本发明涉及一种船舶防冻系统,用于航行于极地船舶的设备防冻,属于极地船舶防寒。
背景技术:
1、近年来,随着雪龙2号极地破冰科考船出征南北极,我国极地科考事业掀起了新的高峰。随着新一批极地船舶的设计建造,也浮现了众多极地船设计难题亟待我国极地船设计人员解决。其中,极地船舶防冻是一项重要课题,极地低温影响着船舶外部设备的物性状态,进而与极地设备作业安全相关联,关系到极地科考事业的顺利进行。
2、传统的极地防冻系统采用设备电加热,其电能热效比低,一份电能只能产生不到一份热能,在补给不方便的极地海域航行,设备防冻消耗了大量的船舶能源。另一方面,虽然航行在寒冷地区,但船舶内部发热舱室的热量往往还需要消耗电能进行空调降温或机械通风散热。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是:提供一种极地船防冻系统,通过该防冻系统主动调配极地船舶的废弃能量并合理利用,首先保证设备的防冻效果,其次保证船舶发热舱室的温度,最后尽可能降低防冻支出的能源消耗。
2、为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种极地船防冻系统,包括压缩机、发热舱室、防冻设备、生活污水罐、膨胀阀,防冻设备连接压缩机,作为压缩机的冷凝器侧;发热舱室及生活污水罐通过膨胀阀连接压缩机,作为压缩机的蒸发器侧,通过压缩机驱动实现防冻系统的能量迁移。
3、进一步,压缩机与发热舱室蒸发器之间设置发热舱室膨胀阀,压缩机与生活污水罐换热器之间设置生活污水罐膨胀阀。
4、进一步,当极地船防冻系统运行时,一级防冻热量从发热舱室中获取,同时降低发热舱室的温度并维持。
5、进一步,当发热舱室热量不够取用时,从生活污水罐中获取二级防冻热量。
6、进一步,防冻设备处设置电加热作为三级防冻热量或应急防冻系统补充。
7、进一步,防冻设备中设有防冻设备加热器、防冻设备温度传感器、防冻设备加热温控器;发热舱室中设有发热舱室温度传感器、发热舱室调温温控器,用于对防冻设备和发热舱室处进行双向调温,并且通过制冷热泵循环,放大冷量与热量的搬运交换,充分节能。
8、进一步,多个防冻设备并联接入极地船防冻系统,多个发热舱室并联接入极地船防冻系统。
9、进一步,极地船防冻系统内循环介质为制冷剂;极地船防冻系统中所有管路采取保温绝缘措施。
10、进一步,膨胀阀采用电子膨胀阀精确控制发热舱室的温度。
11、进一步,压缩机为变频压缩机。
12、本发明的有益效果是:
13、(1)本发明可为将船舶废热作为极地船防冻系统的热源,利用废热进行设备防冻。
14、(2)本发明在进行设备防冻的同时,可以有效调节船舶发热处所的温度并精确控温,在提取热量的同时对发热处所进行空调控制并保持室温。
15、(3)本发明使用压缩机制冷热泵循环,作为能量杠杆,一份电可以提取多份热量用于防冻,同时可以提取多份冷量用于发热舱室的室温控制,综合能效比高。
1.一种极地船防冻系统,其特征在于:包括压缩机、发热舱室、防冻设备、生活污水罐、膨胀阀,防冻设备连接压缩机,作为压缩机的冷凝器侧;发热舱室及生活污水罐通过膨胀阀连接压缩机,作为压缩机的蒸发器侧,通过压缩机驱动实现防冻系统的能量迁移。
2.根据权利要求1所述的极地船防冻系统,其特征在于:压缩机与发热舱室蒸发器之间设置发热舱室膨胀阀,压缩机与生活污水罐换热器之间设置生活污水罐膨胀阀。
3.根据权利要求1所述的极地船防冻系统,其特征在于:当极地船防冻系统运行时,一级防冻热量从发热舱室中获取,同时降低发热舱室的温度并维持。
4.根据权利要求3所述的极地船防冻系统,其特征在于:当发热舱室热量不够取用时,从生活污水罐中获取二级防冻热量。
5.根据权利要求1所述的极地船防冻系统,其特征在于:防冻设备处设置电加热作为三级防冻热量或应急防冻系统补充。
6.根据权利要求1所述的极地船防冻系统,其特征在于:防冻设备中设有防冻设备加热器、防冻设备温度传感器、防冻设备加热温控器;发热舱室中设有发热舱室温度传感器、发热舱室调温温控器,用于对防冻设备和发热舱室处进行双向调温,并且通过制冷热泵循环,放大冷量与热量的搬运交换,充分节能。
7.根据权利要求1所述的极地船防冻系统,其特征在于:多个防冻设备并联接入极地船防冻系统,多个发热舱室并联接入极地船防冻系统。
8.根据权利要求1所述的极地船防冻系统,其特征在于:极地船防冻系统内循环介质为制冷剂;极地船防冻系统中所有管路采取保温绝缘措施。
9.根据权利要求1所述的极地船防冻系统,其特征在于:膨胀阀采用电子膨胀阀精确控制发热舱室的温度。
10.根据权利要求1所述的极地船防冻系统,其特征在于:压缩机为变频压缩机。
