装置连接；发生器上端与冷凝器之间由止回阀连接，冷凝器另一端依次与贮液器、节流阀、蒸发器串接；蒸发器另一端并联两个止回阀，两个止回阀分别与发生器上端连接，形成机组回路；其中蒸发器两端与冷库中的表冷器并联。

2、根据权利要求1所述的渔船制冷机组，其特征在于：换向装置是个专用四通管，一个通管为尾气管，它与渔船尾气出口密封联通；二个通管为发生管，各与一个发生器外腔下口连通；另一个通管为旁流管，通大气；每个通管上分别设一个自动控制的电动机头，其各管内分别设有与各自电动机头相匹配的烟气板阀；

3、根据权利要求1所述的渔船制冷机组，其特征在于：发生器是由两个管体并联组成；发生器的壳体侧壁的内、外壁上分别设有内翅和外翅。

4、根据权利要求1所述的渔船制冷机组，其特征在于：发生器内腔部的横向多孔板向上至内腔顶端分别逐层设有不规则过滤网球层、细不锈钢网层、活性炭层；通气管位于发生器的轴向中心，通气管侧壁上布满气孔，气TL5′I-设过滤网层，过滤网层与壳体内侧壁之间设有化学药品；支气管口下端位于发生器上端内，下端口与通气管的上端口相对应。

5、根据权利要求1所述的渔船制冷机组，其特征在于：发生器带翅壳体的制作方法是：先在两半圆壳体两侧制作出翅片，然后再对焊而成。

6、根据权利要求1所述的渔船制冷机组，其特征在于：止回阀中的密封圈，用的是橡胶圈，采用浇注方法镶嵌在阀芯前端固定为一体。

7、根据权利要求1所述的渔船制冷机组，其特征在于：冷凝器是板式结构，是由至少三片异形薄板边沿贴合而成；冷凝器采用的通道是冷水和制冷剂分别被橡胶垫密封在相邻而不相通的道，流向是相逆的。

8、根据权利要求1所述的渔船制冷机组，其特征在于：冷凝器的内部通道采用的是单回程人字型流通道。

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