CN204726649U - 一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种溶液除湿加蒸发冷却串级调节船舶空调装置，属于船舶技术领域。它解决了现有船舶空调装置温湿度控制不精确等等技术问题。一种溶液除湿加蒸发冷却串级调节船舶空调装置，包括设置在船舱内的第一冷却器以及通过通风管依次连通的第一溶液热回收器、除湿器和第二冷却器，第二冷却器上还固定有与船舱连通的送风管，第一冷却器和第二冷却器之间设有直接蒸发冷却器，直接蒸发冷却器上连接有进水管、出水管一和出水管二，出水管一与第一冷却器连通，出水管二与第二冷却器连通，出水管一和出水管二上设有能调节进入第一冷却器和第二冷却器内的液体量的室温串级调节系统。本实用新型具有能精确控制船舱内的温湿度的优点。

Description

一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置。

背景技术

船舶空调装置是船舶主要的耗能装置。对于船舶空调来说，由于船壳体保温性能差，舱外空气湿度大，负荷变化具有随机性，不确定性，传统空调很难适应，显然温度和湿度分别控制更能适应船舶空调负荷变换的特点。

温湿度独立控制空调系统概念在学术界提出已经有十年时间了，在某些工程中已经取得很好的效果，但对于船舶空调采用温湿度独立控制来说在实际中是个全新的概念，虽然已经搭建出船舶转轮除湿空调系统，但只是温度和湿度分开处理的空调系统，还不是温湿度独立空调系统。温湿度独立处理对于船舶空调来说显得特别重要，因为船舶舱室空间小，人员多，新风量要求大，船体隔热性能大，显热超过潜热很多，如果采用温湿度独立控制空调，即使不利用余热，节能潜力也是非常巨大，如果能利用船舶余热，节能节电潜能会更大。

船用温湿度独立控制实际案例应用到现在为止还没有，现有在船用转轮除湿空调及其系统方案的比较研究中，对船舶转轮除湿联合蒸汽压缩制冷全空气系统介绍。由于温度控制系统采用18℃-21℃冷水，高于舱室露点温度，因而可以在船舶舱室应用水输配系统，送风只是承担湿负荷，因而送风量减小了，对于有限船舶空间很有利。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置,本实用新型解决的技术问题是能精确控制船舱内的温湿度。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置，其特征在于，包括设置在船舱内的第一冷却器以及依次设置的第一溶液热回收器、除湿器和第二冷却器，所述第一溶液热回收器、除湿器和第二冷却器之间通过通风管依次连通，所述第二冷却器上还固定有与船舱连通的送风管，所述送风管内固定有送风机，所述第一冷却器和第二冷却器之间设有高温冷水出机组，所述高温冷水出机组具有进口和出口，所述高温冷水出机组的出口连接有出水管，所述出水管分成两支，两支出水管分别与第一冷却器和第二冷却器连通，所述高温冷水出机组的进口连接有进水管，所述进水管分成两支，两支进水管分别与第一冷却器和第二冷却器连通，所述出水管上设有能调节进入第一冷却器和第二冷却器内的液体量的室温串级调节系统。

舱外的新风先经过第一溶液热回收器，降低了新风中空气温度和湿度，然后新风与舱室内的回风混合通过除湿器，再次降低空气湿度，除湿器承担全部的湿负荷和部分冷负荷，从除湿器出来的空气，通入第二冷却器；第一冷却器直接位于船舱内，与船舱内的空气直接接触进行，第二冷却器通过将经过它内的空气降温，再将降温后空气输入船舱内进行降温，通过两者的结合实现对船舱内温度控制，通过室温串级调节系统调节进入第一冷却器和第二冷却器内冷却水的量从而调节第一冷却器和第二冷却器的降温效果，从而精确实现对船舱内温度控制。

所述室温串级调节系统包括温度传感器、温度调节器、流量计、流量调节器一和水泵，所述温度传感器设置在船舱内，所述温度调节器和流量调节器一串联，所述温度传感器与温度调节器连接，所述水泵设置在出水管上与第一冷却器连接的一段上，所述流量计设置在出水管上位于水泵和第二冷却器之间，所述流量计和水泵分别与流量调节器一连接，所述温度调节器能接受温度传感器采集的信号与预存值比较并将比较结果发送给流量调节器一，流量调节器一根据接收到的温度调节器的信号控制水泵的功率，流量计能测定流量并将信号反馈给流量调节器一。水泵的功率直接影响叶轮的转速，也就影响进入第一冷却器和第二冷却器内流量的大小，也就直接影响了船舱内的温度；水泵的功率直接受流量调节器一的控制，流量调节器一是根据温度调节器的判断来控制水泵的功率，温度调节器的判断是以温度传感器的信号为基础的，因此能实时根据船舱的温度来调节水泵的功率，从而调节冷却器的冷却温度，从而调节船舱内温度的变化。

所述除湿器包括位于上端的浓溶液腔一、位于下端的稀溶液腔一以及位于浓溶液腔一和稀溶液腔一之间的通风通道，所述浓溶液腔一内设有能将浓溶液腔一内的浓溶液喷洒到通风通道的浓溶液泵，所述通风通道与稀溶液腔一连通。在除湿器中，利用浓溶液泵，使浓溶液源源不断地从浓溶液腔一喷出，吸收通过通风通道中的空气中的水分，在吸收水分后浓溶液由浓转稀变成稀溶液积聚在稀溶液腔一中。

所述除湿器上还设有冷却水腔，所述冷却水腔上设有冷却管路，所述冷却管路部分位于浓溶液腔一内，上述出水管具有第三分支，所述出水管的第三分支与冷却水腔连通，上述进水管具有第三分支，所述进水管的第三分支与冷却水腔连通。通过出水管的第三分支和进水管的第三分支将高温冷水出机组产生的冷却水输送至冷却水腔内并循环，通过冷却管路对浓溶液腔一内的溶液进行降温，实现更好的除湿效果。

所述除湿器和一再生器连通，所述再生器包括位于上端的稀溶液腔二、位于下端的浓溶液腔二以及位于浓溶液腔二和稀溶液腔二之间的排风通道，所述稀溶液腔二内设有能将稀溶液腔二内的浓溶液喷洒到排风通道的稀溶液泵，所述排风通道与浓溶液腔二连通，所述浓溶液腔二和浓溶液腔一通过通液管连通，所述稀溶液腔二和稀溶液腔一通过通液管连通，上述通液管均经过热交换器。从除湿器出来的稀溶液，进入再生器，在再生器内，利用稀溶液泵，使得被热交换器中余热加热的稀溶液源源不断地从稀溶液腔二喷出进入排风通道，通过排风，最后使稀溶液浓缩再生变回浓溶液积聚在浓溶液腔二中，并经过热交换器回流至除湿器中，如此循环实现溶液的循环使用。

所述空调装置还包括第二溶液热回收器，所述第二溶液热回收器的一端与所述再生器的排风通道连通，所述第二溶液热回收器的另一端与第一溶液热回收器连通。船舱内的一部分回风经过第二溶液热回收器回收后，通入再生器的排风通道，用于溶液的再生。

所述除湿器和再生器之间设有能调节除湿器除湿能力的湿度串级调节系统，湿度串级调节系统包括湿度传感器、湿度调节器、流量调节器二、溶液泵一和溶液泵二，所述湿度传感器设置在船舱内，所述湿度传感器与湿度调节器连接，所述溶液泵一与在浓溶液腔二和浓溶液腔一之间的通液管连通，所述溶液泵二与在稀溶液腔二和稀溶液腔一之间的通液管连通，所述湿度调节器和流量调节器二串联，所述溶液泵一和溶液泵二分别与流量调节器二连接，湿度调节器能接受湿度传感器采集的信号与预存值比较并将比较结果发送给流量调节器二，流量调节器二根据接收到的湿度调节器的信号控制溶液泵一和溶液泵二的功率。 溶液泵一和溶液泵二的功率大小直接影响除湿器和再生器之间稀溶液与浓溶液之间的转换，通过增加溶液的流动速度可以调节溶液在再生器中从稀溶液转变至浓溶液时的浓度，流速大时转化时间短，导致浓溶液的浓度相对叫低，也就使得除湿器的除湿能力降低，反之则使得除湿器的除湿能力提高，通过湿度传感器反馈的信息实时调节除湿器的除湿能力，从而达到精确控制船舱内空气湿度的目的。主调节器是湿度调节器，副调节器是流量调节器一，溶液泵一和溶液泵二为执行器。流量调节器一加溶液泵一和溶液泵二加除湿器腔室内喷嘴处溶液流量组成了副回路，湿度调节器和室内湿度组成了主回路，二者构成了双闭环系统。

与现有技术相比，本溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置具有能精确控制船舱的温湿度优点。

附图说明

图1是本实用新型一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置中各部件的连接关系示意图；

图中：1、第一溶液热回收器   2、除湿器   2a、冷却水腔   21、再生器   22、热交换   23、第二溶液热回收器   3、高温冷水出机组   31、进水管   32、出水管   33、第一冷却器   34、第二冷却器   4、通风管   5、送风管   51、送风机   6、水泵   61、温度传感器   62、温度调节器   63、流量计   64、流量调节器一   7、湿度传感器   71、湿度调节器   72、流量调节器二   73、溶液泵一   74、溶液泵二。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

本实施例如图1所示，本实用新型一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置，包括设置在船舱内的第一冷却器33以及依次设置的第一溶液热回收器1、除湿器2和第二冷却器34，第一溶液热回收器1、除湿器2和第二冷却器34之间通过通风管4依次连通，第二冷却器34上还固定有与船舱连通的送风管5，送风管5内固定有送风机51，第一冷却器33和第二冷却器34之间设有高温冷水出机组3， 高温冷水出机组3具有进口和出口，高温冷水出机组3的出口连接有出水管32，出水管32分成两支，两支出水管32分别与第一冷却器33和第二冷却器34连通，高温冷水出机组3的进口连接有进水管31，进水管31分成两支，两支进水管31分别与第一冷却器33和第二冷却器34连通，出水管32上设有能调节进入第一冷却器33和第二冷却器34内的液体量的室温串级调节系统。

室温串级调节系统包括温度传感器61、温度调节器62、流量计63、流量调节器一64和水泵6，温度传感器61设置在船舱内，温度调节器62和流量调节器一64串联，温度传感器61与温度调节器62连接，水泵6设置在出水管32上与第一冷却器33连接的一段上，流量计63设置在出水管32上位于水泵6和第二冷却器34之间，流量计63和水泵6分别与流量调节器一64连接，温度调节器62能接受温度传感器61采集的信号与预存值比较并将比较结果发送给流量调节器一64，流量调节器一64根据接收到的温度调节器62的信号控制水泵6的功率，流量计63能测定流量并将信号反馈给流量调节器一64。水泵6的功率直接影响叶轮的转速，也就影响进入第一冷却器33和第二冷却器34内流量的大小，也就直接影响了船舱内的温度；水泵6的功率直接受流量调节器一64的控制，流量调节器一64是根据温度调节器62的判断来控制水泵6的功率，温度调节器62的判断是以温度传感器61的信号为基础的，因此能实时根据船舱的温度来调节水泵6的功率，从而调节冷却器的冷却温度，从而调节船舱内温度的变化。

除湿器2包括位于上端的浓溶液腔一、位于下端的稀溶液腔一以及位于浓溶液腔一和稀溶液腔一之间的通风通道，浓溶液腔一内设有能将浓溶液腔一内的浓溶液喷洒到通风通道的浓溶液泵，所述通风通道与稀溶液腔一连通。在除湿器2中，利用浓溶液泵，使浓溶液源源不断地从浓溶液腔一喷出，吸收通过通风通道中的空气中的水分，在吸收水分后浓溶液由浓转稀变成稀溶液积聚在稀溶液腔一中。除湿器2上还设有冷却水腔2a，冷却水腔2a上设有冷却管路，冷却管路部分位于浓溶液腔一内，出水管32具有第三分支，出水管32的第三分支与冷却水腔2a连通，进水管31具有第三分支，进水管31的第三分支与冷却水腔2a连通。通过出水管32的第三分支和进水管31的第三分支将高温冷水出机组3产生的冷却水输送至冷却水腔2a内并循环，通过冷却管路对浓溶液腔一内的溶液进行降温，实现更好的除湿效果。除湿器2和一再生器21连通，再生器21包括位于上端的稀溶液腔二、位于下端的浓溶液腔二以及位于浓溶液腔二和稀溶液腔二之间的排风通道，稀溶液腔二内设有能将稀溶液腔二内的浓溶液喷洒到排风通道的稀溶液泵，所述排风通道与浓溶液腔二连通，浓溶液腔二和浓溶液腔一通过通液管连通，稀溶液腔二和稀溶液腔一通过通液管连通，上述通液管均经过热交换器22。从除湿器2出来的稀溶液，进入再生器21，在再生器21内，利用稀溶液泵，使得被热交换器22中余热加热的稀溶液源源不断地从稀溶液腔二喷出进入排风通道，通过排风，最后使稀溶液浓缩再生变回浓溶液积聚在浓溶液腔二中，并经过热交换器22回流至除湿器2中，如此循环实现溶液的循环使用。

空调装置还包括第二溶液热回收器23，第二溶液热回收器23的一端与所述再生器21的排风通道连通，第二溶液热回收器23的另一端与第一溶液热回收器1连通。船舱内的一部分回风经过第二溶液热回收器23回收后，通入再生器21的排风通道，用于溶液的再生。

除湿器2和再生器21之间设有能调节除湿器2除湿能力的湿度串级调节系统，湿度串级调节系统包括湿度传感器7、湿度调节器71、流量调节器二72、溶液泵一73和溶液泵二74，湿度传感器7设置在船舱内，所述湿度传感器7与湿度调节器71连接，溶液泵一73与在浓溶液腔二和浓溶液腔一之间的通液管连通，溶液泵二74与在稀溶液腔二和稀溶液腔一之间的通液管连通，湿度调节器71和流量调节器二72串联，溶液泵一73和溶液泵二74分别与流量调节器二72连接，湿度调节器71能接受湿度传感器7采集的信号与预存值比较并将比较结果发送给流量调节器二72，流量调节器二72根据接收到的湿度调节器71的信号控制溶液泵一73和溶液泵二74的功率。 溶液泵一73和溶液泵二74的功率大小直接影响除湿器2和再生器21之间稀溶液与浓溶液之间的转换，通过增加溶液的流动速度可以调节溶液在再生器21中从稀溶液转变至浓溶液时的浓度，流速大时转化时间短，导致浓溶液的浓度相对叫低，也就使得除湿器2的除湿能力降低，反之则使得除湿器2的除湿能力提高，通过湿度传感器7反馈的信息实时调节除湿器2的除湿能力，从而达到精确控制船舱内空气湿度的目的。主调节器是湿度调节器71，副调节器是流量调节器一64，溶液泵一73和溶液泵二74为执行器。流量调节器一64加溶液泵一73和溶液泵二74加除湿器2腔室内喷嘴处溶液流量组成了副回路，湿度调节器71和室内湿度组成了主回路，二者构成了双闭环系统。

舱外的新风先经过第一溶液热回收器1，降低了新风中空气温度和湿度，然后新风与舱室内的回风混合通过除湿器2，再次降低空气湿度，除湿器2承担全部的湿负荷和部分冷负荷，从除湿器2出来的空气，通入第二冷却器34；第一冷却器33直接位于船舱内，与船舱内的空气直接接触进行，第二冷却器34通过将经过它内的空气降温，再将降温后空气输入船舱内进行降温，通过两者的结合实现对船舱内温度控制，通过室温串级调节系统调节进入第一冷却器33和第二冷却器34内冷却水的量从而调节第一冷却器33和第二冷却器34的降温效果，从而精确实现对船舱内温度控制。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置，包括设置在船舱内的第一冷却器以及依次设置的第一溶液热回收器、除湿器和第二冷却器，其特征在于：所述第一溶液热回收器、除湿器和第二冷却器之间通过通风管依次连通，所述第二冷却器上还固定有与船舱连通的送风管，所述送风管内固定有送风机，所述第一冷却器和第二冷却器之间设有高温冷水出机组， 所述高温冷水出机组具有进口和出口，所述高温冷水出机组的出口连接有出水管，所述出水管分成两支，两支出水管分别与第一冷却器和第二冷却器连通，所述高温冷水出机组的进口连接有进水管，所述进水管分成两支，两支进水管分别与第一冷却器和第二冷却器连通，所述出水管上设有能调节进入第一冷却器和第二冷却器内的液体量的室温串级调节系统。

2.根据权利要求1所述的一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置，其特征在于：所述室温串级调节系统包括温度传感器、温度调节器、流量计、流量调节器一和水泵，所述温度传感器设置在船舱内，所述温度调节器和流量调节器一串联，所述温度传感器与温度调节器连接，所述水泵设置在出水管上与第一冷却器连接的一段上，所述流量计设置在出水管上位于水泵和第二冷却器之间，所述流量计和水泵分别与流量调节器一连接，所述温度调节器能接受温度传感器采集的信号与预存值比较并将比较结果发送给流量调节器一，流量调节器一根据接收到的温度调节器的信号控制水泵的功率，流量计能测定流量并将信号反馈给流量调节器一。

3.根据权利要求1所述的一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置，其特征在于：所述除湿器包括位于上端的浓溶液腔一、位于下端的稀溶液腔一以及位于浓溶液腔一和稀溶液腔一之间的通风通道，所述浓溶液腔一内设有能将浓溶液腔一内的浓溶液喷洒到通风通道的浓溶液泵，所述通风通道与稀溶液腔一连通。

4.根据权利要求3所述的一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置，其特征在于：所述除湿器上还设有冷却水腔，所述冷却水腔上设有冷却管路，所述冷却管路部分位于浓溶液腔一内，上述出水管具有第三分支，所述出水管的第三分支与冷却水腔连通，上述进水管具有第三分支，所述进水管的第三分支与冷却水腔连通。

5.根据权利要求3或4所述的一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置，其特征在于：所述除湿器和一再生器连通，所述再生器包括位于上端的稀溶液腔二、位于下端的浓溶液腔二以及位于浓溶液腔二和稀溶液腔二之间的排风通道，所述稀溶液腔二内设有能将稀溶液腔二内的浓溶液喷洒到排风通道的稀溶液泵，所述排风通道与浓溶液腔二连通，所述浓溶液腔二和浓溶液腔一通过通液管连通，所述稀溶液腔二和稀溶液腔一通过通液管连通，上述通液管均经过热交换器。

6.根据权利要求5所述的一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置，其特征在于：所述空调装置还包括第二溶液热回收器，所述第二溶液热回收器的一端与所述再生器的排风通道连通，所述第二溶液热回收器的另一端与第一溶液热回收器连通。

7.根据权利要求5所述的一种溶液除湿加制冷机冷却串级调节船舶空调装置，其特征在于：所述除湿器和再生器之间设有能调节除湿器除湿能力的湿度串级调节系统，湿度串级调节系统包括湿度传感器、湿度调节器、流量调节器二、溶液泵一和溶液泵二，所述湿度传感器设置在船舱内，所述湿度传感器与湿度调节器连接，所述溶液泵一与在浓溶液腔二和浓溶液腔一之间的通液管连通，所述溶液泵二与在稀溶液腔二和稀溶液腔一之间的通液管连通，所述湿度调节器和流量调节器二串联，所述溶液泵一和溶液泵二分别与流量调节器二连接，湿度调节器能接受湿度传感器采集的信号与预存值比较并将比较结果发送给流量调节器二，流量调节器二根据接收到的湿度调节器的信号控制溶液泵一和溶液泵二的功率。