一种船舶余热利用装置及使用方法制造方法及图纸

技术编号:24602727 阅读:23 留言:0更新日期:2020-06-21 05:27
本发明专利技术提供一种船舶余热利用装置,包括洗涤冷水供水口、四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀、洗涤冷水用加热装置、四季洗涤热水供水阀和换热装置,该换热装置内设有第一盘管,其中,洗涤冷水供水口连通四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀的进口和四季洗涤热水供水阀的第一进口,四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀的第一出口和第二出口分别连通第一盘管进水口和洗涤冷水用加热装置的进水口,第一盘管出水口和洗涤冷水用加热装置的出水口分别连通四季洗涤热水供水阀的第二进口和第一进口,四季洗涤热水供水阀的出口连通洗涤热水出水口。本发明专利技术根据船舶状态切换加热装置,既保证船员正常生活,也对排气余热进行二次利用,降低能源消耗,抑制红外辐射。

A waste heat utilization device for ships and its application method

【技术实现步骤摘要】
一种船舶余热利用装置及使用方法
本专利技术属于船舶暖通
,具体涉及一种船舶余热利用装置及使用方法。
技术介绍
供暖系统是船舶保障系统的重要组成部分。按照目前的设计要求,船舶在航行时,动力设备如燃气轮机、发动机、锅炉、发电机等在运行过程中所产生的排气被当作一种废气排至舷外。动力设备的排气温度高达400℃~600℃,如此高热值的气体如果不加以利用,是一种非常大的浪费;而且,如此高热量的排气直接排至舷外,其红外辐射量也相当大,不利于船舶自身隐蔽。随着国力的增强、人民生活水平的提高,船员对船舶上舒适度的要求也越来越高。如今,船舶上越来越多的地方需要用到热水,如空调、散热器、暖风机等设备需要使用热媒水;如淋浴室、盥洗室、卫生间、厨房、医务室、洗衣室、理发室等用户需要使用洗涤热水。目前船舶上普遍使用的都是蒸汽/电两用加热装置,为了满足船舶上一天24小时那么多热用户的供暖需求,蒸汽/电两用加热装置的热能及电能消耗量也是相当大的,增加了船舶经济上的负担。一方面,船舶在航行时,动力设备所产生的高热值排气被当做一种废气排至舷外,是一种非常大的浪费,也不利于其自身隐蔽;另一方面,船舶上众多的热用户又需要消耗大量的热能及电能。这种矛盾的现象对需要长期远洋执行任务的船舶来说就显得更加不安全、不经济、不科学和不环保了。专利号为CN201220390366.0,专利名称为发动机废气利用装置、发动机及船舶的专利虽然公开了设在发动机排烟口上的冷却装置,其利用高温废气加热通过冷却装置的冷水,有效提高了废气的利用率,降低能源的消耗。但是,一旦船舶停航靠岸,发动机就停止工作,此时就无法将冷水加热,给船上用户带来极大地不便。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术设计的目的在于提供一种船舶余热利用装置及使用方法,在不影响船上人员工作、生活的前提下,尽可能提高不同工况、不同季度下烟气余热的利用效率。为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种船舶余热利用装置,包括设置在动力机组排气口上的换热装置,该换热装置内设有与动力机组热气进行热交换的第一盘管,其两端分别设有第一盘管进水口和第一盘管出水口,船舶余热利用装置还包括洗涤冷水供水口、四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀、洗涤冷水用加热装置和四季洗涤热水供水阀,该洗涤冷水供水口通过水管分别连通于四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀的进口和四季洗涤热水供水阀的第二进口,四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀的第一出口和第二出口分别连通于第一盘管进水口和洗涤冷水用加热装置的进水口,第一盘管出水口和洗涤冷水用加热装置的出水口分别连通于四季洗涤热水供水阀的第二进口和第一进口,四季洗涤热水供水阀的出口连通于洗涤热水出水口。本专利技术通过四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀进行换热装置和洗涤冷水用加热装置的切换,既保证了不同工况下,船员的正常工作和生活,同时也提高了排气余热的利用率,降低了能源的消耗;同时,通过在换热装置或洗涤冷水用加热装置流出的热水中混入冷水以调节水温,满足了用户需求。具体地,船舶余热利用装置还包括空调冷媒水供水口、冬季空调冷媒水巡航/停泊转换阀、空调冷媒水用加热装置和冬季空调热媒水供水阀,换热装置内还设有与动力机组热气进行热交换第二盘管,其两端分别设有第二盘管进水口和第二盘管出水口,空调冷媒水通过水管分别连通于冬季空调冷媒水巡航/停泊转换阀的进口和冬季空调热媒水供水阀的第二进口,冬季空调冷媒水巡航/停泊转换阀的第一出口和第二出口分别连通于第二盘管进水口和空调冷媒水用加热装置的进水口,第二盘管出水口和洗涤冷水用加热装置的出水口分别连通于冬季空调热媒水供水阀的第二进口和第一进口,冬季空调热媒水供水阀的出口连通于空调热媒水出水口。在换热装置中设置两条水流通道,不仅能对船舶的洗涤用水进行加热,还能对船舶的空调冷媒水进行加热,进一步提高排气余热的利用率。具体地,换热装置为排气再利用供暖钢管,其一端连通于动力机组的排气口,另一端连接至船舷外的动力设备排气管;排气再利用供暖钢管内设置腔由中间分隔板隔成两个排气通道,第一盘管和第二盘管分别设于两个排气通道内,第一盘管和第二盘管的外壁设有传热翅片。通过中间分隔板将排气再利用供暖钢管分为两部分,每部分都设置有水管,进一步提高排气余热的利用效率。同时,降低了其排气温度,达到了抑制红外辐射的目的。具体地,排气再利用钢管的一端通过排气管法兰连通动力机组的排气口,另一端通过排气管法兰连接至船舷外的动力设备排气管,以便将排气再利用钢管固定在排气口上,便于高温烟气的流入和排出。具体地,排气再利用供暖钢管外包覆有绝热材料,防止热量散失。具体地,洗涤冷水供水口和四季洗涤热水供水阀的第二进口之间设有四季洗涤冷水调温混水阀,便于控制洗涤冷水的流量和温度。具体地,空调冷媒水供水口和冬季空调热媒水供水阀的第二进口之间设有冬季空调冷媒水调温混水阀,便于调节空调冷媒水的流量和温度。具体地,船舶余热利用装置还包括夏季洗涤冷水供水阀和夏季洗涤热水供水阀,洗涤冷水供水口分别通过水管连通于夏季洗涤冷水供水阀的第一进口和夏季洗涤热水供水阀的进口,夏季洗涤冷水供水阀位于冬季空调冷媒水巡航/停泊转换阀与第二盘管进水口之间,其第二进口和出口分别连通于冬季空调冷媒水巡航/停泊转换阀的第一出口和第二盘管进水口,夏季洗涤热水供水阀的进口、第一出口和第二出口分别连通于第二盘管出水口、冬季空调热媒水供水阀的第二进口和洗涤热水出水口。当处于夏季巡航模式时,船上用户不需要空调热媒水供暖,可将洗涤冷水接入换热装置内的第二盘管,进一步提高排气余热的利用率。具体地,洗涤冷水供水口和夏季洗涤热水供水阀的进口之间设有夏季洗涤冷水调温混水阀,便于控制洗涤冷水的流量和温度。具体地,第一盘管、第二盘管的进水口和出水口连接的水管上均设有压力传感器、流量传感器和温度传感器,以监测换热装置两端水管内的水流状态。具体地,洗涤冷水供水口、洗涤热水出水口、空调冷媒水供水口、空调热媒水出水口上连接的水管均设有压力传感器、流量传感器和温度传感器,以监测水管内水流的状态。本专利技术还提供了船舶余热利用装置的使用方法,该使用方法包括以下三种工作方式:A、冬季巡航模式:当处于冬季巡航模式时,船舶既需要供暖,又需要热水用于洗涤,切换冬季空调冷媒水巡航/停泊转换阀使其进口与其第一出口连通,切换四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀使其进口与其第一出口连通,切换夏季洗涤冷水供水阀的使其第二进口与其出口连通,切换冬季空调热媒水供水阀使其第二进口与其出口连通,切换夏季洗涤热水供水阀使其进口与其第一出口连通,切换四季洗涤热水供水阀使其第二进口与其出口连通。此时,空调冷媒水通过冬季空调冷媒水巡航/停泊转换阀流入第二盘管并经夏季洗涤热水供水阀、冬季空调热媒水供水阀流向供暖用户;洗涤冷水通过四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀流入第一盘管并经四季洗涤热水供水阀与洗涤冷水混合流向洗涤用户;B、夏季巡航模式:当处于夏季巡航模式时,船舶只需要热水用以洗涤,切换四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀使其进口与其第一出本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种船舶余热利用装置,包括设置在动力机组排气口上的换热装置,该换热装置内设有与动力机组热气进行热交换的第一盘管(54a),其两端分别设有第一盘管进水口和第一盘管出水口,其特征在于,所述船舶余热利用装置还包括洗涤冷水供水口(10b)、四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀(28)、洗涤冷水用加热装置(42)和四季洗涤热水供水阀(29),所述洗涤冷水供水口(10b)通过水管分别连通于四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀(28)的进口和四季洗涤热水供水阀(29)的第二进口,所述四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀(28)的第一出口和第二出口分别连通于第一盘管进水口和洗涤冷水用加热装置(42)的进水口,所述第一盘管出水口和洗涤冷水用加热装置(42)的出水口分别连通于四季洗涤热水供水阀(29)的第二进口和第一进口,所述四季洗涤热水供水阀(29)的出口连通于洗涤热水出水口(20b)。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶余热利用装置,包括设置在动力机组排气口上的换热装置,该换热装置内设有与动力机组热气进行热交换的第一盘管(54a),其两端分别设有第一盘管进水口和第一盘管出水口,其特征在于,所述船舶余热利用装置还包括洗涤冷水供水口(10b)、四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀(28)、洗涤冷水用加热装置(42)和四季洗涤热水供水阀(29),所述洗涤冷水供水口(10b)通过水管分别连通于四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀(28)的进口和四季洗涤热水供水阀(29)的第二进口,所述四季洗涤冷水巡航/停泊转换阀(28)的第一出口和第二出口分别连通于第一盘管进水口和洗涤冷水用加热装置(42)的进水口,所述第一盘管出水口和洗涤冷水用加热装置(42)的出水口分别连通于四季洗涤热水供水阀(29)的第二进口和第一进口,所述四季洗涤热水供水阀(29)的出口连通于洗涤热水出水口(20b)。


2.根据权利要求1所述的一种船舶余热利用装置,其特征在于,所述船舶余热利用装置还包括空调冷媒水供水口(10a)、冬季空调冷媒水巡航/停泊转换阀(22)、空调冷媒水用加热装置(41)和冬季空调热媒水供水阀(23),所述换热装置内设有与动力机组热气进行热交换的第二盘管(54b),所述第二盘管(54b)的两端分别设有第二盘管进水口和第二盘管出水口,所述空调冷媒水供水口(10a)通过水管分别连通于冬季空调冷媒水巡航/停泊转换阀(22)的进口和冬季空调热媒水供水阀(23)的第二进口,所述冬季空调冷媒水巡航/停泊转换阀(22)的第一出口和第二出口分别连通于第二盘管进水口和空调冷媒水用加热装置(41)的进水口,所述第二盘管出水口和空调冷媒水用加热装置(41)的出水口分别连通于冬季空调热媒水供水阀(23)的第二进口和第一进口,所述冬季空调热媒水供水阀(23)的出口连通于空调热媒水出水口(20a)。


3.根据权利要求2所述的一种船舶余热利用装置,其特征在于,所述换热装置为排气再利用供暖钢管(51),其一端连通于动力机组的排气口,另一端连接至船舷外的动力设备排气管(141);所述排气再利用供暖钢管(51)内腔由中间分隔板(53)隔成两个排气通道,所述第一盘管(54a)和第二盘管(54b)分别设于两个排气通道内,第一盘管(54a)和第二盘管(54b)的外壁设有传热翅片(56)。


4.根据权利要求3所述的一种船舶余热利用装置,其特征在于,所述排气再利用钢管(51)的一端通过排气管法兰(52)连通动力机组的排气口,另一端通过排气管法兰(52)连接至船舷外的动力设备排气管。


5.根据权利要求3所述一种船舶余热利用装置,其特征在于,所述排气再利用供暖钢管(51)外包覆有绝热材料(57)。


6.根据权利要求2所述一种船舶余热利用装置,其特征在于,所述洗涤冷水供水口(10b)和四季洗涤热水供水阀(29)的第二进口之间设有四季洗涤冷水调温混水阀(210)。


7.根据权利要求2所述的一种船舶余热利用装置,其特征在于,所述空调冷媒水供水口(10a)和冬季空调热媒水供水阀(23)的第二进口之间设有冬季空调冷媒水调温混水阀(24)。


8.根据权利要求2至7任一项所述一种船舶余热利用装置,其特征在于,所述船舶余热利用装置还包括夏季洗涤冷水供水阀(212)和夏季洗涤热水供水阀(213),所述洗涤冷水供水口(10b)分别通过水管连通于夏季洗涤冷水供水阀(212)的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:程方何恒勇
申请(专利权)人:江南造船集团有限责任公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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