货船空调利用柴油机缸套水余热的研究

货船空调利用柴油机缸套水余热的研究

论文摘要

节能已成为世界各国造船界和航运界研究的重要课题,它关系到节约燃料资源、环境保护以及船舶运营经济效益等问题。现役货船的空调制冷大多采用压缩式制冷机,耗电量较大,且大多船舶还在使用对大气臭氧层具有破坏作用的氯氟烃类(CFC)制冷剂。另外,船舶中央空调多采用吸入回风降低空调负荷,回风量约占总风量40%~70%,此举带来一个负面影响是空气质量降低。本文在综合大量低温余热利用技术的基础上,提出船舶中央空调取消回风,全部采用新风的思路,充分利用缸套水余热给空调进风加热或制冷,以达到节能的目的。大致方案为:冬天工况下,将经过制淡装置后的缸套水通过体积小、效率高的翅片管换热器来加热空调进风,用于冬季舱室内取暖;夏天工况下,通过管壳式加热器利用缸套水加热液态低沸点工质,采用蒸汽式喷射制冷装置解决夏季制冷。本文从以下方面对上述理论进行了计算论证:(1)从能量转换角度对冬季取暖工况方案的可行性进行计算论证,给出了关键设备—翅片管加热器的选型计算方法。(2)从能量转换角度对夏季制冷工况方案的可行性进行计算论证,给出了用于两相流换热的管壳式加热器的换热系数的计算方法。结果表明,上述两种方案从理论上讲是可行的。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题研究的意义及目的
  • 1.2 国内外低温余热利用的研究现状
  • 1.2.1 国外低温余热利用的现状
  • 1.2.2 国内低温余热利用的现状
  • 1.3 课题研究目标、研究内容和拟解决的关键性问题
  • 1.3.1 研究目标
  • 1.3.2 主要研究内容及方法
  • 1.3.3 拟采取的研究方法、技术路线、试验方案
  • 第2章 缸套水余热用于处理空调进风的设计方案
  • 2.1 取暖工况设计阐述
  • 2.1.1 取暖工况设计方案原理图及阐述
  • 2.1.2 翅片管换热器介绍
  • 2.2 制冷工况设计阐述
  • 2.2.1 制冷工况设计方案原理图及阐述
  • 2.2.2 制冷工质的选择
  • 2.2.3 管壳式换热器的选择
  • 第3章 取暖工况理论计算模型及制冷工况理论计算模型
  • 3.1 加热器选型计算模型
  • 3.1.1 传热方程式
  • 3.1.2 热平衡方程式
  • 3.1.3 平均温差
  • 3.1.4 传热系数的计算
  • 3.2 制冷工况理论计算模型
  • 3.2.1 蒸—喷制冷理论循环的热力计算
  • 3.2.2 管内沸腾换热
  • 3.2.3 管壳式换热器传热系数计算模型
  • 第4章 实船案例分析
  • 4.1 参数采集
  • 4.1.1 实船参数采集
  • 4.1.2 相关标准参数
  • 4.2 取暖工况理论计算过程及结果
  • 4.3 制冷工况理论计算过程及结果
  • 4.3.1 蒸喷系统理论计算步骤及结果
  • 4.3.2 管内沸腾换热传热系数计算步骤及结果
  • 第5章 结论与展望
  • 5.1 本文结论
  • 5.2 论文展望
  • 参考文献
  • 攻读学位期间公开发表论文
  • 致谢
  • 研究生履历
  • 相关论文文献

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