一種船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置製造方法

2023-06-24 03:48:51 3

一種船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置，包括制冷機組、除溼機組和儲水箱，所述制冷機組和除溼機組間通過所述儲水箱進行熱能傳遞循環利用，所述制冷機組和除溼機組分別獨立工作。所述制冷機組為吸收式的制冷機組，所述制冷機組包括蒸發器，吸收器，蒸汽發生器，冷凝器，還包括與儲水箱相連接的冷卻器，冷卻器連通船舶的艙室，儲水箱與蒸發器相連接，蒸汽發生器與缸套相連接，利用缸套內的冷卻水進行熱能交換。該船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置能夠克服傳統的空調系統以犧牲溼度控制進行溫度調節的缺點，同時也可以避免傳統空調送風中帶水、帶菌的衛生問題，同時節能環保。
【專利說明】一種船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種船舶用設備，特別涉及一種船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置。

【背景技術】
[0002]船舶由於其使用環境的原因，其內的空氣溼度較大，因此船舶用空調的除溼量非常大，除溼也成為船舶用空調的一個重要功能。目前船舶上使用的空調主要採用直接蒸發冷卻和間接冷卻技術對室外或室內和室外混合空氣進行冷凝除溼降溫，該技術主要是將空氣冷卻到低於空氣露點的溫度，然後再進行除溼，同時通過加熱措施使空氣升高溫度以消除人吹冷風不適感。這種空調系統使船舶艙室內的溫度控制隱含以犧牲溼度控制為代價的，常常溫度控制達到要求但溼度很難達到要求。由於蒸發器蒸發溫度低，其製冷能效比也很低，同時在直接蒸發冷卻處理空氣的過程中，設備表面很容易結霜，影響傳熱效果。同時，船舶上擁有豐富的廢熱，大量的廢熱被排入海水或者大氣中，不僅造成了能源的大量浪費，還對海洋環境造成了非常大的汙染。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種溫度和溼度分開控制、能夠提高製冷蒸發溫度、同時可以充分利用船舶上的富裕餘熱的船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置。
[0004]本實用新型解決上述問題所採用的技術方案為:船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置，包括制冷機組和除溼機組，其特徵在於:還包括儲水箱，所述制冷機組和除溼機組間通過所述儲水箱進行熱能傳遞循環利用，所述制冷機組和除溼機組分別獨立工作；
[0005]所述制冷機組為吸收式的制冷機組，所述制冷機組包括蒸發器，與所述蒸發器相連接的吸收器，與所述吸收器相連接的蒸汽發生器，分別與所述蒸汽發生器和蒸發器相連接的冷凝器；
[0006]其中所述蒸發器連接於所述儲水箱，實現與所述制冷機組間的熱量循環；所述蒸汽發生器連接於缸套，利用所述缸套內的冷卻水的進行熱量交換。
[0007]優選地，所述除溼機組包括與新風入口相連接的冷卻除溼器，與所述冷卻除溼器相連接的除溼轉輪，與所述除溼轉輪相連接的海水冷卻器，與所述海水冷卻器相連接的空氣冷卻器，與所述空氣冷卻器相連接的送風機，所述送風機連通船舶的艙室；所述除溼機組還包括與所述除溼轉輪和船舶的艙室相連通的空氣加熱器，與所述除溼轉輪相連接的排風機；所述船舶的艙室與所述新風入口間還設置有迴風通道，供船舶的艙室內的迴風回流；
[0008]所述空氣冷卻器和冷卻除溼器分別連接於所述儲水箱，從而與所述蒸發器間進行熱能交換；所述空氣加熱器連接於船舶上的餘熱蒸汽鍋爐，通過所述餘熱蒸汽鍋爐的廢熱進行加熱。
[0009]所述除溼轉輪上設置有的除溼區和再生區，所述冷卻除溼器和所述海水冷卻器分別連接於所述除溼區；所述空氣加熱器和所述排風機分別連接於所述再生區。
[0010]為了充分利用廢熱，完成制冷機組和除溼機組間的熱能循環利用，所述儲水箱包括熱水箱和冷水箱；所述熱水箱中的熱水經蒸發器回流至冷水箱，所述冷水箱中的冷水經冷卻除溼器回流至熱水箱，所述冷水箱中的冷水經空氣冷卻器回流至熱水箱。
[0011]為了充分利用海洋資源，節能環保，所述吸收器、冷凝器之間設置有海水通道，海水經由海水通道自吸收器流入，再自冷凝器流出。
[0012]為了利用廢熱，所述吸收器和所述蒸汽發生器間設置有溶液泵和溶液熱交換器，所述吸收器中的低濃度工質對溶液由溶液泵加壓經溶液熱交換器送至蒸汽發生器中，蒸汽發生器中經加熱蒸發了水蒸氣的高濃度工質對溶液經溶液熱交換器回流至吸收器中，蒸汽發生器中蒸發的水蒸氣進入冷凝器中。
[0013]為了防止氟氯昂製冷劑對環境造成破壞，所述工質對採用溴化鋰和水為工質對。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的優點在於:船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置對空氣的除溼過程和冷卻過程是分開獨立控制進行的，相互聯繫但互不影響，能夠克服傳統的空調系統以犧牲溼度控制進行溫度調節的缺點。此外，該船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置的巧妙設計能夠充分利用船舶上的富裕餘熱、空調工作過程中產生的廢能及海洋中的自然資源，節能環保。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例中船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0017]如圖1所示，本實施例中的船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置，包括制冷機組、除溼機組、儲水箱3，所述制冷機組和除溼機組間通過所述儲水箱3進行熱能傳遞循環利用，所述制冷機組和除溼機組分別獨立工作。
[0018]所述制冷機組為18°C?22°C的高溫冷水的吸收式制冷機組，制冷機組採用溴化鋰和水為工質對，如此可以防止氟氯昂製冷劑對環境造成破壞。所述制冷機組包括蒸發器11，與所述蒸發器11相連接的吸收器12，與所述吸收器12相連接的蒸汽發生器13，分別與所述蒸汽發生器13和蒸發器11相連接的冷凝器14。其中，蒸汽發生器13和冷凝器14裝在一個筒子內，蒸發器11和吸收器12分筒設置。
[0019]其中，所述吸收器12和所述蒸汽發生器13間設置有溶液泵16和溶液熱交換器17，所述吸收器12中的低濃度溴化鋰溶液經溶液泵16加壓，再經過溶液熱交換器17送至蒸汽發生器13中，蒸汽發生器13中經加熱蒸發了水蒸氣的高濃度溴化鋰溶液經溶液熱交換器17回流至吸收器12中，蒸汽發生器13中蒸發的水蒸氣進入冷凝器14中。在高濃度溴化鋰溶液的回流過程中，高濃度溴化鋰溶液的溫度還比較高，則在溶液熱交換器17內，高濃度溴化鋰溶液的熱量會向流向蒸汽發生器13的低濃度溴化鋰溶液進行熱傳遞，對低濃度溴化鋰溶液進行加熱。
[0020]所述除溼機組包括與新風入口相連接的冷卻除溼器21，與所述冷卻除溼器21相連接的除溼轉輪22，與所述除溼轉輪22相連接的海水冷卻器23，與所述海水冷卻器23相連接的空氣冷卻器24，與所述空氣冷卻器24相連接的送風機25，所述送風機25連通船舶的艙室5。所述除溼機組還包括與所述除溼轉輪22和船舶的艙室5相連通的空氣加熱器26，與所述除溼轉輪22相連接的排風機27。
[0021]其中，所述除溼轉輪22上設置有除溼區221和再生區222，除溼區221的面積大於再生區222的面積。所述冷卻除溼器21和所述海水冷卻器23分別連接於除溼區221，所述空氣加熱器26和所述排風機27分別連接於再生區222。
[0022]為了充分利用廢熱，該船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置中，制冷機組中的蒸發器11和除溼機組中的冷卻除溼器21、空氣冷卻器24均連接於所述儲水箱3。其中所述儲水箱3包括熱水箱31和冷水箱32。所述熱水箱31中的熱水經蒸發器11回流至冷水箱32，所述冷水箱32中的冷水經冷卻除溼器21回流至熱水箱31，所述冷水箱32中的冷水經空氣冷卻除溼器21回流至熱水箱31，進而在蒸發器11與冷卻除溼器21、空氣冷卻器24間形成熱水和冷水的熱能循環。其中，蒸發器11、冷卻除溼器21和空氣冷卻器24內均設置供水通過的水流管道。
[0023]為了充分利用廢熱，該船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置中，制冷機組中的蒸汽發生器13連接於缸套，利用缸套內的冷卻水進行熱能交換，以保證蒸汽發生器13的正常運轉。除溼機組中的空氣加熱器26連接於船舶上的餘熱蒸汽鍋爐，通過所述餘熱蒸汽鍋爐的廢熱對其內通過的空氣進行加熱。
[0024]為了充分利用海洋資源，節能環保，所述吸收器12、冷凝器14之間設置有海水通道，海水經由海水通道自吸收器12流入，再自冷凝器14流出。海水冷卻器23中也設置有海水管道供海水的流入流出對新風進行冷卻降溫。
[0025]該船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置中制冷機組的工作過程如下:缸套內的冷卻水進入蒸汽發生器13中，加熱蒸汽發生器13中的低濃度溴化鋰溶液，溴化鋰溶液中的水分沸騰蒸發進入冷凝器14，在此過程中，缸套內的冷卻水吸收蒸汽發生器13，以保證蒸汽發生器13後續正常工作。進入冷凝器14中的水蒸氣通過海水冷卻降溫變成液態水，經過節流閥18後，液態水噴灑在蒸發器11中的熱水管表面從而變成水蒸氣，同時熱水管內的熱水降溫變成冷水回流至冷水箱32。然後水蒸氣再進入吸收器12中，吸收器12中回流的高濃度溴化鋰溶液再重新吸收來自蒸發器11的水蒸氣，在吸收器12的吸水過程中，吸收器12利用海水進行降溫冷卻以保證水蒸汽的充分吸收。高濃度溴化鋰溶液吸收水分後變為低濃度溴化鋰溶液，低濃度溴化鋰溶液被溶液泵16加壓，在溶液熱交換器17中被回流的高濃度溴化鋰溶液加熱後送到蒸汽發生器13中，如此可以完成製冷劑水和吸收劑溴化鋰的製冷循環。
[0026]該船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置中除溼機組的工作過程如下:船舶艙室5外的新風A混合自艙室5由迴風通道28回流的迴風B形成混合風C，混合風C首先進入冷卻除溼器21，由於冷卻除溼器21中的水流管道內流經冷水箱32中的冷水，固冷卻除溼器21在對混合風C進行除溼的基礎上，還可以對混合風C進行預降溫。混合風C通過冷卻除溼器21的降溫和除溼處理後的空氣進入除溼轉輪22的除溼區221，空氣經過除溼區221除溼後，達到送風狀態要求的溼度，然後進入海水冷卻器23利用流經海水冷卻器23的海水進行進一步的降溫。降溫後的空氣再進入空氣冷卻器24中進行降溫，其中空氣在空氣冷卻中通過由冷水箱32流經空氣冷卻器24的冷水進行降溫，使得降溫後的空氣溫度與船舶艙室5內的溫度相等，最後再通過送風機25將充分降溫後的空氣送入船舶的艙室5內。
[0027]與此同時，船舶艙室5內的熱空氣被送入到空氣加熱器26中，因為空氣加熱器26與船舶上的餘熱蒸汽鍋爐相連接，則餘熱蒸汽鍋爐中的廢熱對空氣加熱器26中的熱空氣進行加熱，然後被熱空氣吸收掉熱量的冷卻水再經冷卻水流管道回流入蒸汽發生器13中再次使用。吸收熱量後的熱空氣再被送入到除溼轉輪22的再生區222中，然後自再生區222中出來的空氣最後經排風機27排出。在此過程中，除溼轉輪22的再生區222利用熱空氣吸收的熱量，對除溼轉輪22的除溼區221進行再生處理，以保證除溼轉輪22的持續除溼作用。
[0028]由上述船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置的工作過程說明可知，除溼機組提供和室溫等溫乾燥空氣，用於艙室除溼，制冷機組中的盤管冷卻器15提供冷量用於艙室冷卻，兩個系統獨立工作，可以根據現場需要進行靈活調整。克服了傳統空調系統以犧牲溼度控制進行溫度調節的缺點，同時環保節能。該基於吸收製冷單級除溼的半集中船舶空調裝置中的制冷機組和除溼機組中的熱量相互循環利用，吸收利用餘熱蒸汽鍋爐中的廢熱，還充分利用海水資源進行降溫。
【權利要求】
1.一種船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置，包括制冷機組和除溼機組，其特徵在於:還包括儲水箱(3)，所述制冷機組和除溼機組間通過所述儲水箱(3)進行熱能傳遞循環利用，所述制冷機組和除溼機組分別獨立工作； 所述制冷機組為吸收式的制冷機組，所述制冷機組包括蒸發器(11)，與所述蒸發器(11)相連接的吸收器(12)，與所述吸收器(12)相連接的蒸汽發生器(13)，分別與所述蒸汽發生器(13)和蒸發器(11)相連接的冷凝器(14)； 其中所述蒸發器(11)連接於所述儲水箱(3)，實現與所述制冷機組間的熱量循環；所述蒸汽發生器(13)連接於缸套，利用所述缸套內的冷卻水的進行熱量交換。
2.根據權利要求1所述的船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置，其特徵在於:所述除溼機組包括與新風入口相連接的冷卻除溼器(21)，與所述冷卻除溼器(21)相連接的除溼轉輪(22)，與所述除溼轉輪(22)相連接的海水冷卻器(23)，與所述海水冷卻器(23)相連接的空氣冷卻器(24)，與所述空氣冷卻器(24)相連接的送風機(25)，所述送風機(25)連通船舶的艙室(5);所述除溼機組還包括與所述除溼轉輪(22)和船舶的艙室(5)相連通的空氣加熱器(26)，與所述除溼轉輪(22)相連接的排風機(27);所述船舶的艙室(5)與所述新風入口間還設置有迴風通道(28)，供船舶的艙室(5)內的迴風回流； 所述空氣冷卻器(24)和冷卻除溼器(21)分別連接於所述儲水箱(3)，從而與所述蒸發器(11)間進行熱能交換；所述空氣加熱器(26)連接於船舶上的餘熱蒸汽鍋爐，通過所述餘熱蒸汽鍋爐的廢熱進行加熱。
3.根據權利要求2所述的船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置，其特徵在於:所述除溼轉輪(22)上設置有的除溼區(221)和再生區(222)，所述冷卻除溼器(21)和所述海水冷卻器(23)分別連接於所述除溼區(221);所述空氣加熱器(26)和所述排風機(27)分別連接於所述再生區(222)。
4.根據權利要求2或3所述的船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置，其特徵在於:所述儲水箱(3)包括熱水箱(31)和冷水箱(32);所述熱水箱(31)中的熱水經蒸發器(11)回流至冷水箱(32)，所述冷水箱(32)中的冷水經冷卻除溼器(21)回流至熱水箱(31)，所述冷水箱(32)中的冷水經空氣冷卻器(24)回流至熱水箱(31)。
5.根據權利要求2所述的船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置，其特徵在於:所述吸收器(12)、冷凝器(14)之間設置有海水通道，海水經由海水通道自吸收器(12)流入，再自冷凝器(14)流出。
6.根據權利要求1所述的船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置，其特徵在於:所述吸收器(12)和所述蒸汽發生器(13)間設置有溶液泵(16)和溶液熱交換器(17)，所述吸收器(12)中的低濃度工質對溶液由溶液泵(16)加壓經溶液熱交換器(17)送至蒸汽發生器(13)中，蒸汽發生器(13)中經加熱蒸發了水蒸氣的高濃度工質對溶液經溶液熱交換器(17)回流至吸收器(12)中，蒸汽發生器(13)中蒸發的水蒸氣進入冷凝器(14)中。
7.根據權利要求6所述的船舶吸收式製冷單級除溼混合式空調系統裝置，其特徵在於:所述工質對採用溴化鋰和水為工質對。
【文檔編號】F25B15/06GK203940555SQ201420243413
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年5月13日 優先權日:2014年5月13日
【發明者】許光映, 劉平波, 韓志, 杜燕, 張豔 申請人:浙江海洋學院