DE202017100039U1 - Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots - Google Patents

Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots Download PDF

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Abstract

Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots, umfassend einen Ejektor (1), einen Kondensator (2), einen Gas-Flüssigkeit-Separator (3), einen Trockenfilter der Hochtemperaturstufe (4), eine Hochtemperaturstufen-Drossel (5), einen Verdunstungskondensator (6), einen Trockenfilter der Hochtemperaturstufe (7), ein Drossel der Niedertemperaturstufe (8), einen Verdampfer (9), einen Regenerator (10), ein elektrisches Regelventil der Niedertemperaturstufe (11), ein elektrisches Regelventil (12) der Hochtemperaturstufe, einen Abgasturbolader (13), eine Umlaufpumpe (14), einen Stromerzeuger (15), einen Dieselmotor (16) und einen Generator (17), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verdunstungskondensator (6) und dem Kondensator (2) ein Ejektor (1) angeordnet ist und zwischen dem Ejektor (1) und dem Verdunstungskondensator (6) ein Abgasturbolader (13) angeordnet ist; und dass der Dieselmotor (16) mit dem Stromerzeuger (15) verbunden ist und der Stromerzeuger (15) mit der Umlaufpumpe (14) verbunden ist, um die Umlaufpumpe mit Strom zu versorgen; und dass ein Teil der vom Dieselmotor (16) abgelassenen Abgase durch eine Röhre an den Generator (17) anschließt, um dem Generator Wärme bereitzustellen, wobei der andere Teil der Abgase auf einem anderen Weg in den Abgasturbolader (13) einfließt, um dem Abgasturbolader Antriebskraft bereitzustellen; und dass die durch den Abgasturbolader (13) durchgehenden Abgase mit dem Kühlmittel des Ausgangs des Verdampfers (9) einen Wärmeaustausch im Regenerator (10) durchführen; und dass der Generator (17), der Ejektor (1), der Kondensator (2), der Gas-Flüssigkeit-Separator (3) und die Umlaufpumpe (14) einen Kreislauf bilden, um dem Dauerbetrieb des Ejektors (1) Antriebskraft bereitzustellen, wobei das Kühlmittel im Generator (17) durch die Abgase erwärmt wird und die gebildeten Hochtemperatur-Hochdruck-Dämpfe in den Ejektor (1) einfließen, wobei das Kühlarbeitsmedium aus dem Regenerator (10) und dem Verdunstungskondensator (6) im Ejektor angesaugt wird; und dass der Ausgang des Ejektors (1) mit dem Eingang des Kondensators (2) verbunden ist; und dass der Ausgang des Kondensators (2) mit dem Eingang des Gas-Flüssigkeit-Separators (3) verbunden ist; und dass der Ausgang des gasförmigen Arbeitsmediums des Gas-Flüssigkeit-Separators (3) direkt mit dem Verdunstungskondensator (6) verbunden ist, wobei der Ausgang des flüssigen Arbeitsmediums in zwei Teile geteilt wird: ein Teil durch den Trockenfilter der Hochtemperaturstufe (4) und die Drossel der Hochtemperaturstufe (5) mit dem Eingang des Verdunstungskondensators (6) verbunden ist, und der andere Teil an der Umlaufpumpe (14) anschließt; und wobei im Verdunstungskondensator (6) das flüssige Arbeitsmedium Wärme aufnimmt und das gasförmige Arbeitsmedium in der Flüssigkeit kondensiert wird; und wobei ein Ausgang des Verdunstungskondensators (6) das flüssige Kühlmittel mit niedrigerem Siedepunkt darstellt, nachdem das flüssige Kühlmittel durch den Tieftemperaturstufe-Trockenfilter (7) durchgeht und durch den Drossel (8) gedrosselt wird, wobei das flüssige Kühlmittel in den Verdampfer (9) einfließt und somit Wärme aufnimmt, wobei ein anderer Ausgang das flüssige Kühlmittel mit höherem Siedepunkt darstellt, wobei das flüssige Kühlmittel jeweils durch das elektrische Regelventil der Hochtemperaturstufe (12) und das elektrische Regelventil (11) der Niedertemperaturstufe mit dem Kühlmittel der Niedertemperaturstufe des Ausgangs des Regenerators (10) gemischt wird, dann durch den Abgasturbolader (13) in den Ejektor (1) ausgestoßen wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Das vorliegende Gebrauchsmuster gehört zu dem Bereich der Kälte- und Kryotechnik und betrifft eine Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots, insbesondere eine Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots mit einem Druckerzeuger.
  • STAND DER TECHNIK
  • Als wichtiger Teil der maritimen Wirtschaft hat die Hochseefischerei nicht nur wichtige Wirtschaft- und Ressourcenbedeutung, sondern steht auch im Zusammenhang mit den maritimen Rechten und Interessen, der Lebensmittelversorgungssicherheit, der diplomatischen Strategie und der internationalen Zusammenarbeit usw. Mit der Erschöpfung der Küstenfischerei wird immer mehr Aufmerksamkeit auf die Entwicklung und Ausnutzung der Hochseefischerei-Ressourcen gelegt. Als wichtige kommerzielle essbare Fische mit reichem Proteingehalt, niedrigem Fettgehalt und hohem Warenwert ist Tunfisch eine wichtige Fischart der Hochseefischerei. Aufgrund des hohen Myoglobingehalts wird jedoch das Fleisch vom Tunfisch sehr leicht oxidiert. Daher müssen die Gefriertemperatur von –55°C und die Kältetemperatur von –50°C sichergestellt werden. Zur Zeit wird die einheitliche zweistufige Kolbenkompressor-Kühlanlage von den meisten chinesischen Fischerbooten zum Herstellen einer jeweiligen Tieftemperaturumgebung verwendet und dabei R22 als Kühlarbeitsmedium eingesetzt. Jedoch wird die einheitliche zweistufige Kolbenkompressor-Kühlanlage im Bereich der Tieftemperatur-Abkühlung des Fischerboots verwendet, und in Bezug auf deren Performance-Optimierung und Kühlmittel braucht es Verbesserung. Die meisten Hochseefischerboote verwenden einen Dieselmotor als Antriebsvorrichtung. Die Leistung des Dieselmotors ist hoch, und zugleich sind auch die Abgase und die Zylinderkühlungsrestwärme groß, und diese niedriggradige Energie ist oft direkt verschwendet. Wenn diese Energie jedoch effektiv ausgenutzt werden kann, dann kann viel Energie gespart werden und zugleich die Abgase ausgenutzt werden und schädliche Gasemissionen reduziert werden.
  • Um die von der Abgase-Restwärme des Dieselmotors des Fischerboots erzeugte Energieverschwendungsprobleme zu lösen, offenbart die Patentveröffentlichung CN203837369U eine Restwärme aufnehmende Kaskaden-Kompressionskühlanlage eines Tunfisch-Fischerboots, die einen Stromerzeuger, einen Dieselmotor, einen Heißwassertank, einen Dampfgenerator, einen Rücklaufkondensator, einen Kondensator, ein Expansionsventil, einen Verdunstungskondensator, einen Absorber, eine Lösungspumpe, einen Lösungswärmetauscher und ein R22-Kühlsystem umfasst. Der Dieselmotor ist mit dem Stromerzeuger verbunden, und der Stromerzeuger ist mit dem R22-Kühlsystem verbunden, und der auf dem Dieselmotor liegende Heißwassertank schließt durch eine Röhre an den Generator an, und der Dampfgenerator ist durch die Röhre jeweils der Reihe nach mit dem Rücklaufkondensator, dem Kondensator, dem Expansionsventil, dem Verdunstungskondensator, dem Absorber, der Lösungspumpe und dem Lösungswärmetauscher verbunden, wobei das Wärmeabgabe-Ende des Verdunstungskondensators an das R22-Kühlsystem anschließt und das Abkühlung-Ende des Kondensators und des Absorbers an die Meerwasser-Röhre anschließt. Das Kühlmittel des R22-Kühlsystems wird durch Ammoniak verdampft und in einem flüssigen Kühlmittel kondensiert. Dann fließt das flüssige Kühlmittel in den Flüssigkeitsspeicher. Gemäß der Auslastung des Hochtemperatur-Kühlhauses und des Tieftemperatur-Kühlhauses wird der benötigte Kühlmitteldurchfluss reguliert und wird die Abkühlung für das Kühlhaus durchgeführt. So nutzt das System verschiedene Merkmale der verschiedengradigen Energie aus und die niedriggradige Restwärme wird zur Abkühlung verwendet. Somit verbessert sich die Brennstoffnutzungsrate und Kühleffizienz. Aufgrund der vom obigen System verwendeten Absorption-Abkühlung gibt es in der Kühlanlage einen freien Flüssigkeitsstand, was beim Hochseefischerboot, also bei den instabilen Betriebsbedingungen, zur Leckage des Systems führen kann. Außerdem stellt die Absorption-Abkühlung auch höhere Anforderungen an der Luftdichtheit des Systems und bei solcher komplexen Umgebung des Hochseefischerboots sind die Anforderungen nicht leicht zu erfüllen. Deswegen wird die Absorption-Abkühlung bei Hochseefischerbooten nicht verwendet.
  • Die Ejektor-Abkühlung ist eine energiesparende und umweltfreundliche Abkühlungsmethode, die von der niedriggradigen Wärmeenergie abhängt und im Vergleich mit der Absorption-Abkühlung kein bewegliches Teil hat. Somit reduziert sich die Möglichkeit der Leckage des Systems und verbessert die Zuverlässigkeit der Verwendung in Hochseefischerbooten. Selbstkaskaden-Abkühlung ist eine durch natürliche Trennung und mehrstufige Kaskaden durchlaufende Methode, bei der das durch zwei oder mehr Arbeitsmedien mit unterschiedlichen Siedepunkten gemischte Arbeitsmedium als Kühlmittel verwendet wird und nur ein einzelner Kompressor genutzt wird. Die Kaskade wird zwischen der Komponente mit hohem Siedepunkt und der Komponente mit niedrigem Siedepunkt realisiert. So ist es möglich, bei mäßigem Druck und mäßigem Druckverhältnis niedrigere Temperatur herzustellen. Im Vergleich mit dem traditionellen Kaskade-System wird das Selbstkaskaden-Kühlsystem wegen solcher Merkmale wie einfache Struktur, niedrige Kosten, hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer oft zum Herstellen der niedrigen Temperatur unter –40 °C verwendet.
  • GEGENSTAND DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
  • Es ist die Aufgabe des Gebrauchsmusters, die Engpässe und Nachteile des Standes der Technik zu lösen und Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots zu schaffen sowie eine Methode mit Kombination von Ejektor-Abkühlung und Selbstkaskaden-Abkühlung zu schaffen. Das von der Abgase-Restwärme des Dieselmotors des Fischerboots erzeugte Energieverschwendungsproblem wird effektiv gelöst. Dadurch kann dies zu einer höheren thermischen Wirtschaftlichkeit führen. Darüber hinaus gibt es keinen konventionellen Kältekompressor, und wird somit die Systemstruktur vereinfacht und die Zuverlässigkeit verbessert und werden die Vorrichtungskosten reduziert. Ein Abgasturbolader ist vor dem Ejektor angeordnet und wird mit den Abgasen des Dieselmotors angetrieben. Dadurch werden die Abgase des Dieselmotors weiter ausgenutzt und kann die Leistung des traditionellen Ejektor-Kühlsystems effektiv verbessert werden.
  • Die die oben genannten Probleme lösende Ausgestaltung des Gebrauchsmusters stellt eine Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots dar, umfassend einen Ejektor, einen Kondensator, einen Gas-Flüssigkeit-Separator, einen Trockenfilter der Hochtemperaturstufe, ein Hochtemperaturstufe-Drossel, einen Verdunstungskondensator, einen Trockenfilter der Hochtemperaturstufe, ein Drossel der Niedertemperaturstufe, einen Verdampfer, einen Regenerator, ein elektrisches Regelventil der Niedertemperaturstufe, ein elektrisches Regelventil der Hochtemperaturstufe, einen Abgasturbolader, eine Umlaufpumpe, einen Stromerzeuger, einen Dieselmotor und einen Generator.
  • Zwischen dem Verdunstungskondensator und dem Kondensator ist ein Ejektor angeordnet und zwischen dem Ejektor und dem Verdunstungskondensator ist ein Abgasturbolader angeordnet; wobei der Dieselmotor mit dem Stromerzeuger verbunden ist und der Stromerzeuger mit der Umlaufpumpe verbunden ist, um die Umlaufpumpe mit Strom zu versorgen; und wobei ein Teil der vom Dieselmotor abgelassenen Abgase durch eine Röhre zum Generator strömt, um dem Generator Wärme zuzuführen, wobei der andere Teil der Abgase auf einem anderen Weg in den Abgasturbolader einfließt, um dem Abgasturbolader Antriebskraft bereitzustellen; und wobei die durch den Abgasturbolader durchgehenden Abgase mit dem Kühlmittel des Ausgangs des Verdampfers einen Wärmeaustausch im Regenerator durchführen; und wobei der Generator, der Ejektor, der Kondensator, der Gas-Flüssigkeit-Separator und die Umlaufpumpe einen Kreislauf bilden, um dem Dauerbetrieb des Ejektors Antriebskraft bereitzustellen, und wobei das Kühlmittel im Generator durch die Abgase erwärmt wird und die gebildeten Hochdruck-Dämpfe der Hochtemperaturstufe in den Ejektor einfließen, und wobei das Kühlarbeitsmedium aus dem Regenerator und dem Verdunstungskondensator im Ejektor angesaugt wird; und wobei der Ausgang des Ejektors mit dem Eingang des Kondensators verbunden ist und der Ausgang des Kondensators mit dem Eingang des Gas-Flüssigkeit-Separators verbunden ist; und wobei der Ausgang des gasförmigen Arbeitsmediums des Gas-Flüssigkeit-Separators direkt mit dem Verdunstungskondensator verbunden ist und der Ausgang des flüssigen Arbeitsmediums in zwei Teile geteilt wird: ein Teil durch den Trockenfilter der Hochtemperaturstufe und die Drossel der Hochtemperaturstufe mit dem Eingang des Verdunstungskondensators verbunden ist, und der andere Teil an der Umlaufpumpe anschließt; und wobei im Verdunstungskondensator das flüssige Arbeitsmedium Wärme aufnimmt und das gasförmige Arbeitsmedium in der Flüssigkeit kondensiert wird; und wobei ein Ausgang des Verdunstungskondensators das flüssige Kühlmittel mit niedrigerem Siedepunkt darstellt, nachdem das flüssige Kühlmittel durch den Trockenfilter der Niedertemperaturstufe geströmt ist und durch die Drossel gedrosselt wird, und wobei das flüssige Kühlmittel in den Verdampfer einfließt und somit Wärme aufnimmt; und wobei ein anderer Ausgang das flüssige Kühlmittel mit höherem Siedepunkt darstellt, und wobei das flüssige Kühlmittel jeweils durch den elektrisches Regelventil der Hochtemperaturstufe und das elektrisches Regelventil der Niedertemperaturstufe mit dem Kühlmittel der Niedertemperaturstufe des Ausgangs des Regenerators gemischt wird, dann durch den Abgasturbolader in den Ejektor ausgestoßen wird.
  • Die Kühlmittel-Gase mit hohem und niedrigem Siedepunkt fließen aus dem Verdunstungskondensator und dem Verdampfer aus und der Druck der Mischung wird durch den Abgasturbolader erhöht. Danach tritt das Kühlmittel als Arbeitsmedium in den nächsten Kreislauf ein. Da der konventionelle Kältekompressor vom Ejektor und dem Abgasturbolader ersetzt wird, wird die Systemstruktur vereinfacht und die Zuverlässigkeit verbessert, und wird somit die Vorrichtungskosten reduziert. Aufgrund des Entfernens des beweglichen Teils wird die Zuverlässigkeit der Anlage verbessert und die Lebensdauer der Anlage erweitert, die Vorrichtungskosten und Wartungskosten reduziert und zugleich der Energieverbrauch auch reduziert.
  • Der Ejektor ist ein Ejektor mit einer konischen Mischkammer. Bei dem Kompressionsverhältnis größer als 2, 6 und der Ausstoßkoeffizient größer als 5 wird die Leistung des Ejektor- Kühlsystems verbessert.
  • Vor dem Eingang des Ejektors ist der Abgasturbolader angeordnet, um den Ausstoßdruck zu erhöhen. Dadurch wird die Leistung des Ejektors effektiv verbessert.
  • Der Abgasturbolader wird durch die Abgase aus dem Dieselmotor angetrieben. Dadurch werden die Abgase des Dieselmotors des Fischerboots ausgenutzt und der Zweck der Energieeinsparung und der Emissionsreduzierung erreicht.
  • Der Generator stellt ein Wärmerohr-Wärmeaustauscher dar und die Wärmeaustausch-Effizienz der Abwärme und des Kühlarbeitsmediums effektiv erhöht werden.
  • Zusammengefasst: die Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots des vorliegende Gebrauchsmusters verwendet ein Methode mit Kombination von Ejektor-Abkühlung und Selbstkaskaden-Abkühlung. So wird das von der Abgase-Restwärme des Dieselmotors des Fischerboots erzeugte Energieverschwendungsproblem effektiv gelöst. Dadurch kann dies zur höheren thermischen Wirtschaftlichkeit führen. Darüber hinaus gibt es keinen konventionellen Kältekompressor, wird somit die Systemstruktur vereinfacht und die Zuverlässigkeit verbessert, und werden die Vorrichtungskosten reduziert. Ein Abgasturbolader ist vor dem Ejektor angeordnet und wird mit den Abgasen des Dieselmotors angetrieben. Dadurch werden die Abgase des Dieselmotors weiter ausgenutzt und kann die Leistung des traditionellen Ejektor-Kühlsystems effektiv verbessert werden. Und das System verfügt über viel Vorteile, wie ein stabiler Betrieb, eine lange Lebensdauer usw. Außerdem hat das System bei der Verwendung im Bereich von der Energieeinsparung, der Emissionsreduzierung und dem Umweltschutz deutliche Vorteile.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Um die von dem Gebrauchsmuster durchgeführte Verfahrensweise sowie die Merkmale des Gebrauchsmusters leicht zu verstehen, wird das Gebrauchsmuster nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
  • Darin zeigt:
  • 1 eine schematische Strukturansicht der Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots des vorliegenden Gebrauchsmusters.
    wobei:
    Ejektor 1, Kondensator 2, Gas-Flüssigkeit-Separator 3, Trockenfilter der Hochtemperaturstufe 4, Drossel der Hochtemperaturstufe 5, Verdunstungskondensator 6, Trockenfilter der Niedertemperaturstufe 7, Drossel der Niedertemperaturstufe 8, Verdampfer 9, Regenerator 10, elektrisches Regelventil der Niedertemperaturstufe 11, elektrisches Regelventil der Hochtemperaturstufe 12, Abgasturbolader 13, Umlaufpumpe 14, Stromerzeuger 15, Dieselmotor 16, Generator 17.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots des vorliegende Gebrauchsmusters umfasst einen Ejektor 1, einen Kondensator 2, einen Gas-Flüssigkeit-Separator 3, einen Trockenfilter der Hochtemperaturstufe 4, Hochtemperaturstufe-Drossel 5, einen Verdunstungskondensator 6, einen Trockenfilter der Hochtemperaturstufe 7, ein Drossel der Niedertemperaturstufe 8, einen Verdampfer 9, einen Regenerator 10, ein elektrisches Regelventil der Niedertemperaturstufe 11, ein elektrisches Regelventil der Hochtemperaturstufe 12, einen Abgasturbolader 13, eine Umlaufpumpe 14, einen Stromerzeuger 15, einen Dieselmotor 16 und einen Generator 17.
  • Der Dieselmotor 16 ist mit dem Stromerzeuger 15 verbunden und der Stromerzeuger 15 ist mit der Umlaufpumpe 14 verbunden, um die Umlaufpumpe mit Strom zu versorgen. Ein Teil der vom Dieselmotor 16 abgelassenen Abgase schließt auf einem Weg durch die Röhre an den Generator 17 an, um dem Generator Wärme bereitzustellen, wobei der andere Teil der Abgase auf einem anderen Weg in den Abgasturbolader 13 einfließt, um dem Abgasturbolader Antriebskraft bereitzustellen. Die durch den Abgasturbolader 13 durchgehenden Abgase können mit dem Kühlmittel des Ausgangs des Verdampfers 9 Wärme im Regenerator 10 austauschen. Der Generator 17, Ejektor 1, der Kondensator 2, der Gas-Flüssigkeit-Separator 3 und die Umlaufpumpe 14 bilden einen Kreislauf, um dem Dauerbetrieb des Ejektors 1 Antriebskraft bereitzustellen, wobei das Kühlmittel im Generator 17 durch die Abgase erwärmt wird und die gebildeten Hochdruck-Dämpfe der Hochtemperaturstufe in den Ejektor 1 einfließen, und wobei das Kühlarbeitsmedium aus dem Regenerator 10 und dem Verdunstungskondensator 6 im Ejektor angesaugt wird. Der Ausgang des Ejektors 1 ist mit dem Eingang des Kondensators 2 verbunden, und der Ausgang des Kondensators 2 ist mit dem Eingang des Gas-Flüssigkeit-Separators 3 verbunden. Der Ausgang des gasförmigen Arbeitsmediums des Gas-Flüssigkeit-Separators 3 ist direkt mit dem Verdunstungskondensator 6 verbunden, wobei der Ausgang des flüssigen Arbeitsmediums in zwei Teile geteilt wird: ein Teil durch den Trockenfilter der Hochtemperaturstufe 4 und die Drossel der Hochtemperaturstufe 5 ist mit dem Eingang des Verdunstungskondensators 6 verbunden, und der andere Teil schließt an die Umlaufpumpe 14 an. Im Verdunstungskondensator 6 nimmt das flüssige Arbeitsmedium Wärme auf und das gasförmige Arbeitsmedium wird in der Flüssigkeit kondensiert. Ein Ausgang des Verdunstungskondensators 6 stellt das flüssige Kühlmittel mit niedrigerem Siedepunkt dar, nachdem das flüssige Kühlmittel durch den Trockenfilter der Niedertemperaturstufe 7 durchgeht und durch die Drossel 8 gedrosselt wird. Das flüssige Kühlmittel fließt in den Verdampfer 9 ein und nimmt somit Wärme auf. Ein anderer Ausgang stellt das flüssige Kühlmittel mit höherem Siedepunkt dar, wobei das flüssige Kühlmittel jeweils durch das elektrische Regelventil der Hochtemperaturstufe 12 und das elektrische Regelventil der Niedertemperaturstufe 11 mit dem Kühlmittel der Niedertemperaturstufe des Ausgangs des Regenerators 10 gemischt wird, dann durch den Abgasturbolader 13 in den Ejektor 1 ausgestoßen wird.
  • Die Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots enthalt zwei Hauptteile: ein Hauptteil ist ein die Abgase-Restwärme des Dieselmotors des Fischerboots rückgewinnendes System, und ein anderer Hauptteil ist ein Selbstkaskaden-Kühlsystem, wobei das ein die Abgase-Restwärme des Dieselmotors des Fischerboots rückgewinnendes System große Menge von Restwärme des Dieselmotors 16 des Fischerboots verwendet, um das Kühlarbeitsmedium des Ejektor-Selbstkaskaden-Kühlsystems im Generator 17 zu erwärmen. Dadurch ist das Kühlarbeitsmedium zu einem Arbeitsmedium mit Hochtemperatur und Hochdruck geworden, sodass das gemischte Kühlarbeitsmedium aus dem Druckerzeuger 13 ausgestoßen wird. Das Selbst-kaskaden-Kühlsystem verwendet das Zusammenspiel des Ejektors 1 mit dem Abgasturbolader 13 zum Ersetzen des konventionellen Kältekompressors. Daher wird die Kühleffizienz verbessert und werden zugleich die Abgase des Dieselmotors völlig rückgewonnen.
  • Der Ejektor 1 in der Jet-Selbstkaskadenkühlanlage ist ein Ejektor mit einer konischen Mischkammer. Bei einem Kompressionsverhältnis größer als 2,6 und einem Ausstoßkoeffizienten größer als 5 wird die Leistung eines solchen Ejektors im Vergleich mit einem Ejektor mit zylindrischer Mischkammer verbessert. Das Arbeitsprinzip des Ejektors liegt dahin, dass das gasförmige Kühlmittel mit niedrigem Siedepunkt mithilfe des flüssigen Kühlmittels mit Hochtemperatur, Hochdruck und hohem Siedepunkt ausgestoßen wird. Somit wird der Drossel-Verlust reduziert. Der konventionelle Kältekompressor wird vom Ejektor und dem Abgasturbolader 17 ersetzt.
  • Die Jet-Selbstkaskadenkühlanlage ist mit dem Abgasturbolader 13 versehen, um den Ausstoßdruck des Ejektors zu erhöhen. Dadurch wird die Leistung des gesamten Systems effektiv verbessert.
  • Der Abgasturbolader 13 wird durch die Abgase aus dem Dieselmotor 16 angetrieben. Dadurch werden die Abgase des Dieselmotors des Fischerboots ausgenutzt und der Zweck der Energieeinsparung und der Emissionsreduzierung erreicht.
  • Die Temperatur der ausgestoßenen Abgase des Dieselmotors 16 sollte größer als 150°C sein, um das Ejektor-Kühlsystem stabil zu betreiben. Im Allgemeinen kann die Temperatur der Abgase 350°C~500°C erreichen.
  • Hinter dem Verdunstungskondensator 6 und dem Verdampfer 9 sind ein elektrisches Regelventil der Hochtemperaturstufe 12 und ein elektrisches Regelventil der Niedertemperaturstufe 11 zum Einstellen des Kühlmitteldrucks und Kühlmitteldurchflusses der Hochtemperaturstufe und der Tieftemperaturstufe angeordnet, um Phänomene wie Rückfluss des Kühlmittels zu verhindern.
  • Im Folgenden wird der Arbeitsablauf des Kühlarbeitsmediums des vorliegenden Gebrauchsmusters gezeigt: im Generator 17 soll das nicht-azeotropische Kühlmittelgemisch mit der Abgase-Restwärme des rückgewinnenden Systems einen Wärmeaustausch im Regenerator durchführen. Nach der Wärmeaufnahme fließt das Kühlmittelgemisch in den Ejektor 1 ein. Dann geht das Kühlmittelgemisch durch die Düse hindurch und ist zu einem Hochgeschwindigkeitsluftstrom geworden. Das durch den Verdunstungskondensator 6 und den Regenerator 10 durchgehende gemischte Kühlarbeitsmedium wird ausgestoßen. Nachdem die zwei Dampfteile durch den Ejektor völlig gemischt werden, wird der Druck des gemischten Arbeitsmediums im Diffusor erhöht. Dann fließt das gemischte Arbeitsmedium in den Kondensator 2 und tauscht mit dem Meerwasser Wärme aus. Der meiste Teil des Kühlmittels mit hohem Siedepunkt und der kleine Teil des Kühlmittels mit niedrigem Siedepunkt werden zuerst in der Flüssigkeit kondensiert. Nachdem das gemischte Gas-Flüssigkeits-Zweiphasen-Arbeitsmedium aus dem Kondensator 2 ausfließt, fließt es in den Gas-Flüssigkeit-Separator 3 ein. Beim Gas-Flüssigkeit-Separator werden das reichliche Flüssigkeit-Kühlmittel mit hohem Siedepunkt und das reichliche Gas-Kühlmittel mit niedrigem Siedepunkt separiert. Das Flüssigkeit-Kühlmittel mit hohem Siedepunkt geht durch dem Trockenfilter der Hochtemperaturstufe 4 durch zum Entfernen der Verunreinigungen und geht durch die Drossel der Hochtemperaturstufe 5 durch zum Reduzieren der Temperatur und des Drucks, und fließt dann in den Verdunstungskondensator 6 ein, um das Gas-Kühlmittel mit niedrigem Siedepunkt im Flüssigkeit-Kühlmittel mit hohem Siedepunkt zu kondensiert. Das Flüssigkeit-Kühlmittel mit niedrigem Siedepunkt geht durch den Trockenfilter der Niedertemperaturstufe 7 durch zum Entfernen der Verunreinigungen und geht durch die Drossel der Niedertemperaturstufe 8 durch zum Reduzieren der Temperatur und des Drucks, und fließt dann in den Verdampfer 9 ein und nimmt Wärme auf, und wird dann verdampft. Schließlich wird die Abkühlung realisiert. Das Kühlmittel mit niedrigem Siedepunkt soll mit den ausgestoßenen Abgasen des Abgasturboladers 13 einen Wärmeaustausch im Regenerator 10 durchführen und geht durch das elektrische Regelventil der Niedertemperaturstufe 11 hindurch. Dann wird es mit dem Kühlmittel mit hohem Siedepunkt gemischt. Nachdem der Druck durch den Abgasturbolader 13 erhöht wird, wird es im Ejektor 1 ausgestoßen.
  • Zusammengefasst: Das vorliegende Gebrauchsmuster berücksichtigt ausreichend, dass die Abgase-Restwärme des Dieselmotors des Fischerboots zu einer niedriggradigen Energie gehören. Somit erhöht sich die Brennstoffnutzungsrate. Bei der Rückgewinnung der Abgase des Dieselmotors des Fischerboots ist die Leistung der Ejektor-Kühlanlage dadurch verbessert, die vor dem Ejektor ein Abgasturbolader installiert ist. Unter der Bedingung, dass die Nachfrage nach Kältekonservierung erfüllt ist, hat das vorliegende Gebrauchsmuster hinsichtlich der Energieeinsparung und der Emissionsreduzierung eindeutige Vorteile.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • CN 203837369 U [0003]

Claims (10)

  1. Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots, umfassend einen Ejektor (1), einen Kondensator (2), einen Gas-Flüssigkeit-Separator (3), einen Trockenfilter der Hochtemperaturstufe (4), eine Hochtemperaturstufen-Drossel (5), einen Verdunstungskondensator (6), einen Trockenfilter der Hochtemperaturstufe (7), ein Drossel der Niedertemperaturstufe (8), einen Verdampfer (9), einen Regenerator (10), ein elektrisches Regelventil der Niedertemperaturstufe (11), ein elektrisches Regelventil (12) der Hochtemperaturstufe, einen Abgasturbolader (13), eine Umlaufpumpe (14), einen Stromerzeuger (15), einen Dieselmotor (16) und einen Generator (17), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verdunstungskondensator (6) und dem Kondensator (2) ein Ejektor (1) angeordnet ist und zwischen dem Ejektor (1) und dem Verdunstungskondensator (6) ein Abgasturbolader (13) angeordnet ist; und dass der Dieselmotor (16) mit dem Stromerzeuger (15) verbunden ist und der Stromerzeuger (15) mit der Umlaufpumpe (14) verbunden ist, um die Umlaufpumpe mit Strom zu versorgen; und dass ein Teil der vom Dieselmotor (16) abgelassenen Abgase durch eine Röhre an den Generator (17) anschließt, um dem Generator Wärme bereitzustellen, wobei der andere Teil der Abgase auf einem anderen Weg in den Abgasturbolader (13) einfließt, um dem Abgasturbolader Antriebskraft bereitzustellen; und dass die durch den Abgasturbolader (13) durchgehenden Abgase mit dem Kühlmittel des Ausgangs des Verdampfers (9) einen Wärmeaustausch im Regenerator (10) durchführen; und dass der Generator (17), der Ejektor (1), der Kondensator (2), der Gas-Flüssigkeit-Separator (3) und die Umlaufpumpe (14) einen Kreislauf bilden, um dem Dauerbetrieb des Ejektors (1) Antriebskraft bereitzustellen, wobei das Kühlmittel im Generator (17) durch die Abgase erwärmt wird und die gebildeten Hochtemperatur-Hochdruck-Dämpfe in den Ejektor (1) einfließen, wobei das Kühlarbeitsmedium aus dem Regenerator (10) und dem Verdunstungskondensator (6) im Ejektor angesaugt wird; und dass der Ausgang des Ejektors (1) mit dem Eingang des Kondensators (2) verbunden ist; und dass der Ausgang des Kondensators (2) mit dem Eingang des Gas-Flüssigkeit-Separators (3) verbunden ist; und dass der Ausgang des gasförmigen Arbeitsmediums des Gas-Flüssigkeit-Separators (3) direkt mit dem Verdunstungskondensator (6) verbunden ist, wobei der Ausgang des flüssigen Arbeitsmediums in zwei Teile geteilt wird: ein Teil durch den Trockenfilter der Hochtemperaturstufe (4) und die Drossel der Hochtemperaturstufe (5) mit dem Eingang des Verdunstungskondensators (6) verbunden ist, und der andere Teil an der Umlaufpumpe (14) anschließt; und wobei im Verdunstungskondensator (6) das flüssige Arbeitsmedium Wärme aufnimmt und das gasförmige Arbeitsmedium in der Flüssigkeit kondensiert wird; und wobei ein Ausgang des Verdunstungskondensators (6) das flüssige Kühlmittel mit niedrigerem Siedepunkt darstellt, nachdem das flüssige Kühlmittel durch den Tieftemperaturstufe-Trockenfilter (7) durchgeht und durch den Drossel (8) gedrosselt wird, wobei das flüssige Kühlmittel in den Verdampfer (9) einfließt und somit Wärme aufnimmt, wobei ein anderer Ausgang das flüssige Kühlmittel mit höherem Siedepunkt darstellt, wobei das flüssige Kühlmittel jeweils durch das elektrische Regelventil der Hochtemperaturstufe (12) und das elektrische Regelventil (11) der Niedertemperaturstufe mit dem Kühlmittel der Niedertemperaturstufe des Ausgangs des Regenerators (10) gemischt wird, dann durch den Abgasturbolader (13) in den Ejektor (1) ausgestoßen wird.
  2. Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ejektor (1) einen Ejektor mit einer konischen Mischkammer darstellt.
  3. Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasturbolader (13) durch die Abgase aus dem Dieselmotor (16) angetrieben wird.
  4. Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (17) einen Wärmerohr-Wärmeaustauscher darstellt.
  5. Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Hochtemperaturstufe verwendete Kühlarbeitsmedium R134a ist.
  6. Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Tieftemperaturstufe verwendete Kühlarbeitsmedium R23 ist.
  7. Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der von dem Generator genutzten Abgase größer als 150°C ist.
  8. Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Verdunstungskondensator (6) ein elektrisches Regelventil der Hochtemperaturstufe (12) zum Einstellen des Kühlmitteldurchflusses der Hochtemperaturstufe angeordnet ist.
  9. Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Regenerator (10) ein elektrisches Regelventil der Niedertemperaturstufe (11) zum Einstellen des Kühlmitteldurchflusses der Niedertemperaturstufe angeordnet ist.
  10. Jet-Selbstkaskadenkühlanlage zur Restwärmerückgewinnung eines Tunfisch-Fischerboots nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (2) mit Meerwasser gekühlt wird.
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