本發(fā)明屬于船舶節(jié)能，具體涉及一種基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置及方法。
背景技術(shù)：
1、柴油機(jī)作為船舶的核心動(dòng)力源，在其運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量的熱能。其中，一部分熱能被轉(zhuǎn)化為動(dòng)力輸出，其熱效率大約為50％。然而，剩余的熱能往往通過排氣和冷卻水系統(tǒng)散失，導(dǎo)致大量的能量未能得到有效利用。通常排氣溫度在320～400℃左右，此外，柴油機(jī)冷卻水的溫度在80～90℃左右。
2、因此，有效利用船舶運(yùn)行中的余熱對于降低運(yùn)輸成本和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排至關(guān)重要。目前，針對余熱回收利用的技術(shù)研究，國內(nèi)外學(xué)者主要探索有朗肯循環(huán)、海水淡化、余熱制冷等手段。其中，廢棄余熱可用于吸附式制冷劑的熱源，在氨-水吸收式制冷系統(tǒng)的工作溫度范圍通常在-20℃到0℃之間，實(shí)現(xiàn)帶冷庫與冷藏保鮮功能的船只的使用，雖然該方法利用排氣的部分余溫，達(dá)到節(jié)能減排的目的，但是局限于在熱交換中效率低，運(yùn)行成本高，難以規(guī)模化推廣。
3、然而現(xiàn)階段的氨水制冷裝置在使用時(shí)，由于船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排量較大，導(dǎo)致廢氣在通過制冷裝置時(shí)，一旦廢氣與氨水的熱交換效率較低，將導(dǎo)致對廢氣余熱利用不徹底，以至于制冷效果較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于一種基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置及方法，以解決上述技術(shù)中廢氣與氨水的熱交換效率較低的問題，進(jìn)一步提高對廢氣余熱的利用。
2、本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
3、一種基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置，包括機(jī)殼，所述機(jī)殼內(nèi)部安裝有換熱機(jī)構(gòu)，所述機(jī)殼上具有氨氣管道、氨水進(jìn)液管，所述換熱機(jī)構(gòu)包括安裝在所述機(jī)殼一側(cè)的密封殼，所述密封殼一端與廢氣進(jìn)氣管連通，所述密封殼另一端與安裝在所述機(jī)殼內(nèi)部的一組換熱管的一端連通，所述換熱管外表面均固定連通有n組回流管，所述換熱管的另一端與分流盒連通，所述分流盒與排氣管、彎管的一端連通，所述排氣管另一端與連接殼連通，所述連接殼與三通管一端連通，所述三通管另兩端分別與第一電磁閥、第二電磁閥連接，第二電磁閥的輸出端與彎管一端連通，所述彎管另一端與分流盒連通。
4、進(jìn)一步地，所述回流管的輸入口、所述回流管的輸出口位于所述換熱管內(nèi)部，所述換熱管的內(nèi)壁固定連接有支撐環(huán)，所述支撐環(huán)對廢氣進(jìn)行阻擋，使廢氣進(jìn)入至回流管，所述支撐環(huán)與固定環(huán)連接，所述固定環(huán)與所述換熱管內(nèi)壁固定連接，使所述支撐環(huán)保持穩(wěn)定。
5、進(jìn)一步地，所述回流管的輸入口位于所述支撐環(huán)的廢氣輸入方向的一側(cè)，所述回流管的輸出口位于所述支撐環(huán)的廢氣輸出方向的一側(cè)。
6、進(jìn)一步地，每組所述回流管呈環(huán)形等距離排列。
7、進(jìn)一步地，所述彎管的外表面套有帶孔支撐板，所述帶孔支撐板的底面與所述機(jī)殼的內(nèi)底壁固定連接。
8、進(jìn)一步地，所述連接殼的內(nèi)壁固定連接有溫度傳感器。
9、進(jìn)一步地，所述機(jī)殼上具有控制器、觀察窗。
10、進(jìn)一步地，所述機(jī)殼的下方設(shè)有兩組支撐腳，每個(gè)所述支撐腳的上表面均與機(jī)殼的底面固定連接。
11、進(jìn)一步地，兩個(gè)所述廢氣進(jìn)氣管分別位于彎管的前后兩側(cè)。
12、本發(fā)明還可以包括：
13、一種上述的基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置的冷卻方法，該方法包括如下步驟：
14、廢氣通過廢氣進(jìn)氣管進(jìn)入至密封殼的內(nèi)部，然后廢氣通過密封殼進(jìn)入至換熱管的內(nèi)部，廢氣通過換熱管對氨水進(jìn)行熱交換，并且在廢氣流動(dòng)的過程中，通過支撐環(huán)對廢氣進(jìn)行阻擋，使廢氣能夠進(jìn)入至回流管內(nèi)部，并且廢氣在回流管內(nèi)部流動(dòng)的過程中，能夠通過回流管與氨水進(jìn)行二次熱交換，隨著廢氣進(jìn)入至分流盒的內(nèi)部，能夠使分流盒與氨水再次熱交換，并且在廢氣流經(jīng)排氣管時(shí)，能夠再次與氨水進(jìn)行熱交換，隨著廢氣進(jìn)入至連接殼，利用溫度傳感器對廢氣溫度進(jìn)行感應(yīng)，在溫度較高時(shí)，能夠配合控制器關(guān)閉第一電磁閥，同時(shí)打開第二電磁閥，使廢氣通過彎管再次進(jìn)入該裝置內(nèi)部，使氨水與彎管進(jìn)行熱交換，對廢氣余溫充分利用。
15、本發(fā)明的有益效果在于：
16、本發(fā)明通過設(shè)有廢氣進(jìn)氣管可以使廢氣進(jìn)入至換熱管的內(nèi)部，通過換熱管對廢氣進(jìn)行熱交換，使機(jī)殼內(nèi)部的氨水蒸發(fā)，并且通過回流管可以在廢氣流動(dòng)的過程中能夠進(jìn)行回流，同時(shí)配合回流管進(jìn)行二次熱交換，配合排氣管可以在將氣體排出時(shí)進(jìn)行第三次熱交換，進(jìn)而提高熱交換效率，提高廢氣與氨水的熱交換效率，提高對廢氣余熱的熱交換效率，從而能夠確保制冷效果，并且通過溫度傳感器可以在廢氣排出時(shí)，對廢氣溫度進(jìn)行感應(yīng)，從而使控制器能夠在溫度傳感器感應(yīng)溫度較高時(shí)關(guān)閉第一電磁閥，同時(shí)打開第二電磁閥，使廢氣再次進(jìn)入至機(jī)殼內(nèi)部，再次對余熱進(jìn)行回收。
17、本發(fā)明通過溫度傳感器與第二電磁閥的聯(lián)動(dòng)，使廢氣再次進(jìn)入至機(jī)殼內(nèi)部，再次對余熱進(jìn)行回收，進(jìn)而提高熱交換效率。
1.一種基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置，其特征在于，包括機(jī)殼(1)，所述機(jī)殼(1)內(nèi)部安裝有換熱機(jī)構(gòu)(3)，所述機(jī)殼(1)上具有氨氣管道(2)、氨水進(jìn)液管(4)，所述換熱機(jī)構(gòu)(3)包括安裝在所述機(jī)殼(1)一側(cè)的密封殼(305)，所述密封殼(305)一端與廢氣進(jìn)氣管(307)連通，所述密封殼(305)另一端與安裝在所述機(jī)殼(1)內(nèi)部的一組換熱管(312)的一端連通，所述換熱管(312)外表面均固定連通有n組回流管(309)，所述換熱管(312)的另一端與分流盒(310)連通，所述分流盒(310)與排氣管(308)、彎管(306)的一端連通，所述排氣管(308)另一端與連接殼(301)連通，所述連接殼(301)與三通管(302)一端連通，所述三通管(302)另兩端分別與第一電磁閥(303)、第二電磁閥(304)連接，第二電磁閥(304)的輸出端與彎管(306)一端連通，所述彎管(306)另一端與分流盒(310)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置，其特征在于，所述回流管(309)的輸入口、所述回流管(309)的輸出口位于所述換熱管(312)內(nèi)部，所述換熱管(312)的內(nèi)壁固定連接有支撐環(huán)(313)，所述支撐環(huán)對廢氣進(jìn)行阻擋，使廢氣進(jìn)入至回流管(309)，所述支撐環(huán)與固定環(huán)(314)連接，所述固定環(huán)(314)與所述換熱管(312)內(nèi)壁固定連接，使所述支撐環(huán)(313)保持穩(wěn)定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置，其特征在于，所述回流管(309)的輸入口位于所述支撐環(huán)(313)的廢氣輸入方向的一側(cè)，所述回流管(309)的輸出口位于所述支撐環(huán)(313)的廢氣輸出方向的一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置，其特征在于，每組所述回流管(309)呈環(huán)形等距離排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置，其特征在于，所述彎管(306)的外表面套有帶孔支撐板(5)，所述帶孔支撐板(5)的底面與所述機(jī)殼(1)的內(nèi)底壁固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置，其特征在于，所述連接殼(301)的內(nèi)壁固定連接有溫度傳感器(311)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置，其特征在于，所述機(jī)殼(1)上具有控制器(102)、觀察窗(101)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置，其特征在于，所述機(jī)殼(1)的下方設(shè)有兩組支撐腳(103)，每個(gè)所述支撐腳(103)的上表面均與機(jī)殼(1)的底面固定連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置，其特征在于，兩個(gè)所述廢氣進(jìn)氣管(307)分別位于彎管(306)的前后兩側(cè)。
10.一種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的基于船舶動(dòng)力廢熱采用四級氨水循環(huán)的冷卻裝置的冷卻方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：