一种船舶用能源综合利用系统的制作方法

文档序号:25319195发布日期:2021-06-04 16:52阅读:90来源:国知局
一种船舶用能源综合利用系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种船舶用能源综合利用系统,属于船用辅助设备技术领域。


背景技术:

2.目前,船舶上有大量的余热、废热未被合理利用。同时,船舶上广泛使用的蒸汽压缩式空调结构,使用的是电能作为驱动力,大大耗费船舶电量,而吸收式空调结构可以采用热水、蒸汽等作为驱动热源,即采用低品位的驱动热源。同时,船舶主机有大量废热没有得到合理、高效的利用。中国专利公告号cn206202653u 公开了一种船舶用余热空调结构,使用的是船舶发动机排出的高温排气制冷,实现对船舶驾驶室及船舱进行降温。但该专利中,在船舶主机不运行时,就没有高温排气用于制冷,因而不能保证船舶空调制冷系统的持续运行。


技术实现要素:

3.本实用新型要解决的技术问题是:在船舶主机不运行时,如何保证船舶空调制冷系统的持续运行。
4.为了解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是提供了一种船舶用能源综合利用系统,其特征在于,包括太阳能集热器、吸收式制冷机、废气锅炉、蒸汽发电机组、风机盘管、热井单元、海水淡化装置,太阳能集热器通过温控阀门与储热水箱连接;储热水箱与吸收式制冷机连接,吸收式制冷机上设有冷却水系统;废气锅炉通过温控阀门与储热水箱连接;蒸汽发电机组与废气锅炉连接;风机盘管通过冷水泵与吸收式制冷机连接,风机盘管还通过第二阀门与储热水箱连接;热井单元分别与储热水箱、蒸汽发电机组连接;海水淡化装置通过第三阀门与储热水箱相连。
5.优选地,所述的吸收式制冷机包括冷凝器、吸收器、发生器以及蒸发器,发生器与储热水箱连接,冷凝器与蒸发器连接,冷凝器通过冷却水系统与吸收器连接,吸收器通过管路与发生器连接;风机盘管通过冷水泵与蒸发器连接。
6.优选地,所述的发生器与储热水箱之间设置有热水泵和第一阀门;冷却水系统与吸收器之间设置有冷却水泵;吸收器与发生器之间设置有换热器。
7.优选地,所述的吸收式制冷机的进口热水温度为90℃。
8.优选地,所述的吸收式制冷机为溴化锂吸收式制冷机。
9.优选地,所述的废气锅炉的下游设置有低压气包,废气锅炉的上游设置有高压气包。
10.优选地,所述的废气锅炉布置在船舶发动机的排气管内。
11.优选地,所述的风机盘管的数量不少于船舶舱室的数量,且风机盘管的数量不多于船舶舱室数量的两倍。
12.优选地,每个所述的船舶舱室内至少布置有一个风机盘管。
13.优选地,所述的海水淡化装置为竖管降膜式海水淡化装置。
14.与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
15.(1)利用太阳能集热器和船舶发动机排出的高温废气余热作为吸收式制冷机的低温热源,在基本不需要其他能源的情况下,夏天可为全船各舱室提供冷气,冬天可提供热能,有能量富余时,可利用废气锅炉的高压气包产生的高温蒸汽通过小型蒸汽发电机组为船舶提供部分电力;
16.(2)冷热水共用一个水系统,制冷和供热转换时不需要另外的换热器,只要将二个阀门开关进行转换即可,冬季直接将热水泵入风机盘管进行供热,减少了设备数量、提高了系统可靠性、紧凑性;
17.(3)直接利用海水作为系统冷却用水,不但简化系统结构,而且减少投资成本;
18.(4)利用设置在各管路出口的温度和流量传感器,通过智能控制系统,实现系统各工作状态的切换;
19.(5)通过海水淡化装置,利用储热水箱中的热水对冷却完系统的高温海水进行淡化,提高了能源利用率。
附图说明
20.图1为本实用新型提供了一种船舶用能源综合利用系统的结构示意图。
具体实施方式
21.为使本实用新型更明显易懂,兹以优选实施例,并配合附图作详细说明如下。
22.本实用新型提供了一种船舶用能源综合利用系统,如图1所示,其包括太阳能集热器1、发生器2、冷凝器3、蒸发器4、吸收器5、换热器6、废气锅炉7、储热水箱8、蒸汽发电机组9、热井单元10、冷却水系统11、热水泵12、第一阀门13、第二阀门14、冷水泵15、冷却水泵16、风机盘管17、第三阀门18、海水淡化装置19。
23.在本实施例中,太阳能集热器1通过温控阀门与储热水箱8连接。
24.具体的,吸收式制冷机设置有冷凝器3、吸收器5、发生器2以及蒸发器4,发生器2与储热水箱8连接,发生器2与储热水箱8之间设置有热水泵12和第一阀门13,冷凝器3与蒸发器4连接,冷凝器3还通过冷却水系统11与吸收器 5连接,冷却水系统11与吸收器5之间还设置有冷却水泵16,吸收器5通过管路与发生器2连接,吸收器5与发生器2之间设置有换热器6。废气锅炉7通过温控阀门与储热水箱8连接,废气锅炉7的下游设置有低压气包,废气锅炉7的上游设置有高压气包,废气锅炉7布置在船舶发动机的排气管内。蒸汽发电机组 9与废气锅炉7连接。风机盘管17通过冷水泵15与蒸发器4连接,风机盘管17 还通过第二阀门14与储热水箱8连接。热井单元10与储热水箱8连接,热井单元10还与蒸汽发电机组9连接。海水淡化装置19通过第三阀门18与储热水箱 8连接。
25.本实施例中,吸收式制冷机为溴化锂吸收式制冷机;溴化锂吸收式制冷机的进口热水温度为90℃左右。废气锅炉7布置在船舶发动机的排气管内。风机盘管17的数量不少于船舶舱室的数量,且风机盘管17的数量不多于船舶舱室数量的两倍。每个船舶舱室内至少布置有一个风机盘管17。换热器6为翅片管式换热器。海水淡化装置19为竖管降膜式海水淡化装置;海水淡化装置19利用的是冷却完系统的高温冷却水。
26.在各管路出口设有温度和流量传感器,通过智能控制系统,实现系统各工作状态
的切换。
27.本实用新型的工作原理及使用方法如下:
28.本实用新型提供的一种船舶用能源综合利用系统由放置在上建甲板上的太阳能集热器1和船舶主机排气管上的废气锅炉7吸收发动机排气余热,两者共同为吸收式机组提供驱动热源。在夏季制冷工况时,第一阀门13开启,第二阀门 14关闭,当热水加热到80~90℃时,利用热水泵12,将热水输入吸收式制冷机的发生器2中,此时冷却水泵16也开启,从海水中抽吸冷水进入吸收式制冷机的吸收器5和冷凝器3中进行冷却,吸收式制冷机工作,在蒸发器4中产生冷量,蒸发器4中的冷媒水经冷水泵15输送到各舱室末端风机盘管17中,实现各舱室的制冷降温目的。在冬季供热工况时第一阀门13关闭,第二阀门14开启,此时热水泵12、冷却水泵16和吸收式制冷机均不工作,只有冷水泵15开启,当热水加热到50~60℃时,利用冷水泵15,将热水输入风机盘管17中,由风机盘管 17的风机驱动空气,通过风机盘管17实现对空气的加热。其中吸收式制冷机采用溴化锂吸收式制冷机,在真空状态下,其以水作为制冷剂,溴化锂水溶液作为吸收剂,利用水在高真空状态下沸点变低的特点来制冷,即利用水沸腾的潜热进行制冷,制取零度以上的低温水。当系统能量充裕时,通过蒸汽发电机组9为全船提供部分电力。同时通过竖管降膜式海水淡化装置,以储热水箱8中的热水为热源,对冷却完系统的高温海水进行淡化。
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