一種熱泵式船舶瀝青加熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)船舶液貨運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種熱泵式船舶瀝青加熱系統(tǒng)，特別涉及船舶柴油機(jī)氣缸套冷卻水作熱源的熱泵式船舶瀝青加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在船舶液貨運(yùn)輸中，是否需要在卸貨前進(jìn)行加熱，取決于液貨凝固點(diǎn)的高低。特別像凝固點(diǎn)較高的瀝青等液貨在卸貨之前，要求始終對(duì)其加熱，以降低其粘度，便于利用管道輸送，將其卸至岸罐內(nèi)。一般要求瀝青的粘度在100?200cst，此時(shí)瀝青的適宜溫度一般在160°C左右。瀝青適宜溫度最高達(dá)180°C，其加熱介質(zhì)溫度應(yīng)在200°C以上。
[0003]目前，主要采用熱油加熱爐提供的熱油來加熱瀝青，這種方式雖然在船舶運(yùn)輸中很實(shí)用，但存在很多問題:一是消耗大量的不可再生能源，成本高，效率低；二是燃料燃燒過程必然帶來大量的污染物，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響；
[0004]三是加油加熱爐中的溫度能達(dá)到1000°C以上，而加熱油只需要200°C左右，這就造成了能量品位利用上的巨大浪費(fèi)。
[0005]現(xiàn)在也有許多采用水源熱泵加熱方式的報(bào)道，但每一個(gè)報(bào)道中的水源熱泵的取熱水源和用熱對(duì)象都有一定的特殊性和局限性，無法在不同場合下推廣應(yīng)用。如專利20102062861.6公開的系統(tǒng)，首先利用染整熱廢水預(yù)熱冷水，再通過熱泵使水溫升高后供給染整設(shè)備使用；專利0311216.9公開了一種可利用海水源的熱泵機(jī)組，其熱源是海水，所以其換熱管內(nèi)壁等部位需要做防腐蝕處理；專利2002007489.6提出的熱水器，將生活熱水排水熱回收后經(jīng)熱泵提升為可再次利用的生活熱能；專利2001002697.2所述的熱泵同時(shí)滿足制冷采暖要求，適用于使用集中式空調(diào)的建筑物；專利200420118233.3涉及的熱泵系統(tǒng)所取熱量源于集熱井，最終可向用戶供暖或供冷，但由于低溫?zé)嵩吹墨@取限制，使得系統(tǒng)的使用場合受限；專利2002001307.1公開的系統(tǒng)在使用熱泵熱水機(jī)的基礎(chǔ)上，主要增加了蓄能熱水箱以達(dá)到“移峰填谷”的作用，在自主發(fā)電、無峰谷電之分的場合使用受限。部分水源熱泵為實(shí)現(xiàn)預(yù)熱、蓄熱、同時(shí)供暖制冷、干燥、模塊化等功能使得系統(tǒng)復(fù)雜，控制要求高，初投資增加，設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用高等不足，不適用于能源利用率要求較高的船舶運(yùn)輸行業(yè)。
[0006]在油田開采等過程中，也有采用水源熱泵加熱方式的報(bào)道。如專利021374.2涉及的系統(tǒng)，利用吸收式熱泵回收油田污水、地?zé)崴蛱柲艿臒崃考訜嵩停粚＠?002000730.7公開的系統(tǒng)通過回收污水余熱以節(jié)約原油加熱時(shí)所需的一次能源；專利20010130068.2涉及了一種利用油污廢水熱量，并通過三級(jí)換熱循環(huán)完成溫度提升的系統(tǒng)；專利201020640646.3公開的系統(tǒng)通過兩個(gè)軟化水閉環(huán)回路實(shí)現(xiàn)了原油分離水余熱的利用；專利200610043307.涉及的系統(tǒng)將第一類吸收式熱泵和第二類吸收式熱泵以不同的方式結(jié)合在一起聯(lián)合供熱以加熱原油。但這些熱泵加熱方式回收利用的是油田開采過程中的廢熱，不適用于船舶運(yùn)輸中的瀝青加熱。船舶柴油機(jī)氣缸套冷卻過程中有大量TC左右的熱水排出，氣缸套冷卻水帶走的熱量占燃料燃燒全部熱值的I %?30 %，這部分熱量一般沒有利用起來白白流失掉，同時(shí)瀝青加熱又需要大量的熱量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明就是為克服現(xiàn)有船舶瀝青加熱的缺陷，提出一種熱泵式船舶瀝青加熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以船舶柴油機(jī)氣缸套冷卻水作熱源的熱泵式船舶瀝青加熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)能源消耗少、能源利用效率高、經(jīng)濟(jì)效益好、安全可靠、環(huán)境友好。
[0008]本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計(jì)一種熱泵式船舶瀝青加熱系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括瀝青加熱器、集油器、冷凝器、瀝青加熱油循環(huán)油泵、分油器、熱力膨脹閥、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凍水循環(huán)水泵、水一水換熱器、液貨艙瀝青溫度傳感器、瀝青加熱油回油溫度傳感器、熱泵供應(yīng)熱油溫度傳感器、柴油機(jī)冷卻水溫度傳感器、熱泵供應(yīng)熱油電磁閥、柴油機(jī)冷卻水電磁閥和液貨艙，還包括控制器、顯示器；
[0009]所述冷凝器包含冷凝器瀝青加熱油側(cè)換熱管和冷凝器制冷工質(zhì)側(cè)換熱管；所述蒸發(fā)器包含蒸發(fā)器制冷工質(zhì)側(cè)換熱管和蒸發(fā)器冷凍水側(cè)換熱管；所述水一水換熱器包含水一水換熱器冷凍水側(cè)換熱管和氣缸套冷卻水換熱管；
[0010]所述瀝青加熱器安裝于液貨艙的內(nèi)部，液貨艙的內(nèi)側(cè)壁安裝有液貨艙瀝青溫度傳感器；所述瀝青加熱器兩端安裝有加熱油流通管道，所述兩端的加熱油流通管道穿過液貨艙，一端連接分油器，另一端連接集油器，所述瀝青加熱油回油溫度傳感器安裝在液貨艙與集油器之間的加熱油流通管道上；所述分油器與集油器的另一端分別連接在冷凝器的冷凝器瀝青加熱油側(cè)換熱管兩端，所述熱泵供應(yīng)熱油電磁閥、熱泵供應(yīng)熱油溫度傳感器和瀝青加熱油循環(huán)油泵依次安裝在分油器與冷凝器瀝青加熱油側(cè)換熱管之間的連通管道上；
[0011]所述冷凝器的冷凝器制冷工質(zhì)側(cè)換熱管的兩端分別連接熱力膨脹閥和壓縮機(jī)的一端，熱力膨脹閥和壓縮機(jī)的另一端分別連接在蒸發(fā)器的蒸發(fā)器制冷工質(zhì)側(cè)換熱管兩端，蒸發(fā)器的蒸發(fā)器冷凍水側(cè)換熱管兩端通過管道與水一水換熱器的水一水換熱器冷凍水側(cè)換熱管兩端連接在一起，冷凍水循環(huán)水泵安裝在蒸發(fā)器冷凍水側(cè)換熱管于水一水換熱器冷凍水側(cè)換熱管之間的連接管道上；所述水一水換熱器的氣缸套冷卻水換熱管的一端輸入柴油機(jī)氣缸套冷卻水，另一端導(dǎo)出柴油機(jī)氣缸套冷卻水，在氣缸套冷卻水換熱管的輸入柴油機(jī)氣缸套冷卻水的管道上依次安裝有柴油機(jī)冷卻水溫度傳感器、柴油機(jī)冷卻水電磁閥；
[0012]所述顯示器、熱力膨脹閥、壓縮機(jī)、液貨艙瀝青溫度傳感器、瀝青加熱油回油溫度傳感器、熱泵供應(yīng)熱油溫度傳感器、柴油機(jī)冷卻水溫度傳感器、熱泵供應(yīng)熱油電磁閥、柴油機(jī)冷卻水電磁閥均與控制器電連接。
[0013]本發(fā)明系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于，該系統(tǒng)是一種以船舶柴油機(jī)氣缸套冷卻水作熱源的熱泵式船舶瀝青加熱系統(tǒng)，具有能源消耗少、經(jīng)濟(jì)效益好、安全可靠、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明熱泵式船舶瀝青加熱系統(tǒng)一種實(shí)施例的基本裝配示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明熱泵式船舶瀝青加熱系統(tǒng)一種實(shí)施例的的控制原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但不應(yīng)以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]為了方便說明和理解本發(fā)明的技術(shù)方案，以下所涉及的方位名詞，如上下、左右，均以附圖所顯示的方位為準(zhǔn)。
[0018]本發(fā)明一種熱泵式船舶瀝青加熱系統(tǒng)(簡稱系統(tǒng)，參見圖1-2)，該系統(tǒng)包括瀝青加熱器1、集油器2、冷凝器3、瀝青加熱油循環(huán)油泵4、分油器、熱力膨脹閥6、蒸發(fā)器7、壓縮機(jī)8、冷凍水循環(huán)水泵9、水一水換熱器10、液貨艙瀝青溫度傳感器11、瀝青加熱油回油溫度傳感器12、熱泵供應(yīng)熱油溫度傳感器13、柴油機(jī)冷卻水溫度傳感器14、熱泵供應(yīng)熱油電磁閥1、柴油機(jī)冷卻水電磁閥16和液貨艙17，還包括控制器、顯示器。
[0019]所述冷凝器3包含冷凝器瀝青加熱油側(cè)換熱管3.1和冷凝器制冷工質(zhì)側(cè)換熱管
3.2 ;所述蒸發(fā)器7包含蒸發(fā)器制冷工質(zhì)側(cè)換熱管7.1和蒸發(fā)器冷凍水側(cè)換熱管7.2 ;所述水一水換熱器10包含水一水換熱器冷凍水側(cè)換熱管10.1和氣缸套冷卻水換熱管10.2。
[0020]所述瀝青加熱器I安裝于液貨艙17的內(nèi)部，液貨艙17的內(nèi)側(cè)壁安裝有液貨艙瀝青溫度傳感器11 ;所述瀝青加熱器I兩端安裝有加熱油流通管道，所述兩端的加熱油流通管道穿過液貨艙17，一端連接分油器，另一端連接集油器2，所述瀝青加熱油回油溫度傳感器12安裝在液貨艙17與集油器2之間的加熱油流通管道上。所述分油器與集油器2的另一端分別連接在冷