CN101182960B - 船舶冷库制冷装置的节能热水*** - Google Patents

船舶冷库制冷装置的节能热水*** Download PDF

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Abstract

船舶冷库制冷装置的节能热水***，属于制冷与船舶工程技术领域。本发明包括冷凝器，膨胀水箱，热水截止阀，单向阀，温度计，流量计，可编程控制器，补水阀，循环水泵，回水截止阀，海水冷却回路、三通阀，浮子阀，热水箱。根据热水箱中的水温和水位的变化，通过可编程控制器的调节，使得整个节能热水***正常运转，通过海水冷却回路保证船舶冷库制冷***处于有利的工作状态，又能最大限度地利用制冷装置排出的废热，使生活用热水完全不需要消耗额外的能源，降低了全船的能耗和排放水平，是一种可以长期稳定运转、性能可靠的余热利用***，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

船舶冷库制冷装置的节能热水***
技术领域
本发明涉及一种节能热水***，尤其是一种船舶冷库制冷装置的节能热水***，属于制冷与船舶工程技术领域。
背景技术
冷库制冷***中的冷凝器将释放整个冷库所排出的热量。无论是内河、近海还是远洋运输船舶，冷凝器的冷却水所携带热量的温度在40-50℃之间，具备再利用的价值，目前却全部废弃浪费。冷凝器的冷却水所废弃的热量，随着船舶吨位的增大和冷库制冷量的加大而大幅度增长，是一种数量可观的可利用热能。已有技术中，申请号为95212554.4、名称为“小型制冷机余热利用热水器”的实用新型专利，只能适用于小型制冷机的余热利用而不能通用于大型船舶冷库制冷***的大量余热的利用。该专利增设了热水器，却仍然保留了风冷式冷凝器，未能充分利用可以利用的余热。该专利对于小型制冷机的不同工况没有测试的手段，因而也没有对余热利用***加以相应的控制，都局限了该专利的应用范围，尤其不能适用于船舶冷库制冷***的余热利用。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明为船舶冷库制冷装置提供了一种节能热水***。该***可以在保证冷库制冷装置正常运行的前提下，充分利用整个制冷装置通过冷凝器放出的废热，以生活用热水的形式进行热能利用，不但保证了冷库制冷装置的冷凝器处于最为有利的工作状况，又使节能热水***提供合适温度的热水，大幅度节约能源消耗，使船舶的生活用热的成本明显降低。
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明节能热水***包括：冷凝器，A温度计，膨胀水箱，电动热水截止阀，单向阀，流量计，可编程控制器，电动补水阀，C温度计，循环水泵，电动回水截止阀，海水冷却器，海水泵，通海阀，电动旁路阀，电动三通阀，浮子阀，热水箱，B温度计。
海上航行船舶冷库制冷装置的冷凝器是海水冷凝器，普遍采用海水冷却，冷凝器的材质需要耐海水腐蚀。本发明中的冷凝器不必考虑海水的腐蚀性，仅采用普通管壳式冷凝器。
冷凝器的管程进口与压缩机的出口连接，冷凝器的管程出口分别与各冷库的热力膨胀阀进口连接，压缩机的进口分别与各冷库的制冷剂出口连接。冷凝器壳程进口与循环水泵的出口连接。
冷凝器的壳程出口分别与电动热水截止阀的进口和单向阀的进口连接，电动热水截止阀的出口与热水箱的进口连接，流量计安装在冷凝器冷却水回路中，用于测量冷凝器冷却水的流量，单向阀的出口分别与流量计的进口和电动回水截止阀的出口连接，电动回水截止阀的进口与热水箱下部相连。A温度计置于冷凝器的壳程出口管道中，在冷凝器壳程出口与电动热水截止阀进口和单向阀进口的连接管道中，通过支管分别与膨胀水箱的底部和侧面连接，以便冷凝器冷却水中的气体由膨胀水箱的敞口逃逸，不致发生气塞现象。
浮子阀安装在热水箱的进口处。当热水箱未充满时，浮子阀呈打开状态，允许来自冷凝器的热水流入热水箱。B温度计置于热水箱内。热水箱底部出口与热水使用设备连接。当热水箱内水温降低到30℃以下，电动回水截止阀为开启状态，热水箱内的水回流至冷凝器继续吸收热量以提高温度。
流量计的出口分别与电动旁路阀的进口、电动三通阀的B端口连接。电动三通阀的A端口分别与电动补水阀的出口、循环水泵的进口连接，C温度计置于循环水泵的进口管道中。电动补水阀的进口与淡水***管道连接。
当热水箱内的水很少使用时，为避免冷凝器冷却水温度过高而使冷凝器工作效率降低，使用海水冷却回路以降低冷却水温度。电动旁路阀、海水冷却器、海水泵、通海阀和电动三通阀组成海水冷却回路。电动旁路阀的出口与海水冷却器的管程进口连接，海水冷却器的管程出口与电动三通阀的C端口连接，海水冷却器壳程进口通过通海阀、海水泵与大海相通。海水冷却器壳程的出口与大海相通，以便废海水排入大海。
可编程控制器是整个节能热水***的采集控制单元。C温度计、A温度计、流量计、B温度计的信号输出端均与可编程控制器的输入端电连接。电动旁路阀、通海阀、海水泵、电动补水阀、电动热水截止阀、电动回水截止阀、电动三通阀的控制端均与可编程控制器的控制信号输出端电连接。
在冷库制冷装置启动运转前，循环水泵处于运转状态，电动热水截止阀开启，电动回水截止阀关闭，电动旁路阀关闭，电动三通阀保持A、B端口流通状态，海水泵停机。
在冷库制冷装置启动运转后，当热水箱的水温低于30℃时，可编程控制器发出指令控制电动回水截止阀开启，当热水箱水温高于35℃时，电动回水截止阀关闭。
当流量计测得的水流量过低时，可编程控制器控制电动补水阀开通，允许淡水补入节能热水***。当C温度计测得的水温高于38℃时，打开通海阀，海水泵运转，同时控制电动旁路阀开启，电动三通阀处于A、C端口连通状态，使海水冷却器参加工作，以降低节能热水***中的进水温度，提高冷凝器的工作效率。当进水温度降到35℃以下时，海水冷却回路停止工作，恢复正常工作状态。
当冷库制冷装置停止工作后，节能热水***仍应保持正常工作状态，直到A温度计所测得的温度降到室温为止。
本发明的有益效果：本发明不但能保证船舶冷库制冷***处于有利的工作状态，又能最大限度地利用制冷装置排出的废热，使生活用热水完全不需要消耗额外的能源，降低了全船的能耗和排放水平，是一种可以长期稳定运转的、性能可靠的余热利用***。该发明可在内陆水上航运和海上运输的各类船舶中应用，具有普遍推广的意义，能够节约能源而产生巨大的经济效益，也能降低环境污染水平而产生社会效益。
附图说明
图1是本发明节能热水***的结构原理图。
图中：1、冷凝器，2、A温度计，3、膨胀水箱，4、电动热水截止阀，5、单向阀，6、流量计，7、可编程控制器，8、电动补水阀，9、C温度计，10、循环水泵，11、电动回水截止阀，12、海水冷却器，13、海水泵，14、通海阀，15、电动旁路阀，16、电动三通阀，17、浮子阀，18、热水箱，19、B温度计，20、压缩机，21、热力膨胀阀，22、制冰库，23、蔬菜库，24、乳蛋库，25、肉库。
图中实线表示管道连接，虚线表示电连接。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
如图1所示，本发明包括：冷凝器1、A温度计2、膨胀水箱3、电动热水截止阀4、单向阀5、流量计6、可编程控制器7、电动补水阀8、C温度计9、循环水泵10、电动回水截止阀11、海水冷却器12、海水泵13、通海阀14、电动旁路阀15、电动三通阀16、浮子阀17、热水箱18、B温度计19。
海上航行船舶冷库制冷装置的冷凝器是海水冷凝器，普遍采用海水冷却，冷凝器的材质需要耐海水腐蚀。本发明中的冷凝器1不必考虑海水的腐蚀性，仅采用普通管壳式冷凝器。
冷凝器1的管程进口与压缩机20的出口连接，冷凝器1的管程出口分别与各冷库的热力膨胀阀21进口连接，压缩机20的进口分别与各冷库的制冷剂出口连接。冷凝器1壳程进口与循环水泵10的出口连接。
冷凝器1的壳程出口分别与电动热水截止阀4的进口和单向阀5的进口连接，电动热水截止阀4的出口与热水箱18的进口连接。流量计6安装在冷凝器1冷却水回路中，用于测量冷凝器1冷却水的流量，单向阀5的出口分别与流量计6的进口和电动回水截止阀11的出口连接，电动回水截止阀11的进口与热水箱18下部相连。A温度计2置于冷凝器1的壳程出口管道中，在冷凝器1壳程出口与电动热水截止阀4进口和单向阀5进口的连接管道中，通过支管分别与膨胀水箱3的底部和侧面连接，以便冷凝器1的冷却水中的气体由膨胀水箱3的敞口逃逸，不致发生气塞现象。
浮子阀17安装在热水箱18的进口处。当热水箱18未充满时，浮子阀17呈打开状态，允许来自冷凝器1的热水流入热水箱18。B温度计19置于热水箱18内。热水箱18底部出口与热水使用设备连接。当热水箱18内水温降低到30℃以下，电动回水截止阀11为开启状态，热水箱18的水回流至冷凝器1继续吸收热量以提高温度。
流量计6的出口分别与电动旁路阀15的进口、电动三通阀16的B端口连接。电动三通阀16的A端口分别与电动补水阀8的出口、循环水泵10的进口连接，C温度计9置于循环水泵10的进口管道中。电动补水阀8的进口与淡水***管道连接。
当热水箱内的水很少使用时，为避免冷凝器冷却水温度过高而使冷凝器工作效率降低，使用海水冷却回路以降低冷却水温度。电动旁路阀15、海水冷却器12、海水泵13、通海阀14和电动三通阀16组成海水冷却回路。电动旁路阀15的出口与海水冷却器12的管程进口连接，海水冷却器12的管程出口与电动三通阀16的C端口连接，海水冷却器12壳程进口通过通海阀14、海水泵13与大海相通。海水冷却器12壳程的出口与大海相通，以便废海水排入大海。
可编程控制器7是整个节能热水***的采集控制单元。C温度计9、A温度计2、流量计6、B温度计19的信号输出端均与可编程控制器7的输入端电连接。电动旁路阀15、通海阀14、海水泵13、电动补水阀8、电动热水截止阀4、电动回水截止阀11、电动三通阀16的控制端均与可编程控制器7的控制信号输出端电连接。
在冷库制冷装置启动运转前，循环水泵10处于运转状态，电动热水截止阀4开启，电动回水截止阀11关闭，电动旁路阀15关闭、电动三通阀16保持A、B端口流通状态，海水泵13停机。
在冷库制冷装置启动运转后，当热水箱18的水温低于30℃时，可编程控制器7发出指令控制电动回水截止阀11开启，当热水箱18水温高于35℃时，电动回水截止阀11关闭。
当流量计6测得的水流量过低时，可编程控制器7控制电动补水阀8开启，允许淡水补入节能热水***。当C温度计9测得的水温高于38℃时，控制通海阀14开启，海水泵13运转，同时控制电动旁路阀15开启，电动三通阀16处于A、C端口连通状态，使海水冷却器12参加工作，以降低节能热水***中的进水温度，提高冷凝器1的工作效率。当进水温度降到35℃以下时，海水冷却回路停止工作，恢复正常工作状态。
当冷库制冷装置停止工作后，节能热水***仍应保持正常工作状态，直到A温度计2所测得的温度降到室温为止。

Claims (1)

1.一种船舶冷库制冷装置的节能热水***，包括：冷凝器(1)、A温度计(2)、膨胀水箱(3)、电动热水截止阀(4)、单向阀(5)、流量计(6)、可编程控制器(7)、电动补水阀(8)、C温度计(9)、循环水泵(10)、电动回水截止阀(11)、海水冷却器(12)、海水泵(13)、通海阀(14)、电动旁路阀(15)、电动三通阀(16)、浮子阀(17)、热水箱(18)、B温度计(19)，其特征在于：冷凝器(1)是普通管壳式冷凝器，冷凝器(1)的管程进口与压缩机(20)的出口连接，冷凝器(1)的管程出口分别与各冷库的热力膨胀阀(21)进口连接，压缩机(20)的进口分别与各冷库的制冷剂出口连接，冷凝器(1)壳程进口与循环水泵(10)的出口连接，冷凝器(1)的壳程出口分别与电动热水截止阀(4)进口和单向阀(5)进口连接，电动热水截止阀(4)的出口与热水箱(18)的进口连接；流量计(6)安装在冷凝器(1)冷却水回路中，单向阀(5)的出口分别与流量计(6)的进口和电动回水截止阀(11)的出口连接，电动回水截止阀(11)的进口与热水箱(18)下部相连，A温度计(2)置于冷凝器(1)的壳程出口管道中，在冷凝器壳程出口与电动热水截止阀(4)进口和单向阀(5)进口的连接管道中，通过支管分别与膨胀水箱(3)的底部和侧面连接；浮子阀(17)安装在热水箱(18)的进口处，B温度计(19)置于热水箱(18)内，热水箱(18)底部出口与热水使用设备连接，流量计(6)的出口分别与电动旁路阀(15)的进口、电动三通阀(16)的B端口连接，电动三通阀(16)的A端口分别与电动补水阀(8)的出口、循环水泵(10)的进口连接，C温度计(9)置于循环水泵(10)的进口管道中；电动旁路阀(15)、海水冷却器(12)、海水泵(13)、通海阀(14)和电动三通阀(16)组成海水冷却回路，电动旁路阀(15)的出口与海水冷却器(12)的管程进口连接，海水冷却器(12)的管程出口与电动三通阀(16)的C端口连接，海水冷却器(12)壳程进口通过通海阀(14)、海水泵(13)与大海相通，海水冷却器(12)壳程的出口与大海相通，C温度计(9)、A温度计(2)、流量计(6)、B温度计(19)的信号输出端均与可编程控制器(7)的输入端电连接；电动旁路阀(15)、通海阀(14)、海水泵(13)、电动补水阀(8)、电动热水截止阀(4)、电动回水截止阀(11)、电动三通阀(16)的控制端均与可编程控制器(7)的控制信号输出端电连接。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104354849A (zh) * 2014-10-27 2015-02-18 中国科学院广州能源研究所 一种油轮余热货油加热、压载水加热、制冷三联供***

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102094792A (zh) * 2010-12-30 2011-06-15 许名文 一种空压机热能回收综合利用***
CN102999064B (zh) * 2012-11-15 2015-02-04 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 自适应船用补水热阱温度控制***及其实现方法
CN103822340B (zh) * 2014-03-05 2017-06-06 余德林 一种热能回收集成箱

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4226606A (en) * 1978-10-06 1980-10-07 Air & Refrigeration Corp. Waste heat recovery system
JP2004340418A (ja) * 2003-05-13 2004-12-02 Denso Corp 給湯空調装置
CN2779309Y (zh) * 2005-02-02 2006-05-10 邵才宝 一种热回收型热泵式生活热水器
CN1924484A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 张斗庆 利用中央空调器废热制取热水的装置及其使用方法
CN2926914Y (zh) * 2006-05-31 2007-07-25 美的集团有限公司 余热回收式热泵热水器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4226606A (en) * 1978-10-06 1980-10-07 Air & Refrigeration Corp. Waste heat recovery system
JP2004340418A (ja) * 2003-05-13 2004-12-02 Denso Corp 給湯空調装置
CN2779309Y (zh) * 2005-02-02 2006-05-10 邵才宝 一种热回收型热泵式生活热水器
CN1924484A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 张斗庆 利用中央空调器废热制取热水的装置及其使用方法
CN2926914Y (zh) * 2006-05-31 2007-07-25 美的集团有限公司 余热回收式热泵热水器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104354849A (zh) * 2014-10-27 2015-02-18 中国科学院广州能源研究所 一种油轮余热货油加热、压载水加热、制冷三联供***
CN104354849B (zh) * 2014-10-27 2017-02-15 中国科学院广州能源研究所 一种油轮余热货油加热、压载水加热、制冷三联供***

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