CN211417565U - 利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统，包含空气净化机组和换热器；空气净化机组包含前置高效过滤器和碘净化器，与总电动风阀、涉核密封船舱内部、第一风机连通；总电动风阀连通大气；第一风机与第二风机连接，第二风机与涉核密封船舱内部连通。换热器与海水泵相连；换热与第二风机连接。本实用新型采用海水作为热阱，既简化了设备，又大幅提高了排热效率；过滤掉舱空气中绝大部分放射性物质，将对环境的污染降至极低的水平；使舱内放射性物质及时被过滤，无法累积。

Description

利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统

技术领域

本实用新型涉及换热通风技术范畴，具体地指利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统。

背景技术

核动力船舶的涉核封闭船舱由于其特殊性，在工作过程中会产生巨大的热量和放射性粉尘。由于舱室是密闭的，这些热量如果不及时排出，则会迅速累积，使室内温度不断上升，降低了核设施运行的稳定性，增大了核动力船舶的安全隐患；此外放射性物质如果不能及时被排出舱外，也会对其中的工作人员的人体造成极大的损伤。因此涉核封闭船舱面临两个基本需求，即需要及时将产生的多余热量交换出去，同时要降低室内空气中放射性物质的浓度。当前有换热需求的船舱大部分采用传统空调设备来排出热量，并将含有放射性物质的空气简单处理后排入室外大气。上述主流技术方案的缺陷很明显：

其一，由于传统空调的制冷原理和结构所限，导致能耗高，制冷效率低，不适合涉核船舱这种需要大冷量的工作环境；

其二，当前船舶使用的空调因其工作环境相对复杂、恶劣，因此结构都比较复杂，故障率较高；

其三，通过将室内空气排入大气以降低室内放射性物质浓度的做法，对环境污染相当严重。

本实用新型针对上述问题，提供了一种利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统，解决了涉核封闭船舱的换热和过滤通风问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要解决现有技术方案存在的上述问题，提供一种利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统，依靠工作环境周围大量的海水资源，用海水做热阱，既简化了设备，又大幅提高了排热效率；同时其可以过滤掉室内空气中绝大部分放射性物质，只将极少量的室内空气排入大气。

为达到上述目的，本实用新型所设计的利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统，适用于净化涉核封闭船舱内的放射性空气，其特征在于：

它包含一个安装在涉核封闭船舱外部的空气净化机组和安装在所述涉核封闭船舱内部的换热器；所述空气净化机组包含一个进气口和一个出气口，其内部自进气口起依次安装有前置高效过滤器和碘净化器；总电动风阀的出气端与空气净化机组的进气口连通；涉核密封船舱通过净化回风口与空气净化机组的进气口连通；所述总电动风阀的进气端连通大气，空气净化机组的出气口与第一风机的进气端连接；

所述第一风机的出气端与第二风机的进气端连接，第二风机的出气端通过送风口与涉核密封船舱内部连通。

所述换热器的进水端和一个安装于涉核封闭船舱外部的海水泵的出水端相连，换热器的出水端通过将海水排入海中；

换热器的进气端和冷却回风口连接，换热器的出气端和所述第二风机的进气端连接。

优选地，所述海水泵的进水端和总海水进口截止阀的出水端连接；

海水泵到所述换热器之间，自海水泵的出水端起依次串联安装有止回阀、海水过滤器和支路截止阀。

优选地，所述第一风机到所述第二风机之间，自第一风机的出气端起依次串联安装有总送风风量调节阀和支路送风风量调节阀。

优选地，所述净化回风口到所述空气净化机组之间，自净化回风口起依次串联安装有支路回风风量调节阀和总回风风量调节阀。

优选地，所述换热器到所述第二风机之间安装有冷气风量调节阀。

优选地，所述空气净化机组内在进气口和前置高效过滤器之间还安装有初效过滤器；

空气净化机组内在碘净化器和出气口之间还安装有后置高效过滤器。

优选地，所述换热器的出水端上安装有海水出口截止阀。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、本实用新型采用海水作为热阱，既简化了设备，又大幅提高了排热效率。

2、本实用新型通过将在将新鲜空气大量吸入至舱内的同时经循环过滤掉舱空气中绝大部分放射性物质，同时只将极少量的室内空气排入大气，因此能将对环境的污染降至极低的水平。

3、本实用新型由于采用了内循环过滤的方式，使舱内空气中的放射性物质及时被过滤掉，因此使得舱内的放射性物质无法累积，从而保证了室内人员的健康。

4、本实用新型由于采用了内循环，没有和外部大气直接进行空气交换，因此在外部大气被重度污染时，可以保证涉核封闭船舱内空气的质量。

附图说明

图1为本实用新型实施例中有降温功能的通风过滤系统结构示意图。

图2为本实用新型实施例中空气净化机组的结构示意图。

图中标号及部件对应关系如下：1-空气净化机组，2-第一风机，3-第二风机，4-总电动风阀，5-净化回风口，6-送风口，7-冷却回风口，8-总送风风量调节阀，9-支路送风风量调节阀，10-支路回风风量调节阀，11-总回风风量调节阀，12-换热器，13-海水泵，14-总海水进口截止阀，15-止回阀，16-海水过滤器，17-支路截止阀，18-水压表，19-冷气风量调节阀，20-进气口，21-初效过滤器，22-前置高效过滤器，23-碘净化器，24-后置高效过滤器，25-出气口，26-涉核封闭船舱，27-核设施，28-余压阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所属权利要求限定的范围内。

如图1所示，一种利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统，它包含一个安装在涉核封闭船舱26外部的空气净化机组1。

如图2所示，空气净化机组1包含一个进气口20和一个出气口23，其内部自进气口20起依次安装有初效过滤器24、前置高效过滤器21、碘净化器22和后置高效过滤器25。

空气净化机组1的进气口20分别与总电动风阀4的出气端以及用于回风的净化回风口5相连接。总电动风阀4的进气端连通大气，用于关闭/开启系统总送风管。

如图1所示，在本实施例中，本通风过滤系统同时应用于若干个涉核封闭船舱26，而本通风过滤系统在各涉核封闭船舱26中设置的设备和连接方式完全一致。

净化回风口5与涉核封闭船舱26内部连通。净化回风口5到空气净化机组1之间，自净化回风口5起依次串联安装有支路回风风量调节阀10和总回风风量调节阀11。其中，支路回风风量调节阀10安装在涉核封闭船舱26内的支路回风管路上，用于调节其所在的单个封闭机舱的回风量；总回风风量调节阀11安装在涉核封闭船舱26外的总回风管路上，用于关闭/开启系统总回风管路。

空气净化机组1的出气口23与一台第一风机2的进气端连接。

第一风机2用于克服空气净化及管路损失压力，安装在涉核封闭船舱26外的总送风管路上；第一风机2的出气端与各第二风机3的进气端连接；第二风机3安装在涉核封闭船舱26内的支路送风管路上，其出气端通过送风口6与涉核密封船舱内部连通。

在第一风机2到第二风机3之间，自第一风机2的出气端起依次串联安装有总送风风量调节阀8和支路送风风量调节阀9。其中，总送风风量调节阀8安装于舱室外的总送风管路上，用于调节系统管路的总送风量；支路送风风量调节阀9安装在涉核封闭船舱26内的支路送风管路上，用于调节其所在的单个封闭机舱的送风量。

在解决了通风过滤的问题基础上，为了更好的提高舒适度，解决舱内对外排热的问题，本通风过滤系统还包含安装在各涉核封闭船舱26内部的换热器12。

换热器12利用海水作为最终热阱，将机舱热量通过海水导入到大海，从而冷却对涉核封闭船舱26内的空气，使机舱热量排出不依赖与外界空气交换时，涉核封闭船舱26可保持密闭状态。

换热器12的进水端和一个安装于涉核封闭船舱26外部的海水泵13的出水端相连，换热器12的出水端通过水管将海水直接排入海中。海水泵13用于克服系统管路阻力。换热器12的出水端上安装有海水出口截止阀29，用于关闭/开启总海水排水管路。

海水泵13的进水端和总海水进口截止阀14的出水端连接。总海水进口截止阀14用于关闭/开启总海水供水管路。海水泵13到换热器12之间，自海水泵13的出水端起依次串联安装有止回阀15、海水过滤器16、水压表18和支路截止阀17。其中：

止回阀15和海水过滤器16安装在涉核封闭船舱26外的总海水供水管路上，止回阀15用于防止泵出口海水倒流；海水过滤器16用于过滤海水杂质。

水压表18和支路截止阀17安装在涉核封闭船舱26内的支路海水供水管路上。水压表18用于显示其所在的单个密封船舱内的海水供水管路压力；支路截止阀17用于关闭/开启其所在的单个封闭船舱内的支路海水供水管路。

换热器12的进气端和冷却回风口7连接，换热器12的出气端和第二风机3的进气端连接。换热器12到第二风机3之间安装有冷气风量调节阀19。冷气风量调节阀19用于调节冷却回风量。

涉核封闭船舱26的管路穿过机舱，其穿舱件具有一定气密性；机舱通风系统管路上均安装可关闭阀门。

涉核封闭船舱26中设置有核设施27。核设施27不从机舱进气，而通过专用管路直接与大气相连。

涉核封闭船舱26的墙壁上嵌有余压阀28。余压阀28根据机舱通风情况，自动开启和调节机舱内空气压力，维持机舱微正压状态，一般为30～50Pa。应注意的是，在此应用环境中选用的余压阀28为非重力式。这是因为重力式余压阀28在船舶倾斜摇摆时，可能会失效。此外，余压阀28的选择宜具备调节功能，便于系统调试。最后，余压阀28还具有关闭功能，在特殊情况下，可关闭第一风机2和余压阀28，使舱室保持绝对气密，以抵御外界极端恶劣环境。

Claims (7)

1.一种利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统，适用于净化涉核封闭船舱(26)内的放射性空气，其特征在于：

它包含一个安装在涉核封闭船舱(26)外部的空气净化机组(1)和安装在所述涉核封闭船舱(26)内部的换热器(12)；所述空气净化机组(1)包含一个进气口(20)和一个出气口(23)，其内部自进气口(20)起依次安装有前置高效过滤器(21)和碘净化器(22)；总电动风阀(4)的出气端与空气净化机组(1)的进气口(20)连通；涉核封闭船舱(26)通过净化回风口(5)与空气净化机组(1)的进气口(20)连通；所述总电动风阀(4)的进气端连通大气，空气净化机组(1)的出气口(23)与第一风机(2)的进气端连接；

所述第一风机(2)的出气端与第二风机(3)的进气端连接，第二风机(3)的出气端通过送风口(6)与涉核封闭船舱(26)内部连通；

所述换热器(12)的进水端和一个安装于涉核封闭船舱(26)外部的海水泵(13)的出水端相连，换热器(12)的出水端通过将海水排入海中；

换热器(12)的进气端和冷却回风口(7)连接，换热器(12)的出气端和所述第二风机(3)的进气端连接。

2.根据权利要求1所述的利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统，其特征在于：所述海水泵(13)的进水端和总海水进口截止阀(14)的出水端连接；

海水泵(13)到所述换热器(12)之间，自海水泵(13)的出水端起依次串联安装有止回阀(15)、海水过滤器(16)和支路截止阀(17)。

3.根据权利要求1所述的利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统，其特征在于：所述第一风机(2)到所述第二风机(3)之间，自第一风机(2)的出气端起依次串联安装有总送风风量调节阀(8) 和支路送风风量调节阀(9)。

4.根据权利要求1所述的利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统，其特征在于：所述净化回风口(5)到所述空气净化机组(1)之间，自净化回风口(5)起依次串联安装有支路回风风量调节阀(10)和总回风风量调节阀(11)。

5.根据权利要求1所述的利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统，其特征在于：所述换热器(12)到所述第二风机(3)之间安装有冷气风量调节阀(19)。

6.根据权利要求1所述的利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统，其特征在于：所述空气净化机组(1)内在进气口(20)和前置高效过滤器(21)之间还安装有初效过滤器(24)；

空气净化机组(1)内在碘净化器(22)和出气口(23)之间还安装有后置高效过滤器(25)。

7.根据权利要求1所述的利用海水制冷的涉核封闭船舱换气系统，其特征在于：所述换热器(12)的出水端上安装有海水出口截止阀(29)。

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