深海载人平台储能型无功耗温度调节装置及使用方法制造方法及图纸

技术编号:38812404 阅读:12 留言:0更新日期:2023-09-15 19:51
本发明专利技术涉及一种深海载人平台储能型无功耗温度调节装置,包括载人潜水器的舱室,所述舱室的一旁设置有太阳能集热器,所述太阳能集热器通过管路连接蓄热水箱,所述蓄热水箱的通过热管连接发生器,蓄热水箱的热量传输给发生器,所述发生器内部盛装溴化锂稀溶液,所述发生器连接换热器,同时换热器与舱室内的空气连通;所述换热器依次连接节流阀、冷板换热设备和吸收器,所述吸收器与发生器之间通过支管连通,支管上安装泵,所述蓄热水箱与吸收器之间并联安装一号换向三通阀和二号换向三通阀,同时一号换向三通阀和二号换向三通阀均连接至舱室内,无损耗、无噪声,大大提高了工作可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
深海载人平台储能型无功耗温度调节装置及使用方法


[0001]本专利技术涉及深海装备
,尤其是一种深海载人平台储能型无功耗温度调节装置及使用方法。

技术介绍

[0002]潜艇,水下载人平台、水下潜器在下潜过程中均面临环境温度的问题。
[0003]海水温度随下潜深度的增大骤然下降,温差高达至二十多摄氏度,为了创造适宜乘员作业和休息的环境温度,常采用在舱壁辐射保温层和机械制冷/制热诸多措施。
[0004]随着水下设备不断向多功能、智能化、长续航和大深度方向发展,散热问题日益严峻,为了创造适宜设备运行的环境温度,常设置水冷机组对运行设备进行散热。其中,机械制冷/制热即水冷机组为大型耗能设备,运行过程需要消耗能量,且由机械做功产生的噪声成为舱室噪声的主要来源。对于常规动力深海载人平台,电能储量和舱室噪声为两大重要考量因素,应当从低功耗、低噪声的角度出发,进行通风空调系统的开发和创新。

技术实现思路

[0005]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点,提供一种深海载人平台储能型无功耗温度调节装置及使用方法,从而使其无损耗、无噪声,大大提高了工作可靠性。
[0006]本专利技术所采用的技术方案如下:
[0007]一种深海载人平台储能型无功耗温度调节装置,包括载人潜水器的舱室,所述舱室的一旁设置有太阳能集热器,所述太阳能集热器通过管路连接蓄热水箱,所述蓄热水箱的通过热管连接发生器,蓄热水箱的热量传输给发生器,所述发生器内部盛装溴化锂稀溶液,所述发生器连接换热器,同时换热器与舱室内的空气连通;所述换热器依次连接节流阀、冷板换热设备和吸收器,所述吸收器与发生器之间通过支管连通,支管上安装泵,所述蓄热水箱与吸收器之间并联安装一号换向三通阀和二号换向三通阀,同时一号换向三通阀和二号换向三通阀均连接至舱室内。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进:
[0009]所述换热器为舱室内空气和制冷剂蒸汽热进行热交换。
[0010]所述换热器的结构为:包括外壳,所述外壳的内部设置有管束,所述外壳和管束均为气密结构,所述管束内部流通舱室的空气,管束外部流通高温高压制冷剂蒸汽,所述外壳的上部和下部分别设置有一号制冷剂入口和一号制冷剂出口,所述外壳的两端分别设置有管束入口和管束出口,管束入口和管束出口分别连接舱室的回风口和送风口,舱室内的空气在管束中吸收热量温度升高后返回舱室。
[0011]外壳呈薄壁圆柱体结构。
[0012]所述管束采用导热系数高的材料,外壳采用导热系数低的材料。
[0013]所述冷板换热设备的结构为:包括壳体,壳体内部设置沟槽式回流道,形成导流槽,导流槽的首端和尾端分别为二号制冷剂入口和二号制冷剂出口,二号制冷剂入口与节
流阀的出口端连通,二号制冷剂出口连接吸收器。
[0014]所述壳体采用扁平中空式结构。
[0015]所述壳体的上下表面均为散热面,壳体选用导热系数高的材料。
[0016]所述太阳能集热器直接与海水接触,太阳能集热器采用耐高压耐腐蚀材料。
[0017]一种深海载人平台储能型无功耗温度调节装置的使用方法,包括如下操作步骤:
[0018]首先,下潜至作业深度;
[0019]由于海水温度较低,渗出热逐渐增大,舱室内空气温度降低,作业设备启动作业并产生热量,热量不能被及时排出导致器件温度持续升高;然后,开启装置,蓄热水箱向发生器加热,发生器产生制冷剂蒸汽,制冷剂蒸汽在换热器中与舱室内的空气发生热交换,制冷剂蒸汽释放气化潜热,由气态变为液态,舱室内的空气吸收热量,温度升高;
[0020]然后,液态制冷剂经过节流阀变为低压液态制冷剂进入冷板换热设备,在冷板换热设备中液态制冷剂和设备冷板发生热对流,设备冷板将设备散热传递给液态制冷剂,液态制冷剂吸收热量变为制冷剂蒸汽,制冷剂蒸汽进入吸收器,被溴化锂浓溶液吸收,吸收过程为放热过程;
[0021]最后依据舱室的温度判断将释放的热量传递给舱室的空气或是存储在蓄热水箱中。
[0022]本专利技术的有益效果如下:
[0023]本专利技术结构紧凑、合理,操作方便,通过在吸收器和发生器中盛装溴化锂溶液,水面工况下,在太阳能集热器以及表层海水的高温作用下,发生器逸出水蒸气并进行存储,发生器中剩下溴化锂浓溶液,深海工况下,冷凝器中完成舱室空气与水蒸气制冷剂的热交换,水蒸气制冷剂释放热量变为液体水制冷剂,舱室空气吸收热量升高温度,蒸发器中完成设备冷板与液体水制冷剂的热交换,设备运行产热量通过冷板得到释放,液体水制冷剂吸收热量变为水蒸气制冷剂,发生器中的浓溶液进入吸收器中,吸收水蒸气制冷剂成为溴化锂稀溶液,如此循环往复。依据溴化锂溶液在不同温度下吸收、释放水蒸气的特点,储存水面工况下的太阳能及表层海水热能,深海工况下,利用作业设备的散热需求和舱室空气的升温需求,将水面工况储存的热量给予舱室空气,并利用作业设备的散热量使制冷剂得以循环往复。整个过程利用溴化锂溶液的特性,将太阳能、表层海水热能以及作业设备散热量传递给舱室空气供暖,最大化利用能源,削峰填谷,装置本身绿色无功耗。
[0024]同时,本专利技术还具备如下优点:
[0025](1)以太阳能作为装置运行的动力,太阳能为可再生能源,无污染;
[0026](2)节省潜器自身携带的有限能源;
[0027](3)装置运行过程中产生的热能全部利用,能量利用率达到100%;
[0028](4)使用水介质为制冷剂,安全无污染。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的结构示意图。
[0030]图2为本专利技术换热器的结构示意图。
[0031]图3为本专利技术冷板换热设备的结构示意图。
[0032]其中:1、太阳能集热器;2、蓄热水箱;3、发生器;4、换热器;5、节流阀;6、冷板换热
设备;7、吸收器;8、一号换向三通阀;9、二号换向三通阀;10、泵;11、舱室;
[0033]401、外壳;402、一号制冷剂入口;403、管束;404、管束出口;405、一号制冷剂出口;406、管束入口;
[0034]601、壳体;602、导流槽;603、二号制冷剂入口;604、二号制冷剂出口。
具体实施方式
[0035]下面结合附图,说明本专利技术的具体实施方式。
[0036]如图1

图3所示,本实施例的深海载人平台储能型无功耗温度调节装置,包括载人潜水器的舱室11,舱室11的一旁设置有太阳能集热器1,太阳能集热器1通过管路连接蓄热水箱2,蓄热水箱2的通过热管连接发生器3,蓄热水箱2的热量传输给发生器3,发生器3内部盛装溴化锂稀溶液,发生器3连接换热器4,同时换热器4与舱室11内的空气连通;换热器4依次连接节流阀5、冷板换热设备6和吸收器7,吸收器7与发生器3之间通过支管连通,支管上安装泵10,蓄热水箱2与吸收器7之间并联安装一号换向三通阀8和二号换向三通阀9,同时一号换向三通阀8和二号换向三通阀9均连接至舱室11内。<本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深海载人平台储能型无功耗温度调节装置,包括载人潜水器的舱室(11),其特征在于:所述舱室(11)的一旁设置有太阳能集热器(1),所述太阳能集热器(1)通过管路连接蓄热水箱(2),所述蓄热水箱(2)的通过热管连接发生器(3),蓄热水箱(2)的热量传输给发生器(3),所述发生器(3)内部盛装溴化锂稀溶液,所述发生器(3)连接换热器(4),同时换热器(4)与舱室(11)内的空气连通;所述换热器(4)依次连接节流阀(5)、冷板换热设备(6)和吸收器(7),所述吸收器(7)与发生器(3)之间通过支管连通,支管上安装泵(10),所述蓄热水箱(2)与吸收器(7)之间并联安装一号换向三通阀(8)和二号换向三通阀(9),同时一号换向三通阀(8)和二号换向三通阀(9)均连接至舱室(11)内。2.如权利要求1所述的深海载人平台储能型无功耗温度调节装置,其特征在于:所述换热器(4)为舱室(11)内空气和制冷剂蒸汽热进行热交换。3.如权利要求1所述的深海载人平台储能型无功耗温度调节装置,其特征在于:所述换热器(4)的结构为:包括外壳(401),所述外壳(401)的内部设置有管束(403),所述外壳(401)和管束(403)均为气密结构,所述管束(403)内部流通舱室(11)的空气,管束(403)外部流通高温高压制冷剂蒸汽,所述外壳(401)的上部和下部分别设置有一号制冷剂入口(402)和一号制冷剂出口(405),所述外壳(401)的两端分别设置有管束入口(406)和管束出口(404),管束入口(406)和管束出口(404)分别连接舱室(11)的回风口和送风口,舱室(11)内的空气在管束(403)中吸收热量温度升高后返回舱室(11)。4.如权利要求3所述的深海载人平台储能型无功耗温度调节装置,其特征在于:外壳(401)呈薄壁圆柱体结构。5.如权利要求3所述的深海载人平台储能型无功耗温度调节装置,其特征在于:所述管束(403)采用导热系数高的材料,外壳(4...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭杨阳
申请(专利权)人:深海技术科学太湖实验室
类型:发明
国别省市:

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