[發明專利]一種以發動機廢熱與動力聯合驅動的兩級復疊式吸收/壓縮復合制冷循環系統

在審

• 申請號: 201710186203.8
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN108662808A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 胡軍勇;趙佳悅
• 申請（專利權）人: 胡軍勇
• 主分類號: F25B25/02
• 分類號: F25B25/02;F25B27/02;F25B47/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮

本發明屬于船舶機械制冷領域，提供一種以發動機廢熱與動力聯合驅動的兩級復疊式吸收/壓縮復合制冷循環系統。該循環包括：1)高溫級吸收/壓縮復合制冷循環；2)低溫級吸收/壓縮復合制冷循環；3)發動機廢熱除霜系統。本循環可以在漁船發動機排出的廢熱充足的情況下，實現以該廢熱驅動兩級復疊式吸收制冷循環來提供漁船冷藏室和冷凍室所需冷量；在該廢熱不充足的情況下，通過漁船發動機帶動相應高、低溫級壓縮機來進行壓縮式制冷，從而來補充漁船冷藏/凍室剩余所需冷量。并且可以通過采用部分發動機廢熱來對冷藏/凍室進行熱除霜，既可以節省其它能量的消耗，又能夠保證該制冷系統的制冷效果優良。

技術領域

本發明涉及一種可以實現節能減排的以漁船發動機廢熱與動力聯合驅動的兩級復疊吸收/壓縮混合制冷循環系統，屬于船舶機械制冷領域。

背景技術

遠洋捕撈漁船由于長時間在海上航行，需要對捕獲的海鮮進行低溫凍藏。大中型的捕撈船通常安裝有制冷裝置。目前一般采用的壓縮式制冷裝置需要通過漁船發動機輸出的軸功來保證正常運行。而且隨著制冷溫度的降低，制冷裝置的性能系數逐漸下降，這就意味著需要更多的燃料來同時保證漁船的正常航行和制冷裝置的正常工作。這不僅增加了漁船的運行成本，而且限制了漁船出海時間，同時漁船發動機還會排出更多的污染物，對環境造成更大的影響。另一方面，隨著人們生活水平的提高，越來越多的人開始重視海產品的新鮮程度。一般來講，冷凍溫度越低，海產品的凍結速度越快，從而使其細胞內凍結形成的冰晶越小，蛋白質的變性也較小,從而更大程度上保證海產品的鮮度。然而傳統吸收式制冷機的蒸發溫度不低是吸收制冷的一個突出缺陷。溴化鋰-水吸收制冷只能制得0℃以上的溫度。而氨-水吸收制冷雖然可以在0℃以下運行，但要制得-30℃以下溫度是非常困難的。雖然自復疊吸收式制冷循環能獲得比傳統吸收式制冷低得多的蒸發溫度，但循環性能系數較低。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在上述問題，提出一種以發動機廢熱與動力聯合驅動的兩級復疊式吸收/壓縮復合制冷循環系統，對漁船內海產品進行冷凍與冷藏。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種以發動機廢熱與動力聯合驅動的兩級復疊式吸收/壓縮復合制冷循環系統包括高溫級吸收/壓縮復合制冷循環系統、低溫級吸收/壓縮復合制冷循環系統和發動機廢熱除霜系統。

所述的高溫級吸收/壓縮復合制冷循環系統包括高溫級發生器1、止回閥2和12、高溫級冷凝器3、高溫級電子膨脹閥4、流量調節閥5和7、高溫級蒸發器6、低壓油分離器8、高溫級壓縮機10、高壓油分離器11、高溫級鼓泡吸收器13、高溫級溶液循環泵14、高溫級溶液熱交換器15、蒸發冷凝器19。所述的低溫級吸收/壓縮復合制冷循環系統包括低溫級發生器16、止回閥17和27、低溫級冷凝器18、蒸發冷凝器19、低溫級電子膨脹閥20、低溫級蒸發器21、低壓油分離器24、壓縮機25、高壓油分離器26、低溫級鼓泡吸收器28、低溫級溶液循環泵29、低溫級溶液熱交換器31。所述的發動機廢熱除霜系統包括發動機9、截止閥30、流量調節閥22和23。

由于當漁船在海面上時，受到風和海浪影響，船體會產生持續的顛簸。在這種情況下，管內降膜吸收器對制冷劑的吸收效果差，而鼓泡吸收器能夠不受船體顛簸影響保持較好的吸收效果。因此，本發明中采用鼓泡吸收器來吸收該混合制冷系統的制冷劑。

本發明提供的兩級復疊式吸收/壓縮復合制冷循環系統的運行情況為：

當發動機9能產生足夠廢熱滿足冷藏/凍室的冷量需求，發動機9不帶動高、低溫壓縮機10和25運轉。此時該復合制冷循環為以發動機廢熱驅動的雙級復疊式吸收制冷循環，且高溫級吸收/壓縮復合制冷循環產生的冷量可以通過流量調節閥5和7來合理分配進入冷藏室和蒸發冷凝器19的量。當高、低溫級制冷循環中任何一級所輸入的發動機廢熱不足以滿足相應冷量需求時，發動機9開始帶動該級的壓縮機進行吸收/壓縮復合制冷循環，從而來滿足漁船所需冷量。當冷藏或冷凍室需要除霜時，除霜系統可以利用部分發動機廢熱來進行熱除霜，從而保證該混合制冷循環的制冷效果良好。