一种船舶压载水冷能热能的采集利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种船舶压载水冷能热能的采集利用系统，包括压载水循环系统，以及通过管路与所述压载水循环系统和用户端(13)相连的冷能热能循环输送系统；本实用新型专利技术可大大降低船舶中生活热水加热、空调制冷及锅炉供热等电力负荷及燃料消耗，从而大大节约船舶日常运营成本，间接地减少了船舶压载水系统因配备压载水处理装置而带来的经营支出。本实用新型专利技术充分地利用了压载水中携带的低品位冷/热能，通过系统中手动及电控阀门的组合切换，形成了冷能采集通路或者热能采集通路，并实现了对船舶压载水中所携带的冷能和热能利用上的切换。

An acquisition and utilization system for ship's ballast water cooling energy and heat energy

The utility model discloses a collection and utilization system of ballast water cooling energy and heat energy for ships, which comprises a ballast water circulation system and a cooling and heat energy circulation transmission system connected with the ballast water circulation system and the user end (13) through a pipeline; the utility model can greatly reduce the heating of domestic hot water, air conditioning refrigeration and boiler in ships. Electric power load and fuel consumption such as heating, thus greatly saving the daily operating costs of ships, indirectly reducing the operating expenses of ship ballast water system due to equipped with ballast water treatment devices. The utility model makes full use of the low-grade cold/heat energy carried in ballast water, and forms a cold energy acquisition path or a heat energy acquisition path through the combination switching of manual and electronic control valves in the system, and realizes the switching of the cold and heat energy carried in the ballast water of a ship.

【技术实现步骤摘要】
一种船舶压载水冷能热能的采集利用系统
本专利技术涉及一种对船舶压载水携带的冷能及热能进行采集，并提升为可利用的冷能和热能的综合智能利用系统，更具体地说，涉及一种船舶压载水冷能热能的采集利用系统。
技术介绍
问题几乎所有内河及远洋船舶都会配备压载水系统。压载水系统存在的最初目的是保证船舶的安全和稳性，根据船舶运营需要，对全船压载舱完成压载水注入和外排，进而调整船舶吃水深度、船舶横倾及纵倾，提高全船的稳性，减小船体变形，降低船体震动，改善空舱适航性。压载水系统在船舶运营上起着至关重要的作用。近年来，随着海洋环境保护意识的提高，船舶压载水中携带的异域病原体及水生物随着压载水排放至海水中，引发物种入侵等生态问题，引起社会各界的广泛关注。因此，船舶压载水系统通过配备压载水处理装置，来杀灭注入压载舱中的异域水生物及病原体，当船舶航行至其他区域并排载时，排出经过灭活处理的压载水，不会造成环境污染问题。然而，压载水处理装置的使用，给船舶运营增加了较大的成本支出，主要包括：系统的电力负荷支出，压载水处理装置正常使用所添加的药剂成本以及压载水处理装置的正常维护保养费用。从运营经济性角度出发，配备压载水处理装置的压载水处理系统仅实现了对压载水的生物灭活，保护水域环境的功能，但其运行成本是船舶运营中不可忽视的一项重要支出。
技术实现思路
本专利技术为一种对船舶压载水携带的冷能及热能进行采集，并提升为可利用的冷能和热能的综合智能利用系统，该系统分为冷能采集系统和热能采集系统，二者通过可共用的公共管线及设备部分结合为一个既可以采集冷能，又可以采集热能的循环系统，采用温度传感器对制冷剂的流量调节阀进行智能控制，在消耗少量电能的前提下，能够产生3～4倍的高品位的冷能或热能输送至船舶制冷及制热系统加以利用，降低船舶因制冷制热而需要的电力负荷、燃油消耗及运营成本。为了达到上述目的，本专利技术提供一种船舶压载水冷能热能的采集利用系统，包括压载水循环系统，以及通过管路与所述压载水循环系统和用户端相连的冷能热能循环输送系统；所述压载水循环系统的结构为：设置在船体船舷外部的用于吸收海水的海水阀箱，所述海水阀箱的管路连接压载水吸入泵的入口，所述压载水吸入泵的出口管路连接压载水处理装置，所述压载水处理装置出口管路分出n条支路，n≥2，n条所述支路分别伸入对应的船舶压载水舱内；每个所述船舶压载水舱各伸出一根支管路汇成一条总管路后，连接压载水舱循环泵的入口，所述压载水舱循环泵的出口的管路分为两个支路，一条支路连接制冷剂冷凝器的外壳，另一条支路与制冷剂蒸发器的蒸发器盘管连接，最终所述冷剂冷凝器的外壳的出口管路与所述蒸发器盘管的出口管路汇合成一条管路回到所述船舶压载水舱内；所述冷能热能循环输送系统结构为：制冷剂压缩机入口管路与所述制冷剂蒸发器容置制冷剂的外壳连接，所述制冷剂压缩机出口管路与所述制冷剂冷凝器内容置制冷剂的冷凝器盘管入口连接，所述冷凝器盘管的出口管路接回所述制冷剂蒸发器的外壳形成闭合的循环回路；所述制冷剂压缩机入口管路上设有温度传感器，所述温度传感器与设置在所述冷凝器盘管的出口管路上的电动调节阀连接；所述用户端的出口管路分两路，第一路与所述冷剂蒸发器的蒸发器盘管连接后，通过用户端循环泵返回所述用户端的入口，第二路与所述制冷剂冷凝器的壳体连接后，通过用户端循环泵返回所述用户端的入口；所述船舶压载水冷能热能的采集利用系统涉及的管路上均设有电动阀。优选方式下，所述海水阀箱与所述压载水吸入泵之间的管路上还设有第一道手动阀，所述第一道手动阀后设置压载水粗滤器。优选方式下，在所述海水阀箱与所述压载水吸入泵之间的管路上所述电动阀和所述第一道手动阀之间设有压载水粗滤器。本专利技术节能高效仅消耗少部分电能，其内部制冷剂采用闭式循环方式，没有燃油、燃煤污染，不排放污染物，为绿色环保的能源利用方式。本专利技术制热时比燃油锅炉节省40％～60％以上能源，制冷时比普通空调节能20％～25％左右。本专利技术可大大降低船舶中生活热水加热、空调制冷及锅炉供热等电力负荷及燃料消耗，从而大大节约船舶日常运营成本，间接地减少了船舶压载水系统因配备压载水处理装置而带来的经营支出。本专利技术充分地利用了压载水中携带的低品位冷/热能，通过系统中手动及电控阀门的组合切换，形成了冷能采集通路或者热能采集通路，并实现了对船舶压载水中所携带的冷能和热能利用上的切换。本专利技术中温度传感器可采集系统用户端的冷、热负荷变化信息传递给电控流量调节阀门对制冷剂流量进行智能调节，保证由制冷剂蒸发器输出的制冷剂全部为气态，以此实现压载水冷能/热能采集端的智能反馈。本专利技术可在船舶靠港压载操作、船舶压载航行过程中使用，系统使用局限性小。压载舱多为边舱，被压载水冷热能综合智能利用系统利用过的压载舱内的高温/低温压载水，较容易通过船体外壳与外界海水实现热量传递，进而恢复至与外界海水相近的温度，从而外界海水携带的冷/热能可被系统多次采集利用。附图说明图1是所述船舶压载水冷能热能的采集利用系统的流程图。图2是所述船舶压载水冷能采集利用系统的流程图。图3是所述船舶压载水热能采集利用系统的流程图。图4是所述船舶压载水冷能热能采集利用系统的立体结构示意图。图5是所述船舶压载水冷能热能采集利用系统另一个角度的立体结构示意图。图6是所述船舶压载水冷能热能采集利用系统的俯视结构的平面示意图。图7是所述船舶压载水冷能热能采集利用系统的侧视结构的平面示意图。1、海水阀箱；101、电动阀；102、手动阀；2、压载水处理装置；3、船舶压载水舱；4、压载水粗滤器；5、压载水吸入泵；6、压载水舱循环泵；7、用户端循环泵；8、制冷剂蒸发器；9、温度传感器；10、制冷剂冷凝器；11、电动调节阀；12、制冷剂压缩机；13、用户端；14、冷凝器盘管；15、蒸发器盘管。具体实施方式如图1所示，本法明包括压载水循环系统，以及通过管路与所述压载水循环系统和用户端13相连的冷能热能循环输送系统；所述压载水循环系统的结构为：设置在船体外部的容置的海水阀箱1，所述海水阀箱1的管路连接压载水吸入泵5的入口，所述压载水吸入泵5的出口管路连接压载水处理装置2，对压载水中的水生物和病原体等进行灭火处理。所述压载水处理装置2出口管路分出n条支路，n≥2，n条所述支路分别伸入对应的船舶压载水舱3内；每个所述船舶压载水舱3各伸出一根支管路汇成一条总管路后，连接压载水舱循环泵6的入口，所述压载水舱循环泵6对介质加压，实现正常输送。所述压载水舱循环泵6的出口的管路分为两个支路，一条支路连接制冷剂冷凝器10的外壳，另一条支路与制冷剂蒸发器8的蒸发器盘管15连接，最终所述冷剂冷凝器10的外壳的出口管路与所述蒸发器盘管15的出口管路汇合成一条管路回到所述船舶压载水舱3内，所述制冷剂蒸发器8为螺旋盘管式换热器，液态制冷剂流经壳内，放热介质(用户水/压载水)流经盘管。所述冷能热能循环输送系统结构为：制冷剂压缩机12入口管路与所述制冷剂蒸发器8容置制冷剂的外壳连接，所述制冷剂压缩机12出口管路与所述制冷剂冷凝器10内容置制冷剂的冷凝器盘管14入口连接，所述制冷剂冷凝器10为螺旋盘管式换热器，气态制冷剂流经盘管，吸热介质(用户水/压载水)流经壳内。所述冷凝器盘管14的出口管路接回所述制冷剂蒸发器8的外壳形成闭合的循本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶压载水冷能热能的采集利用系统，其特征在于，包括压载水循环系统，以及通过管路与所述压载水循环系统和用户端(13)相连的冷能热能循环输送系统；所述压载水循环系统的结构为：设置在船舷侧的海水阀箱(1)，所述海水阀箱(1)的管路连接压载水吸入泵(5)的入口，所述压载水吸入泵(5)的出口管路连接压载水处理装置(2)，所述压载水处理装置(2)出口管路分出n条支路，n≥2，n条所述支路分别伸入对应的船舶压载水舱(3)内；每个所述船舶压载水舱(3)各伸出一根支管路汇成一条总管路后，连接压载水舱循环泵(6)的入口，所述压载水舱循环泵(6)的出口的管路分为两个支路，一条支路连接制冷剂冷凝器(10)的外壳，另一条支路与制冷剂蒸发器(8)的蒸发器盘管(15)连接，最终所述冷剂冷凝器(10)的外壳的出口管路与所述蒸发器盘管(15)的出口管路汇合成一条管路回到所述船舶压载水舱(3)内；所述冷能热能循环输送系统结构为：制冷剂压缩机(12)入口管路与所述制冷剂蒸发器(8)容置制冷剂的外壳连接，所述制冷剂压缩机(12)出口管路与所述制冷剂冷凝器(10)内容置制冷剂的冷凝器盘管(14)入口连接，所述冷凝器盘管(14)的出口管路接回所述制冷剂蒸发器(8)的外壳形成闭合的循环回路；所述制冷剂压缩机(12)入口管路上设有温度传感器(9)，所述温度传感器(9)与设置在所述冷凝器盘管(14)的出口管路上的电动调节阀(11)连接；所述用户端(13)的出口管路分两路，第一路与所述冷剂蒸发器(8)的蒸发器盘管(15)连接后，通过用户端循环泵(7)返回所述用户端(13)的入口，第二路与所述制冷剂冷凝器(10)的壳体连接后，通过用户端循环泵(7)返回所述用户端(13)的入口；所述船舶压载水冷能热能的采集利用系统涉及的管路上均设有电动阀(101)。...

【技术特征摘要】
1.一种船舶压载水冷能热能的采集利用系统，其特征在于，包括压载水循环系统，以及通过管路与所述压载水循环系统和用户端(13)相连的冷能热能循环输送系统；所述压载水循环系统的结构为：设置在船舷侧的海水阀箱(1)，所述海水阀箱(1)的管路连接压载水吸入泵(5)的入口，所述压载水吸入泵(5)的出口管路连接压载水处理装置(2)，所述压载水处理装置(2)出口管路分出n条支路，n≥2，n条所述支路分别伸入对应的船舶压载水舱(3)内；每个所述船舶压载水舱(3)各伸出一根支管路汇成一条总管路后，连接压载水舱循环泵(6)的入口，所述压载水舱循环泵(6)的出口的管路分为两个支路，一条支路连接制冷剂冷凝器(10)的外壳，另一条支路与制冷剂蒸发器(8)的蒸发器盘管(15)连接，最终所述冷剂冷凝器(10)的外壳的出口管路与所述蒸发器盘管(15)的出口管路汇合成一条管路回到所述船舶压载水舱(3)内；所述冷能热能循环输送系统结构为：制冷剂压缩机(12)入口管路与所述制冷剂蒸发器(8)容置制冷剂的外壳连接，所述制冷剂压缩机(12)出口管路与所述制冷剂冷凝器(10)内容置制冷剂的冷凝器盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：片成荣，李卫红，张义明，巴永江，吴楠，李达，苏毅，
申请(专利权)人：大连船舶重工集团有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21