利用船舶主机余热制冰的实验探究

赵晓男1，张玉莲1,2

(1.浙江海洋学院 船舶与海洋工程学院，浙江 舟山316022）

(2.浙江省近海海洋工程技术重点实验室，浙江 舟山316022)

    基于吸收式制冰机,利用船舶柴油机尾气进行了尾气余热制冰实验。考察了制冰机对柴油机工作的影响及柴油机功率、环境温度等因素对制冰量的影响，得到大量实验结果，通过对实验结果进行分析，得出了柴油机尾气余热制冷特点及规律。

    现在海洋水产捕捞作业离陆地较远，连续作业时间长，因此对海产品进行冷藏保鲜必不可少。传统的渔船带冰保鲜方式，存在用冰量大、保鲜期短、渔获产品的保鲜质量不稳的缺点，已不能满足深远海渔船连续作业的需要［1］。目前大多渔船配备的压缩式制冷系统，工作时需耗费大量的能源,不但增加了捕鱼成本，也限制了渔船的发展。船舶柴油机尾气余热温度可达250℃以上，如果直接排向大气，将会造成能源的白白浪费。而另一种制冷方式——吸收式制冷，加热温度在100℃～150℃就能运转，如能利用船舶柴油机尾气的余热驱动这种系统为渔船制冷，对渔船的节能降耗将有重要的意义［2］。本文利用泰山华能制冷有限公司TWL-2C型吸收式制冷机，对船舶柴油机尾气余热制冰进行实验研究。

1实验装置及制冷机工作原理

1.1实验装置组成

    发动机：玉柴YC6T-450C，额定功率330kW，转速1 500r/min，缸数/缸径/行程6×145mm×165mm，总排量16.35L，压缩比15.5∶1，平均有效压力1 615kPa。

    尾气制冰机：TWL-2C，制冷量23kW，泰山集团泰安华能制冷有限公司。

    燃油流量计：智能型涡轮流量计，型号LWY-6，精度等级1级，郑州华信流量仪表有限公司。

    燃油牌号：0# ，密度0.841 2g/cm3。

    实验装置结构如图1所示，柴油机排气管和制冰机进气口处安装烟门转换开关，并安装一压力表，通过可调烟门可以选择连通和关闭制冰机。

图1实验装置结构示意图

1.2制冷机工作原理

    如图2所示，本吸收式制冷装置实验台主要包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器4个典型设备。工作介质包括获取制冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂，二者组成工质对［3］。浓氨水溶液在发生器中被加热，分离出一定流量的冷剂蒸气进入冷凝器中，冷剂蒸气在冷凝器中被冷却，并凝结成液态；液态冷剂经过节流降压，进入蒸发器，在蒸发器内吸热蒸发，产生冷效应，冷剂由液态变为气态，再进入吸收器中［4］；另外，从发生器流出的稀溶液经换热器和节流降压后进入吸收器，吸收来自蒸发器的冷剂蒸气，吸收过程产生的浓溶液由循环泵加压，经换热器吸热升温后，重新进入发生器，如.......

作者简介：赵晓男（1990—），男，山东聊城人，浙江海洋学院硕士研究生，主要研究方向为海洋渔船主机余热制取流化冰装置的开发。
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