利用渔船尾气制冷系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310426492.6

申请日:

2013.09.18

公开号:

CN103438609A

公开日:

2013.12.11

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):F25B 25/00申请公布日:20131211|||实质审查的生效IPC(主分类):F25B 25/00申请日:20130918|||公开

IPC分类号:

F25B25/00; F25B27/02

主分类号:

F25B25/00

申请人:

上海交通大学

发明人:

陈江平; 严瑞东; 黄嘉乐

地址:

200240 上海市闵行区东川路800号

优先权:

专利代理机构:

上海交达专利事务所 31201

代理人:

王毓理;王锡麟

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内容摘要

一种余热制冷技术领域的利用渔船尾气制冷系统,包括:发生器、作为压缩机的喷射器、冷凝器、储液器、循环泵、电子节流阀和蒸发器,发生器、喷射器的扩压端、冷凝器、储液器、循环泵依次连接并组成冷凝循环部分,喷射器的引射端依次连接蒸发器的出口端、电子节流阀以及储液器并与冷凝器一并组成蒸发循环部分。本发明利用余热在发生器中产生的高温高压工作蒸气,较单一喷射式装置有更高的喷射系数,因而有更高的制冷系数;可使用的热源温度较单一的吸收式装置进一步降低,扩大了使用范围;同时本发明运用喷射—吸附式制冷系统相对比现有技术极大的提高了COP。同时由于结构简单,构件较少便于对于产品的维护和修理,并不存在氨制冷系统的安全隐患。

权利要求书

权利要求书
1.  一种利用渔船尾气制冷系统,其特征在于,包括:发生器、作为压缩机的喷射器、冷凝器、储液器、循环泵、电子节流阀和蒸发器,其中:发生器、喷射器的扩压端、冷凝器、储液器、循环泵依次连接并组成冷凝循环部分,喷射器的引射端依次连接蒸发器的出口端、电子节流阀以及储液器并与冷凝器一并组成蒸发循环部分。

2.  根据权利要求1所述的利用渔船尾气制冷系统,其特征是,所述的冷凝器的进口端口与喷射器扩压端相连。

3.  根据权利要求1所述的利用渔船尾气制冷系统,其特征是,所述的发生器另外与循环泵和喷射器主喷射端相连。

4.  根据权利要求1所述的利用渔船尾气制冷系统,其特征是,所述的蒸发器另外与膨胀阀相连。

说明书

说明书利用渔船尾气制冷系统
技术领域
本发明涉及的是一种余热制冷技术领域的装置,具体是一种利用渔船尾气制冷系统。
背景技术
渔船除了利用带冰对于类进行保鲜以外,也可以通过制冷机进行制冷保鲜。通常的压缩式制冷机需要耗费渔船大量的电能,小型渔船的柴油机难以满足其制冷耗费的电能。另外,由于压缩式制冷目前采用R12或R22制冷剂,具有ODP和GWP较大的情况,根据蒙特利尔协议已被禁用。而采用吸收—喷射式制冷技术,其采用工质符合协议要求。并且由于利用了低品质热源为动力驱动,可以节约电能。
渔船的柴油机运行时,通常柴油机只能将燃料全部能量的30%—40%转化为有用的机械能,其余60%—70%都是以热量的形式排放掉,其主要排放形式有冷却水、废气、辐射(通常以废气形式排放的热量可以达到35%—40%,排放温度为400—450℃)。为了防止凝结以及烟气中的腐蚀性作用,考虑到烟气的最终排放温度的限制,通常将最终排烟温度定为200℃左右,则可以回收大约一半的烟气余热,这部分余热作为吸附制冷的热源较为合适。同时可以采用海水作为冷却水,利用渔船柴油机的余热,当柴油机开动时,排烟温度达到吸附温度后就可以启动制冷系统制冰,基本可满足捕捞鱼产品的冷冻保鲜要求。
利用发动机尾气作为动力,国内外许多研究人员对此进行研究,但都不尽完美。
经过对现有技术的检索发现,中国专利文献号CN2012469202009-05-27,公开了一种相变蓄能式渔船尾气制冷系统,主要由渔船尾气制冷机、蓄冷器以及冷风机组成;所述渔船尾气制冷机将降温后的载冷剂一路通过电磁阀I和电动调节阀I与蓄冷器相联结,另一路通过电磁阀I和电动调节阀III与鱼仓中的冷风机相联结。但该技术运用单一的吸附(吸收)式制冷系统且结构复杂能效较低。
中国专利文献号CN101865560,公开日2010-10-20,公开了一种渔船尾气制冷机组,采用氨水吸收式制冷原理,利用渔船尾气余热驱动系统工作,最终实现制冷过程。主要由发生与精馏器、冷凝器、氨节流阀、储液罐、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液节流阀、溶液换热器等组成。在发生与精馏器的发生部分氨水溶液被加热,蒸发出大量氨蒸汽和少量水蒸汽,在发生与精馏器的精馏部分水蒸汽被精馏,剩余氨蒸汽在冷凝器中被冷凝为液氨,经节流阀节流降压后进入储液罐,在蒸发器中蒸发制冷为渔船提供保鲜用的冷量。但该技术运用单一的吸附(吸收)式制冷系统且结构复杂能效较低,且氨制冷在用尾气存在安全隐患。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题,提出一种利用渔船尾气制冷系统,利用余热在发生器中产生的高温高压工作蒸气,较单一喷射式装置有更高的喷射系数,因而有更高的制冷系数;可使用的热源温度较单一的吸收式装置进一步降低,扩大了使用范围;同时本发明运用喷射—吸附式制冷系统相对比现有技术极大的提高了COP。同时由于结构简单,构件较少便于对于产品的维护和修理,并不存在氨制冷系统的安全隐患。
本发明是通过以下技术方案实现的,本发明包括:发生器、作为压缩机的喷射器、冷凝器、储液器、循环泵、电子节流阀和蒸发器,其中:发生器、喷射器的扩压端、冷凝器、储液器、循环泵依次连接并组成冷凝循环部分,喷射器的引射端依次连接蒸发器的出口端、电子节流阀以及储液器并与冷凝器一并组成蒸发循环部分。
所述的冷凝器的进口端口与喷射器扩压端相连。
所述的发生器另外与循环泵和喷射器主喷射端相连。
所述的蒸发器另外与膨胀阀相连。
本发明工作过程如下:用余热在发生器中产生的高温高压工作蒸气。工作蒸气进入喷嘴。膨胀并以高速流动(流速可达1000m/s以上),于是在喷嘴出口处造成很低的压力,这就为蒸发器中水在低温下汽化创造了条件。由于水汽化时需从未汽化的介质中吸收潜热,因而使未汽化的水温度降低(制冷)。这部分低温水便可用于空气调节或其它生产工艺过程。蒸发器中产生的冷剂水蒸气与工作蒸气在喷嘴出口处混合,一起进入扩压端;在扩压端中由于流速降低而是压力升高;到冷凝器,被外部冷却水冷却变为液态水。液态水再由冷凝器引出,分两路:一路经过节流阀降压后送回蒸发器,继续蒸发制冷;另一路用泵提高压力送回发生器,重新加热产生工作蒸气。
技术效果
与现有技术相比,本发明引入了喷射器系统。现有技术都是以喷射器为膨胀阀使用,而本发明则创新的把喷射器作为压缩机使用。其驱动源则为渔船尾气的高温热源,系统不再依赖传统能源就可进行正常运转。并且本发明较单一喷射式装置有更高的喷射系数,因而有更高的制冷系数;可使用的热源温度较单一的吸收式装置进一步降低,扩大了使用范围。
附图说明
图1是本发明结构示意图;
图中:1发生器、2喷射器、3冷凝器、4储液器、5循环泵、6电子节流阀、7蒸发器。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施, 给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示,本实施例包括:发生器1、作为压缩机的喷射器2、冷凝器3、储液器4、循环泵5、电子节流阀6和蒸发器7,其中:发生器1、喷射器2的扩压端、冷凝器3、储液器4、循环泵5依次连接并组成冷凝循环部分,2喷射器的引射端依次连接蒸发器7的出口端、电子节流阀6以及4储液器并与3冷凝器一并组成蒸发循环部分。
所述的冷凝器3的进口端口与喷射器2的扩压端相连。
所述的发生器1另外与循环泵5相连;
所述的蒸发器7另外与膨胀阀6相连。
本装置的工作过程如下:用余热在发生器中产生的高温高压工作蒸气。工作蒸气进入喷嘴。膨胀并以高速流动(流速可达1000m/s以上),于是在喷嘴出口处造成很低的压力,这就为蒸发器中水在低温下汽化创造了条件。由于水汽化时需从未汽化的水中吸收潜热,因而使未汽化的水温度降低(制冷)。这部分低温水便可用于空气调节或其它生产工艺过程。蒸发器中产生的冷剂水蒸气与工作蒸气在喷嘴出口处混合,一起进入扩压端;在扩压端中由于流速降低而是压力升高;到冷凝器,被外部冷却水冷却变为液态水。液态水再由冷凝器引出,分两路:一路经过节流阀降压后送回蒸发器,继续蒸发制冷;另一路用泵提高压力送回发生器,重新加热产生工作蒸气。

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1、(10)申请公布号 CN 103438609 A(43)申请公布日 2013.12.11CN103438609A*CN103438609A*(21)申请号 201310426492.6(22)申请日 2013.09.18F25B 25/00(2006.01)F25B 27/02(2006.01)(71)申请人上海交通大学地址 200240 上海市闵行区东川路800号(72)发明人陈江平 严瑞东 黄嘉乐(74)专利代理机构上海交达专利事务所 31201代理人王毓理 王锡麟(54) 发明名称利用渔船尾气制冷系统(57) 摘要一种余热制冷技术领域的利用渔船尾气制冷系统,包括:发生器、作为压缩机的喷射。

2、器、冷凝器、储液器、循环泵、电子节流阀和蒸发器,发生器、喷射器的扩压端、冷凝器、储液器、循环泵依次连接并组成冷凝循环部分,喷射器的引射端依次连接蒸发器的出口端、电子节流阀以及储液器并与冷凝器一并组成蒸发循环部分。本发明利用余热在发生器中产生的高温高压工作蒸气,较单一喷射式装置有更高的喷射系数,因而有更高的制冷系数;可使用的热源温度较单一的吸收式装置进一步降低,扩大了使用范围;同时本发明运用喷射吸附式制冷系统相对比现有技术极大的提高了COP。同时由于结构简单,构件较少便于对于产品的维护和修理,并不存在氨制冷系统的安全隐患。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民。

3、共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)申请公布号 CN 103438609 ACN 103438609 A1/1页21.一种利用渔船尾气制冷系统,其特征在于,包括:发生器、作为压缩机的喷射器、冷凝器、储液器、循环泵、电子节流阀和蒸发器,其中:发生器、喷射器的扩压端、冷凝器、储液器、循环泵依次连接并组成冷凝循环部分,喷射器的引射端依次连接蒸发器的出口端、电子节流阀以及储液器并与冷凝器一并组成蒸发循环部分。2.根据权利要求1所述的利用渔船尾气制冷系统,其特征是,所述的冷凝器的进口端口与喷射器扩压端相连。3.根据权利要求1所述的利用渔船尾气制冷系统,其特。

4、征是,所述的发生器另外与循环泵和喷射器主喷射端相连。4.根据权利要求1所述的利用渔船尾气制冷系统,其特征是,所述的蒸发器另外与膨胀阀相连。权 利 要 求 书CN 103438609 A1/3页3利用渔船尾气制冷系统技术领域0001 本发明涉及的是一种余热制冷技术领域的装置,具体是一种利用渔船尾气制冷系统。背景技术0002 渔船除了利用带冰对于类进行保鲜以外,也可以通过制冷机进行制冷保鲜。通常的压缩式制冷机需要耗费渔船大量的电能,小型渔船的柴油机难以满足其制冷耗费的电能。另外,由于压缩式制冷目前采用R12或R22制冷剂,具有ODP和GWP较大的情况,根据蒙特利尔协议已被禁用。而采用吸收喷射式制冷。

5、技术,其采用工质符合协议要求。并且由于利用了低品质热源为动力驱动,可以节约电能。0003 渔船的柴油机运行时,通常柴油机只能将燃料全部能量的30%40%转化为有用的机械能,其余60%70%都是以热量的形式排放掉,其主要排放形式有冷却水、废气、辐射(通常以废气形式排放的热量可以达到35%40%,排放温度为400450)。为了防止凝结以及烟气中的腐蚀性作用,考虑到烟气的最终排放温度的限制,通常将最终排烟温度定为200左右,则可以回收大约一半的烟气余热,这部分余热作为吸附制冷的热源较为合适。同时可以采用海水作为冷却水,利用渔船柴油机的余热,当柴油机开动时,排烟温度达到吸附温度后就可以启动制冷系统制冰。

6、,基本可满足捕捞鱼产品的冷冻保鲜要求。0004 利用发动机尾气作为动力,国内外许多研究人员对此进行研究,但都不尽完美。0005 经过对现有技术的检索发现,中国专利文献号CN2012469202009-05-27,公开了一种相变蓄能式渔船尾气制冷系统,主要由渔船尾气制冷机、蓄冷器以及冷风机组成;所述渔船尾气制冷机将降温后的载冷剂一路通过电磁阀I和电动调节阀I与蓄冷器相联结,另一路通过电磁阀I和电动调节阀III与鱼仓中的冷风机相联结。但该技术运用单一的吸附(吸收)式制冷系统且结构复杂能效较低。0006 中国专利文献号CN101865560,公开日2010-10-20,公开了一种渔船尾气制冷机组,采。

7、用氨水吸收式制冷原理,利用渔船尾气余热驱动系统工作,最终实现制冷过程。主要由发生与精馏器、冷凝器、氨节流阀、储液罐、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液节流阀、溶液换热器等组成。在发生与精馏器的发生部分氨水溶液被加热,蒸发出大量氨蒸汽和少量水蒸汽,在发生与精馏器的精馏部分水蒸汽被精馏,剩余氨蒸汽在冷凝器中被冷凝为液氨,经节流阀节流降压后进入储液罐,在蒸发器中蒸发制冷为渔船提供保鲜用的冷量。但该技术运用单一的吸附(吸收)式制冷系统且结构复杂能效较低,且氨制冷在用尾气存在安全隐患。发明内容0007 本发明针对现有技术存在的问题,提出一种利用渔船尾气制冷系统,利用余热在发生器中产生的高温高压工作蒸气,较单一。

8、喷射式装置有更高的喷射系数,因而有更高的制冷系数;可使用的热源温度较单一的吸收式装置进一步降低,扩大了使用范围;同时本发明运用喷射吸附式制冷系统相对比现有技术极大的提高了COP。同时由于结构简单,构说 明 书CN 103438609 A2/3页4件较少便于对于产品的维护和修理,并不存在氨制冷系统的安全隐患。0008 本发明是通过以下技术方案实现的,本发明包括:发生器、作为压缩机的喷射器、冷凝器、储液器、循环泵、电子节流阀和蒸发器,其中:发生器、喷射器的扩压端、冷凝器、储液器、循环泵依次连接并组成冷凝循环部分,喷射器的引射端依次连接蒸发器的出口端、电子节流阀以及储液器并与冷凝器一并组成蒸发循环部。

9、分。0009 所述的冷凝器的进口端口与喷射器扩压端相连。0010 所述的发生器另外与循环泵和喷射器主喷射端相连。0011 所述的蒸发器另外与膨胀阀相连。0012 本发明工作过程如下:用余热在发生器中产生的高温高压工作蒸气。工作蒸气进入喷嘴。膨胀并以高速流动(流速可达1000m/s以上),于是在喷嘴出口处造成很低的压力,这就为蒸发器中水在低温下汽化创造了条件。由于水汽化时需从未汽化的介质中吸收潜热,因而使未汽化的水温度降低(制冷)。这部分低温水便可用于空气调节或其它生产工艺过程。蒸发器中产生的冷剂水蒸气与工作蒸气在喷嘴出口处混合,一起进入扩压端;在扩压端中由于流速降低而是压力升高;到冷凝器,被外。

10、部冷却水冷却变为液态水。液态水再由冷凝器引出,分两路:一路经过节流阀降压后送回蒸发器,继续蒸发制冷;另一路用泵提高压力送回发生器,重新加热产生工作蒸气。技术效果0013 与现有技术相比,本发明引入了喷射器系统。现有技术都是以喷射器为膨胀阀使用,而本发明则创新的把喷射器作为压缩机使用。其驱动源则为渔船尾气的高温热源,系统不再依赖传统能源就可进行正常运转。并且本发明较单一喷射式装置有更高的喷射系数,因而有更高的制冷系数;可使用的热源温度较单一的吸收式装置进一步降低,扩大了使用范围。附图说明0014 图1是本发明结构示意图;0015 图中:1发生器、2喷射器、3冷凝器、4储液器、5循环泵、6电子节流。

11、阀、7蒸发器。具体实施方式0016 下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例10017 如图1所示,本实施例包括:发生器1、作为压缩机的喷射器2、冷凝器3、储液器4、循环泵5、电子节流阀6和蒸发器7,其中:发生器1、喷射器2的扩压端、冷凝器3、储液器4、循环泵5依次连接并组成冷凝循环部分,2喷射器的引射端依次连接蒸发器7的出口端、电子节流阀6以及4储液器并与3冷凝器一并组成蒸发循环部分。0018 所述的冷凝器3的进口端口与喷射器2的扩压端相连。0019 所述的发生器1另外与循环。

12、泵5相连;0020 所述的蒸发器7另外与膨胀阀6相连。说 明 书CN 103438609 A3/3页50021 本装置的工作过程如下:用余热在发生器中产生的高温高压工作蒸气。工作蒸气进入喷嘴。膨胀并以高速流动(流速可达1000m/s以上),于是在喷嘴出口处造成很低的压力,这就为蒸发器中水在低温下汽化创造了条件。由于水汽化时需从未汽化的水中吸收潜热,因而使未汽化的水温度降低(制冷)。这部分低温水便可用于空气调节或其它生产工艺过程。蒸发器中产生的冷剂水蒸气与工作蒸气在喷嘴出口处混合,一起进入扩压端;在扩压端中由于流速降低而是压力升高;到冷凝器,被外部冷却水冷却变为液态水。液态水再由冷凝器引出,分两路:一路经过节流阀降压后送回蒸发器,继续蒸发制冷;另一路用泵提高压力送回发生器,重新加热产生工作蒸气。说 明 书CN 103438609 A1/1页6图1说 明 书 附 图CN 103438609 A。

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