DE4307363A1 - Vorrichtung zur Kälteerzeugung auf Schiffen - Google Patents
Vorrichtung zur Kälteerzeugung auf SchiffenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlanlage, umfassend mindestens
eine Absorptionsanlage als Kälteerzeuger, einen Solekühler und einen
solegekühlten Luftkühler in einem Kühlraum oder in einem Kühlstab,
an denen Isoliercontainer zur Kaltluftversorgung angekoppelt
werden können.
Schiffe sind in der Regel lange auf See und der Proviant wird weit
gehend in schiffsfesten Kühlräumen in ausreichenden Mengen mitgeführt.
Der Transport von gekühlter Ladung wird mit Kühlschiffen und
Kühlcontainern durchgeführt. Die Kühlcontainer werden vorteilhaft
eingesetzt für kleinere Ladungspartien und wenn eine geschlossene
Kühlkette auch beim Weitertransport an Land gewährleistet sein muß
(1).
Kühlcontainer sind als
- - Integrierte Container mit eigenen Kälteanlagen und als
- - Isoliercontainer, die von schiffsfesten Anlagen (Kühlstäbe) mit Kaltluft versorgt werden, bekannt (2).
Für all diese Zwecke werden Kältemaschinen zur Kälteerzeugung
benötigt, die zur Abkühlung der Luft in den Proviantkühlräumen, in
den Kühlstäben und in den Kühlladeräumen dienen.
Die Komponenten der Systeme zur Kaltlufterzeugung, Verdichter,
Lüfter und Pumpen werden elektrisch angetrieben. Der elektrische
Energieverbrauch der Isoliercontainer beträgt etwa die Hälfte der
Integrierten Container. Die Kälteanlagen arbeiten mit dem Kompres
sionsverfahren nach dem Prinzip des Kaltdampfprozesses heute überwie
gend mit Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW). Diese Kältemittel sind
als ozonschichtgefährdend bekannt und werden daher verboten. Zur Zeit
werden Ersatzstoffe erprobt und eingeführt.
Die im Patentausspruch 1 angegebene Erfindung vermeidet FCKW und
benötigt sehr viel weniger elektrische Energie und nutzt dagegen die
auf Schiffen ausreichend zur Verfügung stehende Abwärme.
Es ist bekannt, Absorptionsanlagen zur Kälteerzeugung einzusetzen.
Dabei werden Verfahren mit dem Stoffpaar Ammoniak-Wasser
für die Tiefkühlung angewendet. Für Ladungskühlanlagen auf Schiffen
ergeben sich durch die Erfindung erhebliche energetische und
umweltfreundliche Vorteile, da die Abwärme ausgenutzt wird und
elektrische Energie nur zum Pumpenantrieb benötigt wird.
Es ist bekannt, Dampf in einem Abgaskessel aus der Abgaswärme von
Motoren zu erzeugen. Diese Technik wird besonders auf Schiffen
eingesetzt, die neben der Wärmeversorgung zu Heizzwecken für die
Besatzung einen großen Heizwärmebedarf zur Aufbereitung und Vorwär
mung des Brennstoffes (Schweröl) haben. Die in diesem Abgaskessel er
zeugte Dampfmenge läßt sich mit Anwendung des in (3) beschriebenen
Gleitdruckverfahrens vorteilhaft an den Dampfbedarf anpassen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere
darin
- - Die Kaltluftversorung für Proviantkühlräume, Isoliercontainer und Ladungskühlräume ohne FCKW-haltige Kältemittel zu ermög lichen,
- - die auf Schiffen ausreichend vorhandene Abwärme (Abgas, Kühlwasser, Dampf) zu nutzen und dadurch den elektrischen Energiebedarf deutlich zu senken
- - die Zeit, in der nicht genug Abwärme vorhanden ist, mit Kältespeicher und Wärmespeicher zu überbrücken.
Die Erfindung wird im nachfolgenden Text anhand der Zeichnung 1 als
Übersicht und in der Zeichnung 2 am Beispiel beschrieben. In der
schematischen Zeichnung 1 ist das Gesamtsystem, bestehend aus der
- - Wärmequelle (Hauptantriebsmotor-Abgaskessel-Dampfsystem)
- - Kälteanlage (Absorptionsanlage) und dem
- - Kaltluftsystem für die Isoliercontainer dargestellt.
Der Hauptmotor, der zum Schiffsantrieb dient, gibt je etwa 50% der
Antriebsleistung über das Abgas und das Kühlwasser an die Umwelt.
Mit dem Abgaskessel wird Dampf < 6 bar erzeugt, der für verschiedene
Heizzwecke dient. Dieser Dampf und das Motorkühlwasser können zur
Beheizung des Kochers der Absorptionsanlage dienen.
Die Absorptionsanlage wird in Zeichnung 2 dargestellt. Sie besteht aus
dem
- - Absorber zur Unterdruckerzeugung
- - Kocher zur Trennung von Ammoniak und Wasser
- - Verflüssiger zur Kondensation des Ammoniaks
- - Verdampfer, in dem das Ammoniak bei niedrigem Druck verdampft wird.
Die Verdampfungswärme wird von der Sole an das Ammoniak übertragen.
Die Sole dient als Medium zur Kältübertragung und wird durch ein Sole
system zu den einzelnen Luftkühlern in den Kühlstäben gepumpt.
Die Unterdruckerzeugung erfolgt im Absorber, wodurch sich das Wasser
immer mehr mit Ammoniak anreichert. Je mehr Ammoniak im Wasser gelöst
ist, umso geringer ist die Absorptionsfähigkeit. Daher wird ständig
ein Teil der mit Ammoniak angereicherten Lösung in den dampfbeheizten
Kocher gepumpt, in dem eine Trennung von Wasser und Ammoniak erfolgt,
da Ammoniak eine niedrigere Verdampfungstemperatur als Wasser hat.
Das Wasser wird über ein Drosselventil in den Absorber zurückgeführt.
Im Verflüssiger erfolgt die Kondensation des gasförmigen Ammoniaks.
Von hier strömt das Ammoniak über das Expansionsventil in den
Verdampfer. Die bei der Verdampfung benötigte Verdampfungswärme ent
nimmt das Ammoniak der Sole, die durch den Verdampfer geführt wird.
Zur Prozeßoptimierung der Gesamtanlage können noch weitere Wärme
tauscher vorgesehen werden.
Statt der in der Zeichnung 1 dargestellten Luftkühler in den
Kühlstäben können es sich um Luftkühler in Proviantkühlräumen oder
Ladekühlräumen von Schiffen handeln.
Die Kälteanlage hat im Gegensatz zu Kompressionskälteanlagen wenig be
wegte Teile. Sie ist dadurch wartungsarm und leise und ist daher vor
teilhaft auf modernen Schiffen mit wenig Personal einsetzbar.
In Zeiten, in denen die Abwärme des Hauptmotors nicht ausreicht (Re
vier-Hafenbetrieb), können die Abwärme der Hilfsdiesel und u. U. Dampf-
und Kältespeicher genutzt werden. Bei höherem Heizwärmebedarf wird die
Heizdampf- oder Heizwasserversorgung vom Hilfskessel übernommen.
Mit Hilfe des Gleitdruckbetriebes der Dampfanlage kann die
Abgasenergie optimal genutzt werden. Im Teillastbetrieb des
Hauptmotors läßt sich dadurch mehr Heizdampf bei niedrigerem Druck
erzeugen.
Literatur
(1) Linde, H.:
Transport von Kühlladung in Containern an Bord von Container
schiffen,
STG-Jahrbuch Band 65, 1971 S.197 ff; Springer-Verlag
(2) Hochhaus, K.H.: Kühlcontainertransport auf Schiffen, Hansa 129. Jahrg., 1992 Nr. 3, S. 242 ff
(3) Hochhaus K.-H.: Dynamisches Verhalten von Hilfsdampfanlagen VDI-Fortschrittberichte, Düsseldorf 1986; S. 106-109.
(2) Hochhaus, K.H.: Kühlcontainertransport auf Schiffen, Hansa 129. Jahrg., 1992 Nr. 3, S. 242 ff
(3) Hochhaus K.-H.: Dynamisches Verhalten von Hilfsdampfanlagen VDI-Fortschrittberichte, Düsseldorf 1986; S. 106-109.
Claims (7)
1. Vorrichtung zur Kälteerzeugung auf Schiffen zur Kühlung von
Kühlgütern auf Kühlschiffen (Plusladung, Minusladung), für
Proviantzwecke und Porthole-Kühlcontainer auf Kühlcontainer
schiffen, umfassend mindestens eine Absorptionskältemaschine
mit Absorber, Verdampfer und Verflüssiger, dadurch gekennzei
chnet, daß der Kocher mit einem Heizmedium aus dem schiffs
seitigen Abwärmesystem beheizt wird und die im Verflüssiger
abgekühlte Sole die Luftkühler in den Kühlräumen oder Kühlstä
ben (Porthole-Kühlcontainer) versorgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Be
heizung des Kochers mit Dampf erfolgt, der in einem Abgaskessel
aus den Abgasen des Hauptmotors u. U. auch der Hilfsmotoren
erzeugt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dampferzeugung im Abgaskessel zur vorteilhafteren Ausnutzung
im Gleitdruckbetrieb erfolgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ko
cher statt mit Dampf mit Motorkühlwasser des Hauptmotors und/
oder der Hilfsmotoren beheizt wird.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beheizung im Kocher durch Motorkühlwasser und Dampf erfolgt.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Dampfspeicher vorgesehen wird, der einen
Teil der Stillstandszeiten des Hauptmotors überbrückt.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Kältespeicher vorgesehen wird, der im teil
beladenen Schiffszustand als Ballast dient.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4307363A DE4307363A1 (de) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | Vorrichtung zur Kälteerzeugung auf Schiffen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4307363A DE4307363A1 (de) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | Vorrichtung zur Kälteerzeugung auf Schiffen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4307363A1 true DE4307363A1 (de) | 1994-09-15 |
Family
ID=6482304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4307363A Withdrawn DE4307363A1 (de) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | Vorrichtung zur Kälteerzeugung auf Schiffen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4307363A1 (de) |
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FR3082608A1 (fr) * | 2018-06-19 | 2019-12-20 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Systeme comprenant une machine a absorption pour la production de froid a partir de la chaleur fatale de gaz d'echappement d'un vehicule comprenant un module de stockage de l'energie thermique |
FR3082609A1 (fr) * | 2018-06-19 | 2019-12-20 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Systeme comprenant une machine a absorption pour la production de froid a partir de la chaleur fatale de gaz d'echappement d'un vehicule comprenant un module de stockage de l'energie thermique |
CN111216866A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-06-02 | 青岛科技大学 | 一种利用lng冷能的船舶冷藏集装箱保温系统及方法 |
-
1993
- 1993-03-09 DE DE4307363A patent/DE4307363A1/de not_active Withdrawn
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FR3082609A1 (fr) * | 2018-06-19 | 2019-12-20 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Systeme comprenant une machine a absorption pour la production de froid a partir de la chaleur fatale de gaz d'echappement d'un vehicule comprenant un module de stockage de l'energie thermique |
EP3584517A1 (de) * | 2018-06-19 | 2019-12-25 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | System, das eine absorptionsmaschine für die kälteerzeugung aus der abwärme vom abgas eines fahrzeugs und ein wärmeenergie-speichermodul umfasst |
EP3584518A1 (de) * | 2018-06-19 | 2019-12-25 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | System, das eine absorptionsmaschine für die kälteerzeugung aus der abwärme vom abgas eines fahrzeugs und ein wärmeenergie-speichermodul umfasst |
CN111216866A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-06-02 | 青岛科技大学 | 一种利用lng冷能的船舶冷藏集装箱保温系统及方法 |
CN111216866B (zh) * | 2020-03-10 | 2024-02-09 | 青岛科技大学 | 一种利用lng冷能的船舶冷藏集装箱保温系统及方法 |
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