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船舶冷庫(kù)節(jié)能優(yōu)化問(wèn)題研究摘要關(guān)于能源的話題是目前為止我國(guó)乃至全世界最熱門的話題,伴隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、科技進(jìn)步,人們生活的方方面面均對(duì)能源的需求量巨大,能源短缺將影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。就航運(yùn)業(yè)來(lái)說(shuō),船舶使用能源的消耗量巨大,本文名為新節(jié)能技術(shù)在船舶冷庫(kù)制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用研究,旨在對(duì)船舶制冷系統(tǒng)中的冷庫(kù)進(jìn)行詳細(xì)分析,進(jìn)而提高船舶能源的使用率,對(duì)后續(xù)學(xué)者的研究有所啟發(fā)。本文將通過(guò)四部分進(jìn)行展開:第一,指出現(xiàn)在制冷系統(tǒng)冷庫(kù)的現(xiàn)狀和節(jié)能的必要性;第二,對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行概述,主要介紹制冷技術(shù)的應(yīng)用、船舶的冷藏運(yùn)輸技術(shù)、船舶常用的制冷方法;第三,再次對(duì)船舶冷庫(kù)進(jìn)行詳細(xì)的介紹,其中包括冷庫(kù)的熱負(fù)荷、制冷裝置的制冷容量、冷庫(kù)的隔熱。第四,對(duì)船舶冷庫(kù)的節(jié)能方式進(jìn)行展開,其中包括選擇節(jié)能效果好、保溫性能優(yōu)良的材質(zhì)、使用紅外線技術(shù)對(duì)其進(jìn)行溫度的監(jiān)控、對(duì)冷庫(kù)庫(kù)門進(jìn)行節(jié)能的優(yōu)化以及開發(fā)能耗管理軟件對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的管理,進(jìn)而科學(xué)的降低能耗;第五,對(duì)本文進(jìn)行總結(jié),指出本文研究中的不足之處,為后續(xù)的研究有所啟發(fā)。關(guān)鍵詞:船舶制冷系統(tǒng);冷庫(kù);節(jié)能方法目錄1977880012摘要 11988544317目錄 3176337558第一章緒論 11779044461.1研究背景2研究意義 1780406591第二章船舶制冷概述 216109427082.1制冷技術(shù)在船舶的應(yīng)用 217877556272.2船舶的冷藏運(yùn)輸 213651178122.3制冷方法 3366014528第三章船舶冷庫(kù) 512130070883.1船舶冷庫(kù)簡(jiǎn)述 520084964843.2冷庫(kù)熱負(fù)荷和制冷裝置的制冷容量 519765684283.3冷庫(kù)的隔熱 919765684283.4冷庫(kù)的冷卻方式 10285046539第四章冷庫(kù)庫(kù)門節(jié)能優(yōu)化 1218886481634.1冷庫(kù)庫(kù)門存在的問(wèn)題 125538892344.2冷庫(kù)庫(kù)門氣流流動(dòng)特性 1220222297404.3冷庫(kù)庫(kù)門流場(chǎng)分析 1420222297404.4某冷庫(kù)空氣幕運(yùn)行下能耗分析 16285046539第四章其他船舶冷庫(kù)的節(jié)能方法 1718886481635.1選擇節(jié)能效果好、保溫性能優(yōu)良材料 175538892345.2使用紅外線技術(shù)展開溫度監(jiān)控 1720222297405.3開發(fā)能耗管理軟件六章總結(jié)與不足 205263015826.1本文的總結(jié) 20655466816.2本文的不足 21942456914致謝 222131440303參考文獻(xiàn) 23PAGE5第一章緒論1.1選題背景目前全世界范圍內(nèi),能源緊張和環(huán)境破壞都成為新時(shí)代全球人類共同面對(duì)的考驗(yàn)。根據(jù)相關(guān)資料顯示,現(xiàn)在全球二氧化碳排放量的增長(zhǎng)率在百分之二左右,中國(guó)由于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,二氧化碳年均排放量增長(zhǎng)率達(dá)到百分之六。在2010年全球二氧化碳排放量已經(jīng)增加至4000億噸,而中國(guó)的排放量為70億噸居全世界之首。今日的中國(guó)二氧化碳排放量依舊大幅度的提高,我國(guó)近年來(lái)不斷提出節(jié)能減排的相關(guān)政策,希望我國(guó)的能源消耗和排放可以快速下降。中國(guó)航運(yùn)業(yè)在過(guò)去的幾十年中,相較公路系統(tǒng)、航空系統(tǒng)來(lái)說(shuō)運(yùn)輸體量小,1978年改革開放后,大宗貨物出口交易量大幅度增加,對(duì)于航運(yùn)的需求也隨之提高,使用的船舶也不斷開始向空氣中排放大量溫室氣體、污染物,消耗大量的化石燃料。近年來(lái),船舶節(jié)能減排的熱度不減,主要有船舶主機(jī)能量效率的提升、船舶電力化進(jìn)程的加快等。目前為止,節(jié)能減排工作依舊處在初期階段,雖然目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)對(duì)船舶的節(jié)能減排有大量的投入,有了一定成效,但依舊存在著很大的進(jìn)步空間。1.2選題意義船舶制冷裝置能量的消耗將縮短設(shè)備使用的時(shí)間,減少此次航運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性,這顯然難以符合我國(guó)對(duì)于綠色船舶要求發(fā)展,需要一種有效的手段提高船舶制冷系統(tǒng)冷庫(kù)的能源利用率。本文主要立足于船舶制冷系統(tǒng)冷庫(kù)的節(jié)能方法展開,目前,船舶制冷系統(tǒng)中的冷庫(kù)對(duì)于船員食物和生活環(huán)境的保障相當(dāng)重要,對(duì)提高該系統(tǒng)能源使用率的研究近年來(lái)卻很少。本文將從制冷系統(tǒng)的原理出發(fā),詳細(xì)分析冷庫(kù)的節(jié)能的幾種主要節(jié)能方式,進(jìn)而給予冷庫(kù)制定一套科學(xué)、合理的船舶運(yùn)輸節(jié)能減排的改進(jìn)指標(biāo),減少冷庫(kù)的能量排放。
第二章船舶制冷概述2.1制冷技術(shù)在船舶上的應(yīng)用制冷技術(shù)出現(xiàn)已經(jīng)上百年,制冷最早是用于保存食物和改變環(huán)境當(dāng)中的溫度,但該技術(shù)不斷發(fā)展到現(xiàn)在,其使用已經(jīng)逐漸擴(kuò)展到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥業(yè)等多方面,特別是對(duì)于工業(yè)和科學(xué)研究部門,更是舉足輕重。就目前的船舶來(lái)說(shuō),制冷技術(shù)逐漸獲得廣泛的使用,就現(xiàn)在的情況去看,主要使用在以下幾個(gè)方向:第一,對(duì)于多種商品和食物,可以起到冷鏈運(yùn)輸?shù)男Ч?;第二,給予船舶工作人員和船上的其他人員保存必須的食物,進(jìn)而使得他們有充足的食物;第三,設(shè)立船舶各種空間的空氣調(diào)節(jié)裝置;第四,給予水上作業(yè)的船只必要的制冷以及空調(diào)裝置。就目前的制冷技術(shù)去看,制冷裝置屬于船舶輔機(jī)的主要內(nèi)容,但在科技高度發(fā)展的今天,起到了相當(dāng)重要的作用,成為了現(xiàn)代船舶難以或缺的部分之一。2.2船舶的冷藏運(yùn)輸就目前來(lái)說(shuō),航運(yùn)對(duì)于內(nèi)河、外海上的運(yùn)輸都起到了舉足輕重的作用。船舶長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸食物或者保存商品但是不影響其質(zhì)量,需要改變?nèi)缦聨讉€(gè)要點(diǎn):第一,溫度因素。食物的主要構(gòu)成是碳水、蛋白質(zhì)和纖維等,在室溫或者高溫之下,短時(shí)間放置將會(huì)出現(xiàn)腐敗的情況。食物腐敗之后就不會(huì)被人體攝取進(jìn)而造成不必要的浪費(fèi)。然而,一旦將食物放置在低溫的環(huán)境當(dāng)中,細(xì)菌等微生物的入侵以及繁殖就會(huì)大幅度的被抑制,從而延長(zhǎng)食物的存放時(shí)間。就降低微生物的活性來(lái)說(shuō),溫度越低效果越好,但由于食品在長(zhǎng)時(shí)間冷凍放置之后,細(xì)胞膜會(huì)被破壞,將難以變回原有狀態(tài),同時(shí),食物的構(gòu)成不同,保存的手段也分為冷藏和冷凍兩種方式。第二,濕度因素。目前,空氣中的濕度也對(duì)食物的保存有著負(fù)面作用,濕度的提高將使得食物受潮進(jìn)而導(dǎo)致微生物的大規(guī)模繁殖,濕度過(guò)低則會(huì)使得食物脫水而干癟、維生素被大肆破壞進(jìn)而使得食物的質(zhì)量降低。第三,通風(fēng)因素。就目前來(lái)說(shuō),尤其是剛摘下的蔬果,這些將在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中不斷產(chǎn)生水分,為保障存儲(chǔ)空間中有正常的水分和氣體組成,同時(shí)控制空間中的各個(gè)區(qū)域內(nèi)溫度分布較為平均,則需要不斷的展開通風(fēng),通風(fēng)的具體情況則取決于需要根據(jù)船舶艙室的情況考量。2.3制冷方法當(dāng)前,除去內(nèi)河小型船舶以及近海少量漁船外,目前最新的船舶均使用機(jī)械降溫的手段。一般來(lái)說(shuō),機(jī)械制冷主要有四種方式:液體汽化制冷、氣體膨脹制冷、熱電制冷以及渦流管道制冷。目前為止主要使用的手段是,借助液體汽化階段吸收熱量效應(yīng)展現(xiàn)制冷的,例如:蒸汽式噴射、吸收式噴射均屬于液體汽化制冷。第一,吸收式噴射。在對(duì)液體汽化后,需要不間斷的吸取蒸汽裝置中的由于汽化產(chǎn)生的蒸汽,進(jìn)而保持蒸發(fā)裝置當(dāng)中壓力不變。壓縮式制冷使用壓縮裝置吸收蒸汽,然而吸收式制冷則借助物質(zhì)展開吸收熱量。所以在吸收制冷裝置的過(guò)程中,最少需要使用兩種物質(zhì)當(dāng)做工質(zhì),二元溶液中蒸發(fā)溫度低下為降溫化學(xué)液劑,然而相同壓力下蒸發(fā)溫度高同時(shí)擁有很強(qiáng)的吸熱能力的另外一種液體為吸熱化學(xué)液劑。所以,吸收式制冷是借助溶液的特點(diǎn)去完成制冷循環(huán)的一種汽化制冷方式。當(dāng)前使用在吸收式制冷設(shè)備中的液體,以氨—水溶液為主,吸收式則是以熱能為動(dòng)力源,同時(shí)對(duì)熱量的要求較小,可以運(yùn)用低位熱量,比如低壓熱水等。第二,蒸汽噴射式制冷。蒸汽噴射式制冷也為液體汽化制冷的一種,顧名思義,該裝置的制冷液體主要為水,由于水的冰點(diǎn)為0攝氏度,所以蒸發(fā)式噴射制冷只可以被用在空調(diào)制冷上。圖2-1蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)如上圖2-1,主輔噴射器的與發(fā)生器相連接,在高溫、高壓的氣體最先進(jìn)入噴射裝置后,在噴嘴進(jìn)口處導(dǎo)致高壓真空。比如蒸發(fā)的溫度為5攝氏度,對(duì)應(yīng)的壓力為0.87kPa,以上過(guò)程為水在蒸發(fā)裝置內(nèi)低壓環(huán)境下的汽化增加了條件。液態(tài)水汽化后吸收汽化的熱量,使其未汽化的水溫度減少。蒸汽噴射式制冷借助低位能源視為動(dòng)力,借此為能源的整體使用開展了途徑,對(duì)廢熱、廢汽使用的場(chǎng)合特別合適。第三章船舶冷庫(kù)3.1船舶冷庫(kù)簡(jiǎn)述船舶的冷庫(kù)包含著船舶伙食冷庫(kù)和船舶運(yùn)輸冷藏貨物的冷藏空間。通常來(lái)說(shuō),船舶為解決船員生活的需求,幾乎所有都會(huì)設(shè)有伙食冷庫(kù),該冷庫(kù)需要設(shè)置在廚房邊上,便于船上大廚進(jìn)行加工再處理,同時(shí)盡可能遠(yuǎn)離主機(jī)艙室減少熱量的進(jìn)入。對(duì)于伙食冷庫(kù)當(dāng)中,船員由于靠離港時(shí)間長(zhǎng),消耗食物量巨大,所以對(duì)于不同食物間儲(chǔ)存方式其冷藏的溫度和濕度均不相同使用分別儲(chǔ)存。目前來(lái)說(shuō),大、中型海船使用水產(chǎn)、肉類、蔬菜、蛋白和飲料分為五個(gè)冷庫(kù),對(duì)沿?;蛘邇?nèi)河船舶續(xù)航力較小,基本根據(jù)溫度的不同分為高溫和低溫兩個(gè)大庫(kù)?;锸忱鋷?kù)的實(shí)際庫(kù)存是依照每人每天的膳食標(biāo)準(zhǔn)和航行天數(shù)所計(jì)算的儲(chǔ)存量后進(jìn)行確定的,基本上都為略高于該數(shù)字以防止船舶突發(fā)事件發(fā)生導(dǎo)致的不足。船舶的冷藏空間,可以視作使用運(yùn)送容易腐敗食品的水上活動(dòng)冷庫(kù)。船舶冷藏空間的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是船舶冷藏貨物儲(chǔ)蓄、運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。基于以上理論,對(duì)于船舶冷藏空間的實(shí)際結(jié)構(gòu),布局、制冷空間的配置及裝配好的裝置均有大量的規(guī)定。3.2冷庫(kù)熱負(fù)荷和制冷裝置的制冷容量為了使得船舶制冷系統(tǒng)保障冷庫(kù)的運(yùn)作和保持冷庫(kù)需要的低溫,必須從冷庫(kù)中將熱量排出,但在規(guī)定時(shí)間內(nèi)排出的熱量,研究人員將其稱為冷庫(kù)的熱負(fù)荷。但是,船舶冷庫(kù)的熱負(fù)荷與周遭環(huán)境的實(shí)際溫度、冷庫(kù)導(dǎo)熱性以及貨物的導(dǎo)熱性間存在的諸多關(guān)系,這是選擇裝置以及其他設(shè)備的主要理由。目前為止,冷庫(kù)的熱負(fù)荷包括以下幾個(gè)種類的熱量:滲入熱量全部隔熱結(jié)構(gòu)進(jìn)入冷藏貨柜熱量的數(shù)量和,就稱作冷藏柜的滲入熱量。該熱量是因?yàn)闇囟炔町悓?dǎo)致的,該計(jì)算公式為:Q在上等式中:QF表示的是表面進(jìn)入的熱量數(shù)據(jù),WK表示的是隔熱結(jié)構(gòu)傳熱的參數(shù),WmΔt表示的是隔熱結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面的溫度差值,°C;F表示的是隔熱結(jié)構(gòu)外表面積,m2就現(xiàn)在而言,對(duì)中間有隔間的冷藏的艙室,存在著空隙,屬于線性熱量傳導(dǎo),計(jì)算公式如下:Q在上等式中:L表示的是隔熱片結(jié)構(gòu)外端長(zhǎng)度,m;Kl表示的是線路的傳熱數(shù)據(jù),WΔt表示的是隔熱結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面的溫度差值,°C。就目前的船舶冷庫(kù),建議使用;Q在上等式中:Q1表示的是進(jìn)入的熱量,W1.2表示的是裕度系數(shù),不含有因次;物品熱對(duì)于物品來(lái)說(shuō),主要包含著食物和其外包裝,物品熱的主要表達(dá)形式如下;Q在上等式中:G表示的是進(jìn)入貨艙的物品重量,kg;c1表示的是物品凍結(jié)之前的比熱容,kJc2表示的是物品凍結(jié)之后的比熱容,kJΔt1表示的是貨物進(jìn)入艙室內(nèi)的溫度和冰點(diǎn)溫度之間的差,Δt2表示的是貨物冰點(diǎn)和艙室溫度的差值,z表示的是船舶需要降低溫度所消耗的時(shí)間,?;t表示的是貨物凝固潛熱,kJkg對(duì)于上述的幾個(gè)元素來(lái)說(shuō),降溫時(shí)間對(duì)貨物熱的影響最明顯,一般需要根據(jù)船舶制造階段提出,同時(shí)沒(méi)有硬性標(biāo)準(zhǔn),通常的時(shí)間都是4天上下。在船舶之上,多數(shù)階段裝載船舶的冷凍貨物已經(jīng)在岸上的冷庫(kù)展開凍結(jié),在裝置船舶之前進(jìn)行運(yùn)輸、拆卸的階段,只是船舶的溫度有明顯的提高,在船舶上將不會(huì)有凍結(jié)的階段,那么,Q2Q在上等式中:t1表示的是進(jìn)入貨艙階段的溫度,°Ct2表示的是冷庫(kù)內(nèi)部的溫度,z表示的是減少溫度的時(shí)間,?。換氣熱換氣熱,顧名思義就是氣體置換到外部所產(chǎn)生的的熱量,具體的計(jì)算公式如下:Q在上等式中:γa表示的是正常情況下的空氣的平均重量,γa=1.3V1表示的是船舶艙室內(nèi)的換氣量,m?1表示的是冷艙外部的空氣焓值,kJ?2表示的是冷艙內(nèi)部的空氣焓值,kJ對(duì)于運(yùn)輸貨物的低溫艙室而言,以上熱負(fù)荷并未完全存在,但伙食冷庫(kù)由于打開閥門由外部進(jìn)入氣體量,可以根據(jù)艙室的具體容量和開門的瞬間展開計(jì)算。換氣熱量很難精準(zhǔn)的去計(jì)算,一般使用冷庫(kù)全部熱量的十分之一上下。呼吸熱由于各種食物在搬上船舶之后依舊存在著活性,特別是船上的蔬菜和水果,呼吸熱不相同,所以每種貨物之間保存的溫度也不相同,通常來(lái)說(shuō),隨著溫度的提升,呼吸作用將會(huì)逐漸提高,所能釋放出的熱量也不斷提高,其計(jì)算的公式如下:Q在上等式中:G表示的是倉(cāng)庫(kù)內(nèi)新鮮貨物的重量,kg;e表示的是新鮮貨物每天每噸產(chǎn)生的呼吸熱,kJ(t?day)操作熱操作熱通常包含著照明產(chǎn)生的熱量,循環(huán)風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力產(chǎn)生的熱量和進(jìn)入冷庫(kù)當(dāng)中的船員產(chǎn)生的熱量。一般來(lái)說(shuō),操作熱在冷庫(kù)總熱負(fù)荷當(dāng)中所占的比例較小,所以對(duì)于該熱量的研究較少。然而,在展開執(zhí)行運(yùn)輸工作的冷藏船舶,在貨物裝載完畢之后,對(duì)冷艙進(jìn)行閉合,同時(shí)不能打開燈,所以照明熱可以忽略。在不是搬運(yùn)蔬果的階段,檢查人員可以直接進(jìn)入冷庫(kù)檢查,運(yùn)輸階段中沒(méi)有工作人員進(jìn)入貨艙,因此,船員發(fā)出的熱量也可以視作為零。風(fēng)力降溫的循環(huán)風(fēng)機(jī)的動(dòng)力熱可以在冷艙中展開拓展,所以屬于冷艙熱負(fù)荷,所以,根據(jù)上述分析可以知道,操作熱只是單一的風(fēng)機(jī)動(dòng)力熱量,如下:Q在上等式中:U表示的是電機(jī)正常運(yùn)作下的電壓,V;I表示的是電機(jī)正常工作情況下的電流,A。根據(jù)以上五個(gè)算式,我們可以得知,冷庫(kù)的總熱負(fù)荷如下:Q=Q根據(jù)本節(jié)的討論,在這里需要表明的是,目前就多種使用途徑去看,裝置的熱量負(fù)荷并非均為上述熱量進(jìn)行構(gòu)成。我們已經(jīng)知道冷庫(kù)的總熱負(fù)荷為Q,則制冷設(shè)備的制冷產(chǎn)量與之相同。但是由于工作情況的變化,制冷設(shè)備的制冷量產(chǎn)生數(shù)量不同,因此,需要按照工況去確立制冷設(shè)備當(dāng)中的制冷量。保持制冷裝置的工作情況,以上是船舶冷庫(kù)大多數(shù)時(shí)間下船舶運(yùn)行的情況,在該種情況之下,物品以及艙室的溫度已經(jīng)到達(dá)規(guī)定的范圍當(dāng)中,冷庫(kù)的熱負(fù)荷是滲入熱量Q1、換氣熱Q3、呼吸熱Q4Q在上等式中:Q3+τ表示的是制冷裝置運(yùn)行的時(shí)間,h,一般取值為18上下。回冷工況,這是因?yàn)樨浳镞M(jìn)艙后的很長(zhǎng)時(shí)間所需要的工作情況,在上述情況之下,主要運(yùn)用入庫(kù)貨物的溫度減少到保持工作情之下的庫(kù)房溫度,所以在保持工作情況下的各種熱量之外,還需要增加貨物熱量Q2。Q回冷工作情況比維持工作情況所需要需要消耗的能量更大,因此,制冷設(shè)備的總制冷量需要按照回冷工況來(lái)進(jìn)行展開。此外,還需要將維修時(shí)間和蒸發(fā)裝置容霜時(shí)間計(jì)入考慮,所以,目前為止,制冷裝置的總制冷量如下:Q0=1.2?在上等式中:QA表示的是回冷工況需要的制冷量,kJ3.3冷庫(kù)的隔熱冷庫(kù)可以建設(shè)和保持指定的溫度,不但需要制冷設(shè)備不間斷的從冷庫(kù)吸取熱量,同時(shí)還需要使用有效的手段才能最大概率的防護(hù)有可能導(dǎo)致的外部熱量進(jìn)入冷庫(kù)中。從四周環(huán)境中向著低溫冷庫(kù)進(jìn)入的熱量,在制冷階段被叫做冷消耗,溫差將會(huì)導(dǎo)致熱量的傳輸。所以,完全避免熱量損失是不可能存在的。然而借助冷庫(kù)進(jìn)行隔熱,能夠有效的減少熱量損失,就好像我們?nèi)粘I钪惺褂玫臒崴?、暖水杯。?yōu)良的隔熱可以降低船舶的實(shí)際能耗,增加冷藏運(yùn)輸?shù)膶?shí)際經(jīng)濟(jì)性,通常隔熱需有的構(gòu)造為:最小的價(jià)格、選取合適的隔熱材料,可以長(zhǎng)期保持隔熱效果的隔熱結(jié)構(gòu)。1.隔熱材料冷庫(kù)理想的隔熱材料需要有以下的特點(diǎn):第一,導(dǎo)熱系數(shù)較小,密度也小,吸水能力差,低溫時(shí)性能保持良好,耐火性強(qiáng),難以自燃,不容易腐敗、耐用、機(jī)械強(qiáng)度較高,不含毒性且價(jià)格低廉。但是需要指出的是能完全滿足以上特性的材料,以目前為止科學(xué)手段尚未存在,所以需要根據(jù)不同船型的現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行綜合考慮,船舶冷庫(kù)可以使用的隔熱材料有很多,當(dāng)前使用的隔熱材料主要有泡沫塑料、特質(zhì)的木材和纖維等。隔熱結(jié)構(gòu)因?yàn)榇按w的結(jié)構(gòu)有很多,且縱橫交錯(cuò),均為金屬材質(zhì),所以熱導(dǎo)性良好,該結(jié)構(gòu)很容易導(dǎo)致短路傳熱,所以在隔熱結(jié)構(gòu)的實(shí)際形態(tài)是取決于船舶隔熱性能好壞的主要原因。目前為止,船舶冷庫(kù)的隔熱結(jié)構(gòu)需要滿足以下幾點(diǎn)條件:第一,最大可能的減少結(jié)構(gòu)中的熱橋,進(jìn)而防止外部熱量快速的進(jìn)入冷庫(kù)中,繼而降低艙內(nèi)滲入的熱量;第二,隔熱結(jié)構(gòu)中必須要有滿足的強(qiáng)度,進(jìn)而防護(hù)船舶受到風(fēng)浪波動(dòng)、所產(chǎn)生的橫搖和縱搖,貨物拆卸時(shí)的碰撞進(jìn)而導(dǎo)致隔熱層的斷裂。第三,隔熱裝置在隔熱層中需要長(zhǎng)期填滿。干燥、不變的空氣熱阻將巨大,然而一旦隔斷層當(dāng)中有很大的空間,空氣將產(chǎn)生對(duì)熱熱量轉(zhuǎn)換,進(jìn)而使得隔熱性能減少。所以,隔熱材質(zhì)需要連續(xù)裝填在隔熱層當(dāng)中。第四,隔熱結(jié)構(gòu)必須裝設(shè)有放水防潮的隔板。材料的隔熱能力主要借助將空氣分隔在材料中的進(jìn)而造成熱阻的擴(kuò)大,但因?yàn)椴牧现袑?huì)有很多小型孔洞的存在,隔熱材料容易吸水進(jìn)而受潮,材料受潮后將會(huì)容易腐蝕,同時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)也會(huì)不斷增加,一旦溫度低于0℃時(shí),材料當(dāng)中的水分逐漸結(jié)冰,熱阻不斷降低,所以結(jié)冰膨脹將使隔熱結(jié)構(gòu)受到大規(guī)模的破損。所以,隔熱材料表面需要設(shè)定不透氣的防潮層,進(jìn)而保證隔熱性能的長(zhǎng)期耐久使用。3.4冷庫(kù)的冷卻方式目前來(lái)說(shuō),制冷裝置有很多,船舶上冷庫(kù)的冷卻方式也是涇渭分明,目前船舶的冷卻方式有:直接冷卻式、間接冷卻式和冷風(fēng)冷卻式。第一,直接冷卻式是制冷劑展開節(jié)流后,直接導(dǎo)入分布在冷庫(kù)中的蒸發(fā)盤管內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā),從冷庫(kù)當(dāng)中吸收熱量使得庫(kù)溫降低。目前來(lái)說(shuō),直接冷卻式裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單容易管理,能量損失較小,裝置效率高,但因?yàn)閷?duì)冷庫(kù)的冷卻是依靠庫(kù)當(dāng)中的空氣自然對(duì)流展開換熱的,所以蒸發(fā)管道的熱傳導(dǎo)較差,對(duì)于大型、中型冷庫(kù)來(lái)說(shuō),需要布置很多蒸發(fā)管道,這樣管路長(zhǎng)、消耗的材料多、沖冷劑量多,管路容易受到損害。一旦管路損害后,檢測(cè)較為困難,同時(shí)冷劑將會(huì)污染貨物。因?yàn)榇嬖谥陨系牟蛔悖灾苯永鋮s式一般被使用在船舶上的食品冷庫(kù),但就艙容大的冷藏艙室中卻使用的很少。第二,間接冷卻式,該裝置使用是鹽水作為吸收熱量的實(shí)際介質(zhì),首先制冷劑在蒸發(fā)裝置中逐漸蒸發(fā),使得鹽水降低為低溫液體,接著油泵將其傳送到冷庫(kù)中的各個(gè)鹽水冷卻管道,該液體從冷庫(kù)當(dāng)中吸取熱量,再次返回蒸發(fā)裝置中進(jìn)行二次降溫,如此反復(fù)使得冷庫(kù)的溫度切實(shí)的下降。間接冷卻有著蓄冷能力大的優(yōu)點(diǎn),即使在壓縮裝置停止工作后,鹽水泵依舊會(huì)繼續(xù)完成工作,冷庫(kù)可以持久保持溫度低下,間接冷卻可以使用一套完整的制冷裝置,適合使用在多種冷庫(kù)溫度的要求下,借助鹽水溫度或者流量的管控可以改變庫(kù)當(dāng)中的濕度;間接冷卻制冷劑循環(huán)管路當(dāng)中,因?yàn)椴僮骱凸芾磔^為便利,充冷劑量較小,可以使用價(jià)格更低的氨氣作為制冷劑,進(jìn)而保證不污染船舶上的貨物。雖然有著優(yōu)點(diǎn),但該裝置同時(shí)也存在著復(fù)雜而笨重這一缺點(diǎn),間接冷卻式可對(duì)此我們通常使用雙級(jí)壓縮制冷替代,但又使得初期建設(shè)的成本提高,系統(tǒng)更加復(fù)雜,這就限制了其在船舶上的使用,所以在后續(xù)的研究當(dāng)中將會(huì)被冷風(fēng)冷卻時(shí)進(jìn)行取代。第三,冷風(fēng)冷卻式。目前,冷風(fēng)冷卻或是借助循環(huán)風(fēng)機(jī)使冷庫(kù)中的空氣強(qiáng)制途徑空氣冷卻裝置,對(duì)冷庫(kù)產(chǎn)生降溫的手段。以上冷卻手段因使用制冷裝置系統(tǒng)的區(qū)別可分為直接時(shí)冷風(fēng)冷卻裝置和間接式冷風(fēng)冷卻裝置兩種。對(duì)于現(xiàn)在空氣的冷卻:直接式使用的是直接蒸發(fā)空氣冷卻裝置,也被稱作冷風(fēng)機(jī),第二個(gè)設(shè)備使用的是間接空氣冷卻裝置,就是使用冷卻裝置內(nèi)借助低溫鹽水,所以將其稱為空氣盤管。冷風(fēng)冷卻,因?yàn)閾碛兄鴵Q熱效率高、冷庫(kù)降溫速度快、冷庫(kù)中溫度分布勻稱、裝置自重小、便于安裝和管理、自動(dòng)化程度搞等多種有點(diǎn),所以目前新型船舶使用的均為冷風(fēng)冷卻式。
第四章船舶冷庫(kù)庫(kù)門節(jié)能優(yōu)化通過(guò)前三章的分析,我們主要知道船舶制冷技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用、船舶冷藏的實(shí)際方法以及船舶冷庫(kù)的具體制冷方式,在本章當(dāng)中,我們將從冷庫(kù)庫(kù)門的角度出發(fā),對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,旨在探討提高冷庫(kù)的能源使用率。4.1冷庫(kù)庫(kù)門存在的問(wèn)題因?yàn)槔鋷?kù)內(nèi)外存在很大的溫差,所以在庫(kù)門處將會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的冷熱、濕度交換,使得冷庫(kù)庫(kù)門上端以及周邊出現(xiàn)不同強(qiáng)度的結(jié)霜、露珠,類似于日常生活當(dāng)中使用的冰箱中的霜塊。需要及時(shí)的進(jìn)行清理,一旦墻體因長(zhǎng)期的霜凍受到腐蝕,會(huì)有大片的墻面發(fā)生脫落,較為嚴(yán)重的地方甚至將破壞墻體實(shí)際保溫功能,此外因?yàn)闈穸冗^(guò)大還會(huì)損壞庫(kù)門,使得運(yùn)作環(huán)境較為惡劣,最重要的是提高冷庫(kù)熱負(fù)荷,增加了制冷裝置的實(shí)際負(fù)載,公司的成本將進(jìn)一步提高。雖然部分庫(kù)房門口設(shè)置了空氣幕布,但截止目前效果依舊不是特別滿意。在目前使用的冷庫(kù)制造標(biāo)準(zhǔn)中,尚未對(duì)空氣幕流量、流速等方面的嚴(yán)格規(guī)定,所以一般設(shè)計(jì)人員或隨便選型,或使用普通的空氣幕的計(jì)算方式。但是因?yàn)槔鋷?kù)庫(kù)門的溫差巨大,庫(kù)房當(dāng)中均為封閉性空間,借助通??諝饽坏挠?jì)算方式,則會(huì)出現(xiàn)很大的誤差。4.2冷庫(kù)庫(kù)門氣流流動(dòng)特性當(dāng)前在沒(méi)有空氣幕布進(jìn)行運(yùn)作階段,在門口氣流流動(dòng)主要受到兩個(gè)原因影響:第一是空氣庫(kù)內(nèi)外由于溫度差導(dǎo)致的熱壓差造成的空氣對(duì)流,二是由于庫(kù)內(nèi)外風(fēng)力所造成的熱量交換。因?yàn)閹?kù)房?jī)?nèi)外溫度差較大,所以庫(kù)房?jī)?nèi)外必然存在很大的熱壓差。目前使用的庫(kù)房均為封閉性庫(kù)房,那就是除庫(kù)門外,沒(méi)有其他的空氣流動(dòng)通道,哪怕在使用空氣流動(dòng)通道,也通常處于閉合的階段,因?yàn)閹?kù)房?jī)?nèi)外氣壓差很小,所以空氣可以被視作不可壓流體,將會(huì)導(dǎo)致庫(kù)房口氣體的快速流動(dòng)。因?yàn)槭欠忾]環(huán)境,所以中和面將位于庫(kù)房門的一半出,熱壓差值的分布如下圖4-1。圖4.1熱壓分布圖在中和面上,室外熱空氣從外部向內(nèi)部產(chǎn)生對(duì)流,中和面之下,冷空氣向著室內(nèi)逐漸向室外運(yùn)動(dòng)。目前按照室外最高部以及外墻壁為x,y兩軸開始建立直角坐標(biāo)系,例如上圖所表示的,假設(shè)目前中和面的壓力為P0P在上等式中:P1表示的是x斷面的室外壓力,Pag表示的重力加速度;ρw表示的是溫度為tw的室外空氣密度,H表示的是庫(kù)門高度,m。P在上等式中:P2表示的是x斷面的室內(nèi)壓力,Pag表示的重力加速度;ρN表示的是溫度為tw的室外空氣密度,目前為止,在x斷面為止的室內(nèi)外外壓差為:Δ==g(借助流體力學(xué)的相關(guān)原理,根據(jù)壓強(qiáng)差將會(huì)發(fā)生的流動(dòng)速度為:ΔP=在上等式中:ρ表示的是流動(dòng)空氣的密度,中和面以上為ρw,中和面以下為ρξ表示的是門洞阻力參數(shù);vy表示的是x斷面y聯(lián)合以上等式之后,得出以下結(jié)論:g那么v4.3冷庫(kù)庫(kù)門流場(chǎng)分析目前,因?yàn)閦方向上的流動(dòng)變動(dòng)微小,對(duì)于其的影響可以忽略,在這里主要討論庫(kù)門二維流場(chǎng),借助流函數(shù)相關(guān)的概念,在本模型中將對(duì)于空氣流動(dòng)的影響進(jìn)行忽略。借助函數(shù)的相關(guān)概念,如下:φ因?yàn)樵诶鋷?kù)出口的位置的x方向流動(dòng)速度為vx將與0保持相等,所以上等式可以逐漸簡(jiǎn)化為φ基于以上等式,可以計(jì)算出平面射流在基本段的流函數(shù)為:φ2=在上等式當(dāng)中:v0表示的是空氣幕的出口速度,a表示的是吹風(fēng)口流體參數(shù);b0α表示的是空氣幕出口軸線和x軸兩者之間的夾角。由于在該區(qū)域,氣體難以壓縮,因此,可以將平面射流視為勢(shì)流,借助流場(chǎng)增加的相關(guān)原理,以上兩股氣流相加之后的流函數(shù)見下等式:φ=φ1就以上等式而言,在二維平面流場(chǎng)當(dāng)中,流體被視作難以壓縮的,所以需要添加流函數(shù)存在的必要等式:?因此需要首先確定φ的存在,為了簡(jiǎn)便計(jì)算,假設(shè):A=C=cosD=tgF=3以上等式可以變?yōu)橐韵拢害?A對(duì)以上等式展開求導(dǎo)可得以下:??按照以上的計(jì)算結(jié)果可得:?2φ所以流函數(shù)φ存在。圖4.2庫(kù)門流場(chǎng)設(shè)計(jì)圖為了安裝和使用方便,為避免庫(kù)房管理人員被低溫狀態(tài)的風(fēng)吹,大多數(shù)冷庫(kù)都采用外墻上吹式空氣幕,由于將室內(nèi)外空氣看作不可壓縮流體,則室內(nèi)進(jìn)入了多少體積的熱空氣,就會(huì)流出多少體積的冷空氣,故只要將熱空氣擋在室外,即可達(dá)到不讓室內(nèi)冷空氣流出的目的,從而改善庫(kù)門內(nèi)外冷熱空氣交換的程度。所以在x=0時(shí),y=0;x=H2時(shí),y=04.4某冷庫(kù)空氣幕運(yùn)行下能耗分析在本文選取一個(gè)具體冷庫(kù)運(yùn)行階段展開能耗分析,目前選取的是庫(kù)內(nèi)溫度為-15攝氏度的低溫庫(kù),相對(duì)的濕度為φ=80%,所獲取的環(huán)境溫度為35攝氏度,相對(duì)濕度為75%,目前冷庫(kù)庫(kù)門的寬度為2.5米,高度則為3米。在沒(méi)有空氣幕時(shí):在室內(nèi)溫度為35攝氏度,相對(duì)濕度為75%時(shí):ρ在室外溫度為-15攝氏度,相對(duì)濕度為80%時(shí):ρ無(wú)空氣幕時(shí)可得:Q對(duì)空氣幕進(jìn)行改進(jìn)之后:Q計(jì)算后可得,目前熱空氣滲透量明顯降低,因?yàn)楦倪M(jìn)之后空氣幕功率雖然增加,但幅度不大,所以每天消耗的電能可以被忽略,所以最后獲取的空氣幕相對(duì)比沒(méi)有優(yōu)化的情況可以節(jié)能約40%上下。一般的冷庫(kù)因?yàn)榭諝饽辉O(shè)置不當(dāng)或者不合理,進(jìn)而致使冷庫(kù)庫(kù)房吊頂結(jié)霜或者墻體被大規(guī)模破壞,對(duì)其進(jìn)行分析主要包含庫(kù)門的流動(dòng)因素,對(duì)其建設(shè)空氣幕存在情況下的空氣滲透量方程,通過(guò)大量的運(yùn)算計(jì)算出空氣幕的空氣滲透量,對(duì)進(jìn)行的空氣幕展開了結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和運(yùn)行條件的改良,
第五章其他船舶冷庫(kù)的節(jié)能方法前面詳細(xì)研究冷庫(kù)庫(kù)門改進(jìn)對(duì)于降低能源消耗的具體數(shù)據(jù),同時(shí)還有著其他多種船舶冷庫(kù)節(jié)能方法,如下:5.1選擇節(jié)能效果好、保溫性能優(yōu)良材料對(duì)于冷庫(kù)來(lái)說(shuō),需要借鑒陸上冷庫(kù)的保存方式,進(jìn)而提高船舶冷庫(kù)能源使用率,降低能源消耗。一般情況下,冷庫(kù)在使用過(guò)程中的跑冷量和單位熱流量間形成正比。但在有效減少冷庫(kù)圍構(gòu)造中的單位熱流量的方法主要有兩種:一種是選擇和使用熱導(dǎo)率較低的保溫材質(zhì),第二是促進(jìn)保溫層厚度的大幅度增加。在船上是難以兼顧的,首先如果保溫層厚度不斷提高,將會(huì)占用船舶過(guò)多空間或壓縮食物放置空間,這對(duì)船舶來(lái)說(shuō),并非一種很好的解決方式,而使用非常熱導(dǎo)率低下的保溫材料,將會(huì)提高船舶制造成本,船廠造船預(yù)算有限,未必可以接受制造成本大幅度增加,所以有關(guān)人員需要選取適當(dāng)厚度、節(jié)能效果良好,保溫性能高的優(yōu)良材料,如聚苯乙烯。5.2使用紅外線技術(shù)展開溫度監(jiān)控船舶上的冷庫(kù)中還能使用紅外線技術(shù),對(duì)冷庫(kù)中的溫度和相對(duì)濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,進(jìn)而保障冷庫(kù)在能源方面的損耗可以被隨時(shí)監(jiān)控,該方式將有效減少冷庫(kù)在能源方面的損耗,除此以外,要使用全球最新的制冷技術(shù),對(duì)具體的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷改進(jìn)。在一些高端的船舶或新建的船舶可對(duì)于目前為止的五種冷庫(kù)分布方式再次進(jìn)行細(xì)分,在改進(jìn)后,冷庫(kù)的在能源方面將會(huì)明顯降低,所以可以有效滿足國(guó)家對(duì)于節(jié)能減排的需求,同時(shí)提高公司的盈利能力?,F(xiàn)在,國(guó)家已經(jīng)對(duì)國(guó)內(nèi)貿(mào)易行業(yè)提出冷庫(kù)節(jié)能運(yùn)行技術(shù)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)主要對(duì)冷庫(kù)能源管理裝置、冷庫(kù)建筑節(jié)能要求、制冷裝置和制冷裝備運(yùn)行的節(jié)能操作等角度增加更具體的規(guī)范。5.3開發(fā)能耗管理軟件冷庫(kù)耗電量大,而一般規(guī)模的冷庫(kù)都是由不同的制冷機(jī)組同時(shí)供冷,以滿足冷庫(kù)冷量的需求,這就造成了能耗管理的混亂,很難統(tǒng)計(jì)出單個(gè)機(jī)組的能耗現(xiàn)狀及運(yùn)行狀況,本軟件選取自王貴強(qiáng)設(shè)計(jì)的能耗管理軟件開發(fā)系統(tǒng),該系統(tǒng)是為冷庫(kù)能耗管理開發(fā)的在線監(jiān)測(cè)和能耗分析軟件,軟件采用模塊化設(shè)計(jì),其主要功能模塊有:數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、報(bào)表打印模塊、用戶管理模塊、歷史記錄查詢模塊等。通常一個(gè)整套的工業(yè)流程測(cè)控應(yīng)用軟件需要包含人機(jī)界面、圖形界面、控制策略報(bào)表輸出、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、通訊功能、報(bào)警功能和在線幫助等多個(gè)功能模塊。在本文中使用的冷庫(kù)系統(tǒng)節(jié)能控制軟件也是如此,對(duì)于該軟件開發(fā)有著相當(dāng)重要作用,首先需要對(duì)報(bào)警功能進(jìn)行測(cè)試,一旦出現(xiàn)能耗過(guò)大、高于平均值的情況需要顯示不同報(bào)警信息,而在線幫助需要和船舶內(nèi)網(wǎng)相連接。進(jìn)而在冷庫(kù)故障時(shí)可盡快的獲取岸站人員的快速幫助。人機(jī)界面是工業(yè)工程當(dāng)中測(cè)控使用裝置的重要組成元素,借助CRT以及鍵盤、鼠標(biāo)和其他裝置,進(jìn)而完成人機(jī)對(duì)話的相關(guān)功能,實(shí)現(xiàn)操縱對(duì)象對(duì)測(cè)控裝置的整體操縱和干預(yù)。借助運(yùn)用菜單和帶有標(biāo)識(shí)的按鍵,供給簡(jiǎn)潔同時(shí)易于使用的用戶操縱。如果預(yù)算充足可以使用觸控屏替代鍵盤等多種輸入裝置,供給最便捷的用戶操縱方式。目前圖形界面是工業(yè)階段中使用軟件的主要階段,該階段內(nèi)容大量,通常包含測(cè)控軟件整體顯示、工藝流程圖繪制、分組畫面展現(xiàn)、實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖顯示、過(guò)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)顯示及警報(bào)等。全部的畫面均按照視頻的形式體現(xiàn),畫面顯示的數(shù)據(jù)樣式將模擬顯示游標(biāo)盤進(jìn)而符合操縱人員的具體習(xí)慣。例如在CRT裝置模擬儀表的具體數(shù)據(jù)、畫面和聲音警報(bào)等。控制策略可以解釋為對(duì)收集信息的加工階段,其中包括數(shù)據(jù)的輸入輸出、計(jì)算數(shù)據(jù)的控制、數(shù)據(jù)的再處理等。通常來(lái)說(shuō),組態(tài)軟件可被供給為PID、模糊控制算法等多種模式可以被用戶完全使用。截止目前,工業(yè)流程控制運(yùn)用的軟件額外功能是報(bào)表輸出,工業(yè)階段中的測(cè)試階段需要供給相當(dāng)豐富的報(bào)表,其中包含著表格的設(shè)計(jì)。報(bào)表可以從現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)或以前收集的數(shù)據(jù)中獲取需要的相關(guān)數(shù)據(jù),再展開統(tǒng)計(jì)整理,借助格式進(jìn)行存儲(chǔ)和打印。數(shù)據(jù)庫(kù)的部分則是裝置運(yùn)行階段測(cè)控裝置使用的前提。裝置運(yùn)行的有關(guān)數(shù)據(jù)、展現(xiàn)被控制的特點(diǎn)和控制裝置階段等階段的數(shù)據(jù)等同時(shí)被放置在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。所以,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是工業(yè)階段中控制軟件的主要組成部分。該裝置的安全性關(guān)系到裝置的可靠性,需要將其放在十分重要的位置。對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的工業(yè)階段測(cè)控使用軟件去看,難以將全部的時(shí)間獲取的數(shù)據(jù)存放在設(shè)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,這樣是沒(méi)有必要的,同樣也是不可能實(shí)現(xiàn)的。這樣就需要將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到外存的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的每一項(xiàng)值實(shí)際上是設(shè)備在預(yù)定時(shí)間內(nèi)(比如一秒鐘)采集值的平均,或者是采集的最新值。在事后數(shù)據(jù)處理中,處理程序從歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中取出相應(yīng)時(shí)間段的變量數(shù)據(jù),再通過(guò)設(shè)定各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì)處理。伴隨著控制裝置的日漸復(fù)雜和集散控制裝置的快速發(fā)展,通信裝置的功能將會(huì)越來(lái)越關(guān)鍵,現(xiàn)場(chǎng)單元和控制層大多使用現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)為主要的方式,如PROFIBUS、CAN、FF總線等。目前軟件開發(fā)平臺(tái)有很多,例如在王賀的文章中就使用了VB開發(fā)的手段,介紹軟件的功能,數(shù)據(jù)采集等手段。目前,很多船舶的硬件已經(jīng)無(wú)法變化,對(duì)于軟件的改進(jìn)也會(huì)有效提高冷庫(kù)的能源使用率?,F(xiàn)在已經(jīng)有不少船舶使用該手段。
第六章總結(jié)與不足6.1本文的總結(jié)近年來(lái),隨著改革開放進(jìn)程的不斷加快與深入擴(kuò)大,我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展獲得了更加廣闊的空間,同時(shí)能源方面的消耗每年都在以直線速度上升,發(fā)展與能源之間的矛盾越來(lái)越明顯。冷庫(kù)作為船舶上的一種必備空間,在全船總能源的消耗中所占的比例都非常高,降低船舶制冷裝置冷庫(kù)實(shí)際能耗可以有效降低船舶的能源消耗。因此,必須對(duì)冷庫(kù)進(jìn)行一定的節(jié)能設(shè)計(jì)與改進(jìn),提高能源使用效率不僅要從硬件的角度出發(fā),也要從軟件的角度出發(fā)。通過(guò)采用各種有效的措施以來(lái)此最大限度的節(jié)省能源方面的消耗,如使用紅外線技術(shù)展開溫度監(jiān)控、對(duì)冷庫(kù)庫(kù)門展開節(jié)能優(yōu)化、開發(fā)能耗管理軟件以及多選擇一些節(jié)能效果好、保溫性能高的優(yōu)質(zhì)材料等。目前,選取節(jié)能效果效果好的材料以及使用紅外線技術(shù)展開溫度控制難以給出準(zhǔn)確的節(jié)能效果數(shù)據(jù),但幾乎所有船舶都適用,希望接下來(lái)的研究中可以有所突破。對(duì)于剩下兩種方法則有很多學(xué)者展開建模和仿真試驗(yàn),當(dāng)前有不少投入使用,對(duì)于冷庫(kù)庫(kù)門來(lái)說(shuō),所有船舶均可有效使用,借助相關(guān)文獻(xiàn)的計(jì)算,其節(jié)能效果應(yīng)該是40%上下,而能耗管理軟件則在大型現(xiàn)代船舶上應(yīng)用前景較好,由于近海船舶消耗能量少,該系統(tǒng)開發(fā)需要一定的成本,所以目前尚未鋪開使用,但借助該軟件,即使在硬件不優(yōu)化的情況下依舊可以獲取20%的節(jié)能效果?;诒疚牡难芯?,目前為止,需要不斷優(yōu)化冷庫(kù)庫(kù)門,這是目前來(lái)說(shuō)效果最為明顯的一種方式。表6.1幾種冷庫(kù)節(jié)能方式對(duì)比節(jié)能方式主要手段節(jié)能效果適用環(huán)境選擇節(jié)能效果好的材料選擇和使用熱導(dǎo)率較低的保溫材質(zhì)和增加保溫層厚度—所有船舶使用紅外線技術(shù)展開溫度監(jiān)控對(duì)冷庫(kù)使用紅外線技術(shù),對(duì)溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控—所有船舶冷庫(kù)庫(kù)門優(yōu)化使用空氣幕進(jìn)行運(yùn)用條件改良40%所有船舶開發(fā)能耗管理軟件適用計(jì)算機(jī)進(jìn)行軟件開發(fā),借助收集的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化20%大型現(xiàn)代船舶,小型船舶難實(shí)現(xiàn)6.2本文的不足目前冷庫(kù)制冷裝置在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中較為復(fù)雜,節(jié)能手段和措施也需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行判斷,所以不同船舶間節(jié)能手段和措施也不盡相同,目前全球?qū)W者對(duì)于冷庫(kù)的研究較少,通用性也不高,雖然筆者閱讀大量資料,但本文依舊存在著以下不足:第一,由于筆者能力不足,無(wú)法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)展開數(shù)據(jù)對(duì)比,只能借助文獻(xiàn)進(jìn)行粗略判斷,未對(duì)具體情況進(jìn)行理論分析和優(yōu)化,希望在下一步過(guò)程中增加試驗(yàn),并對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模;第二,由于新冠肺炎的影響,筆者未能到船舶上實(shí)習(xí),不能實(shí)際觀察制冷系統(tǒng)冷庫(kù)的現(xiàn)狀,只能借助網(wǎng)上的視頻進(jìn)行觀察,對(duì)冷庫(kù)的了解不足,所以本文較為理論化,缺乏與實(shí)際的結(jié)合,希望疫情解封后可以現(xiàn)場(chǎng)觀察冷庫(kù)庫(kù)房結(jié)霜的情況進(jìn)而完善本文的論述。參考文獻(xiàn)[1]劉繼海,肖金超,魏三喜,等.綠色船舶的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析[D].船舶工程,2016,38(S2):33-37.[2]王績(jī)宏,俞國(guó)春.關(guān)于推進(jìn)綠色造船技術(shù)的建設(shè)與思考[J].技術(shù)與市場(chǎng),2018,25(12):177.[3]富貴根、費(fèi)千類.船舶輔機(jī).大連海事大學(xué)出版社.152-186.[4]盧士勛.船舶冷庫(kù)、冷艙制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度調(diào)節(jié)及其蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用[J].上海海運(yùn)學(xué)院學(xué)報(bào),1983(04):23-32.[5]單海校.船舶冷庫(kù)技術(shù)的發(fā)展探討[J].工程技術(shù),2011(22):22-58.[6]陳立軍.船舶輔機(jī)(輪機(jī)管理專業(yè)).人民交通出版社.2005.08.[7]TOMASEKM.AnalysisofDomesticRefrigeratorCyclewithanEjector[J].ASHRAETransactions,1994(45):1431-1438.[8]WANGX.ExperimentalInvestigationonTwo-PhaseDriveEjectorPe
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