船用二氧化碳速冻系统技术方案

本发明专利技术公开了船用二氧化碳速冻系统，包括二氧化碳制冷循环系统、环保制冷剂循环系统；所述的二氧化碳制冷循环系统包括二氧化碳活塞机、二氧化碳油分离器、二氧化碳储油器、冷凝蒸发器、二氧化碳储液器、二氧化碳回热器、二氧化碳吸气集管、制冷应用装置，所述的二氧化碳活塞机、二氧化碳储液器分别设有泄压安全阀，所述的二氧化碳储油器分别与二氧化碳活塞机、二氧化碳油分离器连通，所述的二氧化碳储液器设有二氧化碳稳压器；所述的环保制冷剂循环系统包括环保制冷剂压缩机、油分离器、水冷冷凝器、储液器、吸气集管，所述的储液器、吸气集管分别与所述的冷凝蒸发器连通。本发明专利技术结构合理，使用安全，速冻效率高，换热性能好。换热性能好。换热性能好。

【技术实现步骤摘要】
船用二氧化碳速冻系统


[0001]本专利技术二氧化碳制冷设备
，具体为船用二氧化碳速冻系统。

技术介绍

[0002]目前，水产品冷链流通的比例还比较底，渔船捕获物货损严重，远洋渔船旺季时冷藏速冻能力不能满足产能需求，有的渔船主要使用R22和氨作为制冷剂，R22不环保，破坏臭氧层且受到政策严格限制，氨剧毒易爆，在货物密集和空间封闭的渔船上使用，存在安全隐患及经济损失的风险，除此之外，环境问题日益严峻，需要积极推进节能、环保、减碳。
[0003]二氧化碳化学性质稳定，安全无毒，是自然界存在的物质，价格低廉，是一种非常优良的制冷剂，速冻效率高，单位容积制冷量大，粘度低，换热特性好，温室效应低，不破坏自然环境，已经在国内外广泛应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种结构合理，使用安全，速冻效率高，换热性能好的船用二氧化碳速冻系统。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]船用二氧化碳速冻系统，包括二氧化碳制冷循环系统、环保制冷剂循环系统；所述的二氧化碳制冷循环系统包括二氧化碳活塞机、二氧化碳油分离器、二氧化碳储油器、冷凝蒸发器、二氧化碳储液器、二氧化碳回热器、二氧化碳吸气集管、制冷应用装置，所述的二氧化碳活塞机、二氧化碳储液器分别设有泄压安全阀，所述的二氧化碳储油器分别与二氧化碳活塞机、二氧化碳油分离器连通，所述的二氧化碳储液器设有二氧化碳稳压器；所述的环保制冷剂循环系统包括环保制冷剂压缩机、油分离器、水冷冷凝器、储液器、吸气集管，所述的储液器、吸气集管分别与所述的冷凝蒸发器连通；所述的二氧化碳活塞机压缩产生的高温高压二氧化碳气体经过二氧化碳油分离器、冷凝蒸发器，在冷凝蒸发器冷凝成二氧化碳高压液体后缓存在二氧化碳储液器中，二氧化碳高压液体进入二氧化碳回热器后进入制冷应用装置，在制冷应用装置中转化成低压过热二氧化碳蒸汽后回到二氧化碳回热器再进入二氧化碳吸气集管、二氧化碳活塞机；所述的环保制冷剂压缩机压缩产生的高温高压制冷气体经过油分离器、水冷冷凝器，在水冷冷凝器中冷凝成高压制冷液体后缓存在储液器中，高压制冷液体经过冷凝蒸发器吸收热量后变成低压过热制冷蒸汽，并回到吸气集管、环保制冷剂压缩机。本方案的环保制冷剂采用R507A、R404A等环保型制冷剂；当制冷系统停用时，外界热量的侵入将导致二氧化碳制冷系统压力回升，此时二氧化碳稳压器启动，来维持制冷系统压力稳定，不再上升；二氧化碳制冷循环系统、环保制冷剂循环系统置于机舱中，制冷应用装置安装在独立的制冷舱室内。
[0007]作为本专利技术优选的方案，所述的制冷应用装置包括二氧化碳供液管、二氧化碳回气管、多组制冷单元、多个二氧化碳浓度检测仪，所述的二氧化碳供液管、二氧化碳回气管分别与二氧化碳回热器连接，每组制冷单元分别包括膨胀阀组、搁架排管组、泄压阀组、回
气阀组、速冻风机，所述的膨胀阀组与二氧化碳供液管连通，所述的回气阀组与二氧化碳回气管连通，所述的泄压阀组与外界连通，所述的搁架排管组分别与膨胀阀组、泄压阀组、回气阀组连通；所述的多个二氧化碳浓度检测仪与多组制冷单元对应设置。本方案二氧化碳高压液体进入二氧化碳回热器后进入制冷应用装置的膨胀阀组，经过膨胀阀组再进入搁架排管内吸收热量后从回气阀组再进入二氧化碳回热器，搁架排管满足承压、回油要求，其管径远比氟、氨系统小，为了强化换热效果，在搁架排管一侧安装速冻风机，并形成一定的风道，使风均匀分布到水产品上，其风速在3～4m/s；二氧化碳速冻系统也可以应用于低温冷藏库，库内四周及上下两面均布置换热排管，排管外具有木质或钢质护栏，此外，低温冷藏库也布置风机，加强空气对流，强化换热，同时解决冷风机化霜问题。
[0008]作为本专利技术优选的方案，所述的膨胀阀组、泄压阀组、回气阀组均为自动阀且分别与控制装置连通，所述的多个二氧化碳浓度检测仪分别与控制系统连通，所述的多个二氧化碳浓度检测仪与膨胀阀组、泄压阀组、回气阀组联动设置。本方案兼顾了意外事故的安全处理方案，制冷机舱、速冻库内安装二氧化碳浓度检测仪，该检测仪与相应的阀门联动，根据配置可以选择手动操作和自动操作，当库内二氧化碳浓度过高，浓度检测仪报警，反馈信号给到PLC，PLC关闭电动供液阀和电动回气阀，打开电动泄压阀，将局部管路内的二氧化碳强制排放室外；如果配置是手动阀，当库内二氧化碳浓度过高，浓度检测仪报警，报警信号给到机舱内的制冷工，制冷工手动关闭供液阀、回气阀，打开泄压阀，将局部管路内的二氧化碳强制排放室外；如果因装、卸货时碰伤速冻库内的搁架排管，距离最近的浓度检测仪最先发出警报，关闭相应的供液阀和回气阀，同时打开二氧化碳泄压系统上的泄压阀，将该回路的二氧化碳气体通过管路强制排出至室外；特别的，供液阀、电子膨胀阀、手动膨胀阀、泄压阀、回气阀安装在机舱内，便于制冷工操作，二氧化碳浓度检测仪靠近搁架排管安装，其蜂鸣器安装在机舱和库内。
[0009]作为本专利技术优选的方案，所述的膨胀阀组包括供液阀、相互并联的电子膨胀阀和手动膨胀阀。本方案正常情况下，制冷剂通过电子膨胀阀，一旦电子膨胀阀发生故障，则打开手动膨胀阀，将故障对系统的影响降至最低。
[0010]作为本专利技术优选的方案，所述的二氧化碳制冷循环系统设有多个二氧化碳活塞机，所述的二氧化碳活塞机设有机械式高压开关、低压开关；所述的环保制冷剂循环系统设有多个环保制冷剂压缩机，所述的环保制冷剂压缩机设有安全阀。本方案具备多维控压功能，确保船用制冷系统的安全使用。二氧化碳活塞机(组)配备机械式高压开关、低压开关，当排气、吸气压力异常时及时停机，同时机组在自动控制方面设置了高压卸载、超高压急停以及低压保护等功能，单个二氧化碳活塞机均有高压安全阀、低压安全阀，二氧化碳储液器也配备安全阀，当压力超出设定值后，通过安全阀泄压系统将二氧化碳排至机房外；多个二氧化碳活塞机(组)和环保制冷剂压缩机(组)为并联机组，多台压缩机互为备用，一旦某台压缩机发生故障，可以独立停机维修，不影响其他压缩机的运行。
[0011]作为本专利技术优选的方案，所述的制冷应用装置设于冷冻库或低温冷藏库，所述的制冷应用装置包括海水冲霜装置，所述的海水冲霜装置包括吸水泵、与制冷应用装置配置的冲霜龙头、排水泵。本方案采用海水冲霜，冷冻(速冻)库内的蒸发器采用搁架排管形式，低温冷藏库的蒸发器采用排管形式；当速冻完成后，通过吸水泵将海水抽上来，将搁架排管或排管上的霜层、冰块冲洗干净，再通过排水泵将库内的水抽干净。
[0012]作为本专利技术优选的方案，所述的二氧化碳回热器设有多个，所述的二氧化碳回热器包括液体侧、气体侧，所述的二氧化碳回热器液体侧串联、气体侧并联，所述的二氧化碳回热器液体侧设有旁通管路。本方案二氧化碳回热器液体侧串联，气体侧并联，相同质量流量下，液体侧的压降远比气体侧压降小，比如2600kg/h的二氧化碳进行液体和气体热量交换，液体侧压降0.58kpa，气体侧压降21kpa，液体侧是气体侧压降的2.7％，换热面积2.41平方，采用本专利技术所述方案，如果维持回热器换热器面积不变，则液体压降1.95本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.船用二氧化碳速冻系统，其特征在于：包括二氧化碳制冷循环系统、环保制冷剂循环系统；所述的二氧化碳制冷循环系统包括二氧化碳活塞机、二氧化碳油分离器、二氧化碳储油器、冷凝蒸发器、二氧化碳储液器、二氧化碳回热器、二氧化碳吸气集管、制冷应用装置，所述的二氧化碳活塞机、二氧化碳储液器分别设有泄压安全阀，所述的二氧化碳储油器分别与二氧化碳活塞机、二氧化碳油分离器连通，所述的二氧化碳储液器设有二氧化碳稳压器；所述的环保制冷剂循环系统包括环保制冷剂压缩机、油分离器、水冷冷凝器、储液器、吸气集管，所述的储液器、吸气集管分别与所述的冷凝蒸发器连通；所述的二氧化碳活塞机压缩产生的高温高压二氧化碳气体经过二氧化碳油分离器、冷凝蒸发器，在冷凝蒸发器冷凝成二氧化碳高压液体后缓存在二氧化碳储液器中，二氧化碳高压液体进入二氧化碳回热器后进入制冷应用装置，在制冷应用装置中转化成低压过热二氧化碳蒸汽后回到二氧化碳回热器再进入二氧化碳吸气集管、二氧化碳活塞机；所述的环保制冷剂压缩机压缩产生的高温高压制冷气体经过油分离器、水冷冷凝器，在水冷冷凝器中冷凝成高压制冷液体后缓存在储液器中，高压制冷液体经过冷凝蒸发器吸收热量后变成低压过热制冷蒸汽，并回到吸气集管、环保制冷剂压缩机。2.根据权利要求1所述的船用二氧化碳速冻系统,其特征在于：所述的制冷应用装置包括二氧化碳供液管、二氧化碳回气管、多组制冷单元、多个二氧化碳浓度检测仪，所述的二氧化碳供液管、二氧化碳回气管分别与二氧化碳回热器连接，每组制冷单元分别包括膨胀阀组、搁架排管组、泄压阀组、回气阀组、速冻风机，所述的膨胀阀组与二氧化碳供液管连通，所述的回气阀组与二氧化碳回气管连通，所述的泄压阀组与外界连通，所述的搁架排管组分别与膨胀阀组、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭升，李慧，
申请(专利权)人：舟山英诺远投冷链科技有限公司，
类型：发明
国别省市：