[发明专利]一种渔船废弃物驱动冷冻系统有效

专利信息
申请号: 201410448317.1 申请日: 2014-09-04
公开(公告)号: CN104279787A 公开(公告)日: 2015-01-14
发明(设计)人: 吕东杰;王勤;王祎;徐硕;齐虹杰;李裴婕;耿玲 申请(专利权)人: 浙江大学
主分类号: F25B25/00 分类号: F25B25/00;F25B27/02;F25B41/06;F02C6/00;F02C6/18
代理公司: 杭州天勤知识产权代理有限公司 33224 代理人: 胡红娟
地址: 310027 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 渔船 废弃物 驱动 冷冻 系统
【说明书】:

技术领域

本发明属于低品位能量和生物质能的利用技术领域,具体是涉及一种渔船废弃物驱动的蒸汽喷射-蒸汽压缩复叠制冷的冷冻系统。

背景技术

渔船除了利用带冰对鱼类进行保鲜以外,也可以通过制冷机进行制冷保鲜。例如申请号为CN 96236673.0的专利文献公开了一种渔船用制冷机,由热力膨胀阀、蒸发器、压缩机及其回气管、排气管、传动皮带、柴油机、传动皮带轮、过滤器、冷凝器、支架、电磁离合器等组成。柴油机通过皮带传动轮带动压缩机上的皮带轮一起旋转,在压缩机主轴上的电磁离合器通电后压缩机主轴便也开始旋转,压缩机开始工作。

现有渔船制冷系统主要以消耗燃油的方式驱动,每捕捞1吨远洋鱼货要消耗燃油(主要是柴油)1吨~1.5吨,燃油是构成远洋渔业的主要成本因素。制冷系统以蒸汽压缩制冷系统为主,冻鱼温度一般为-18℃。

有些渔船也会采用电力驱动,例如申请号为CN98112844.0的专利文献公开了一种双路多循环无冰水冷渔船保鲜方法,包括采用渔船,专用制冷压缩机组、蒸发器和喷淋循环系统。采用电力驱动时,电能大部分靠储能装置预先储存,渔船出海时间受到大幅度限制;如果采用海上直接风力发电,由于风力发电受季节影响较大,可靠性不高,同时发电设备投入成本较高。

目前远洋渔船捕鱼主要以整鱼冷冻为主,其中未处理的鱼内脏占整鱼质量的1/10,冷冻过程中会消耗大量的制冷能耗,而鱼内脏中含有丰富的蛋白质和脂肪,是产沼气的理想原料,生物质能未被利用。

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60%-70%都是以热量的形式排放掉,其主要排放形式有热水和废气,通常以废气形式排放的热量可以达到30%,排放温度为500℃,该部分余热需要被利用。

本发明利用海鱼内脏的生物质能和渔船柴油发动机废气的余热驱动渔船冻鱼系统的运行,可以提高系统运行效率,大幅减少渔船冻鱼制冷系统的柴油消耗。

发明内容

本发明提供了一种渔船废弃物驱动冷冻系统,减少渔船冻鱼系统的燃油消耗,降低了捕鱼成本。

一种渔船废弃物驱动冷冻系统,包括压缩制冷子系统、对压缩制冷子系统中冷凝器提供制冷量的喷射制冷子系统、以及沼气燃烧驱动子系统,沼气燃烧驱动子系统包括:以渔船所捕鱼的内脏为主要原料产生沼气的沼气池、与所述沼气池的出气口连通的沼气预处理装置、以及与所述沼气预处理装置的出口连通的燃气轮机;所述燃气轮机输出的机械功通过动力涡轮对压缩制冷子系统中的压缩机提供驱动能;所述燃气轮机产生的废气通过涡轮增压器对燃气轮机的空气进口的空气进行增压;所述压缩制冷子系统输出的制冷量用于渔船冻鱼。

所述喷射制冷子系统包括依次连成循环回路的发生器、喷射器、冷凝器、水泵;同时,冷凝器的出口同时依次与第一节流装置、蒸发器与喷射器的被引射流体入口形成循环回路。所述压缩制冷子系统包括依次连成循环回路的压缩机、蒸发器、节流装置、冷凝器;蒸发器对渔船冷冻鱼室提供制冷量。

渔船运行过程中,渔船发动机排出的气体为高温气体,为充分利用这部分热量,降低能耗,作为优选,所述喷射制冷子系统中的发生器的发生热量由渔船发动机的高温废气提供。

涡轮增压器产生的废气中同时携带一部分热量,为实现这部分热量的回收,作为优选,所述涡轮增压器产生的废气进一步对发生器提供发生热量。

为进一步利用海水中蕴含的巨大冷量,作为优选,所述喷射制冷子系统的冷凝器以海水或空气为冷源。

喷射制冷子系统中,主要的耗能部件为发生器和冷凝器,本发明采用利用渔船发动机废气热量和涡轮增压器费用热量对发生器提供发生热量,利用海水的冷量对冷凝器提供冷源。

为保证产生稳定的沼气,沼气池需要保持在一定的温度范围内,对沼气池的加热,一般采用外部热源,为降低这部分能耗,作为优选,所述涡轮增压器产生的废气对发生器加热后,最后对沼气池进行加热。

所述动力涡轮主要用于将燃气轮机输出的机械能按照预定的方向和速度传输给压缩机,满足压缩制冷子系统的工作需要。动力涡轮可选用多种结构,作为优选,所述动力涡轮包括输入涡轮、输出涡轮、以及将输入涡轮和输出涡轮连接固定的传动轴;所述输入涡轮与所述燃气轮机的输出端传动;所述输出涡轮与所述压缩机的输入端连接传动。

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