一种极地船用新风预热系统的制作方法

本实用新型涉及船用加热系统技术领域，尤其涉及一种极地船用新风预热系统。

背景技术：

在南极和北极等寒冷地区航行的船舶，需考虑极地恶劣的自然环境，极地航行的船舶外界空气温度最低可以达到-45℃。船舶航行需要将外界的新鲜空气供应至船舶内部，一是用于船舶主机燃烧用新鲜空气，二是需要供应外界新风至内部进行热交换以降低船舶内部的温度，三是需要供应新鲜空气至内部用于住舱区域的新风以提高居住环境的舒适度。

供应新风是船舶航行必不可少的，但如果将外界环境温度为-40℃的新风直接供应至船舶内部，对船舶内的设备和环境是十分不利的，较低温度的新鲜空气进入船舶内部后会带来设备及管路内流体的冰冻等问题，故通常会考虑采用一种加热系统，将外界的新鲜空气先加热至一定的温度然后再供应至船舶内部。

目前船上使用加热热源通常是锅炉产生的蒸汽，用蒸汽经过管路及加热器对新风进行加热，这种系统的好处是蒸汽温度较高，换热及加热效果好。但蒸汽经过换热后会凝结为水，在特殊情况下会出现由于外界极低温度的因素加热管内凝水的冰冻，从而加热系统本身无法正常工作，未经预热的新风温度很低，直接送至船舱内会引起设备及管路的冰冻，给极地区域航行的船舶带来极大的安全隐患。

因此，针对现有用于极地航行船舶的加热系统，由于外界极低的环境温度会造成加热系统本身丧失加热功能，极低温度的新风供应至船舶内部会对机舱内的设备和环境不利、对船舶航行带来极大的安全隐患，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种极地船用新风预热系统，所述新风预设系统具体包括：

循环预热管路，设置于极地船的新风入口处，且所述循环预热管路中装有循环流动的不冻液；

至少一循环泵，设置于所述循环预热管路上；

至少一热交换器，设置于所述循环预热管路上，且所述热交换器的输入端连接所述循环泵的输出端；

供液集管，设置于所述循环预热管路上，且所述供液集管的输入端连接所述热交换器的输出端；

至少一预热器，设置于所述循环预热管路上，且所述预热器的输入端连接所述供液集管的输出端；

回液集管，设置于所述循环预热管路上，且所述回液集管的输入端连接所述预热器的输出端，所述回液集管的输出端连接所述循环泵的输入端。

优选的，所述不冻液为水和乙二醇的混合溶液。

优选的，还包括一不冻液浓度调节装置，设置于所述循环预热管路上，且所述不冻液浓度调节装置上设有一乙二醇补液接口和一补水接口。

优选的，还包括一不冻液浓度传感器，设置于所述循环预热管路上。

优选的，还包括泄放阀，分别设置于所述供液集管和所述回液集管上。

优选的，还包括一过滤装置，设置于所述循环预热管路上，所述过滤装置包括电子除垢器和/或滤器。

优选的，还包括温度检测装置，所述温度检测装置包括：

一第一温度传感器，设置于所述预热器的背离所述新风入口的一侧；和/或

两第二温度传感器，设置于所述循环预热管路上，且分别位于所述热交换器的输入端和所述热交换器的输出端。

优选的，还包括至少一温控阀，设置于所述循环预热管路上，且所述温控阀连接所述预热器。

优选的，还包括一旁通管路，连接所述供液集管的输出端和所述回液集管的输入端，且所述旁通管路上设有一遥控阀。

优选的，所述循环泵为两个，且两循环泵并联设置。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

1)采用水和乙二醇混合配制成不冻液，防止较低温度下循环预热管路冰冻，失去加热效果；

2)不冻液的浓度可调，以满足在不同环境温度下不冻液均处于流动状态；

3)安全可靠，不冻液凝结点参数性能稳定，成本低廉，对环境无污染，有效降低极地船的运营成本。

附图说明

图1为本实用新型的较佳的实施例中，一种极地船用新风预热系统的结构示意图；

图2为本实用新型的较佳的实施例中，预热器的设置位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实用新型并不限定于该实施方式，只要符合本实用新型的主旨，则其他实施方式也可以属于本实用新型的范畴。

本实用新型的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种极地船用新风预热系统，如图1至图2所示，新风预设系统具体包括：

循环预热管路1，设置于极地船的新风入口处，且循环预热管路1中装有循环流动的不冻液；

至少一循环泵2，设置于循环预热管路1上；

至少一热交换器3，设置于循环预热管路1上，且热交换器3的输入端连接循环泵2的输出端；

供液集管4，设置于循环预热管路1上，且供液集管4的输入端连接热交换器3的输出端；

至少一预热器5，设置于循环预热管路1上，且预热器5的输入端连接供液集管4的输出端；

回液集管6，设置于循环预热管路1上，且回液集管6的输入端连接预热器5的输出端，回液集管6的输出端连接循环泵2的输入端。

具体地，本实施例中，本实用新型的新风预热系统用于解决现有技术中存在的极地船航行时在特殊情况下会发生管路冰冻而失去加热功能的问题，采用水和乙二醇混合配制成不冻液，用于较低温度的新风加热处所，可以有效防止作为加热热源的不冻液由于特殊情况下的低温时冰冻的现象，且配制的不冻液凝结点参数性能稳定，成本低廉，有效降低极地船的运营成本。

本实用新型的新风预热系统主要包括循环预热管路1，该循环预热管路1中装有上述不冻液，该不冻液通过设置在循环预热管路1上的循环泵2的泵送作用下，实现在循环预热管路1内的循环流动。不冻液在循环流动过程中，优选首先通过循环泵2泵送至与循环泵2连接的热交换器3中进行加热，流经热交换器3的不冻液在加热后，在循环泵2的作用下随后流动至供液集管4内，该供液集管4的输出端连接有若干预热器5，各预热器5优选布置于极地船的各新风口百叶窗15之后，不冻液通过供液集管4的输出端分散供应至各预热器5，使得通过极地船的各新风口百叶窗15的较低温度的新风进入船舱之前首先与预热器5实现热交换，随后再通过风机16送至船舱内，以实现新风预热。流经预热器5的不冻液随后流动至回液集管6，以集中回收各预热器中完成热交换的不冻液，最后由回液集管6的输出端流动至循环泵2，完成本实用新型的新风预热系统的一个循环。

上述循环泵2优选为两个，且两个循环泵2并联设置，两者互为备用，一用一备，在一台循环泵2出现故障时，另一台循环泵2可自动启动切换替换发生故障的循环泵2，保证本实用新型的新风预热系统的可靠性。

上述热交换器3优选为两个，使得流经热交换器3的不冻液具有两路加热管路，有效提升热交换效率。上述热交换器3优选利用极地船上供应的蒸汽对不冻液进行加热，能够将不冻液加热至约+80摄氏度，该热交换器3上优选设有蒸汽接口17，且在热交换器3的输入端和输出端优选各设有一第二温度传感器112，该第二温度传感器112分别采集热交换器3加热前的不冻液温度以及加热后的不冻液温度，通过对比加热前的不冻液温度和加热后的不冻液温度，确认不冻液经热交换器3加热后是否满足需求温度，如果不满足，则可以通过调节蒸汽接口17的开度，以通过调节进入热交换器3的蒸汽流量调节加热后的不冻液的温度。

上述供液集管4和回液集管6的设置，通过集管的方式可以保证不冻液能够充分供应至各预热器5，且保证不冻液的流量稳定及温度均匀。

本实用新型的较佳的实施例中，不冻液为水和乙二醇的混合溶液。

具体地，本实施例中，由于混合得到的不冻液的凝点温度接近零下60摄氏度，且不同浓度的不冻液具有不同的凝固点，将不冻液作为本实用新型的加热热源，可有效防止新风预热系统的由于环境温度较低而导致的冰冻带来的不利因素。

本实用新型的较佳的实施例中，还包括一不冻液浓度调节装置7，设置于循环预热管路1上，且不冻液浓度调节装置上设有一乙二醇补液接口71和一补水接口72。

本实用新型的较佳的实施例中，还包括一不冻液浓度传感器8，设置于循环预热管路1上。

具体地，本实施例中，通过设置不冻液浓度传感器8，能够实时获取循环预热管路1内流动的不冻液的浓度，由于不冻液在不同浓度时的凝结温度点不同，在外界温度发生变化时，需要对不冻液的浓度进行调节，以保证循环预热管路1内的不冻液在外界环境变化时始终处于流动状态，不会出现冰冻而失去预热功效。优选可以通过打开乙二醇补液接口71和/或补水接口72，通过向循环预热管路内补充乙二醇和/或水，实现不冻液的浓度调节。

本实用新型的较佳的实施例中，还包括泄放阀9，分别设置于供液集管4和回液集管6上。

具体地，本实施例中，在循环预热管路1出现故障时，在维修时通常需要将循环预热管路1内的不冻液进行泄放，优选通过设置在供液集管4和回液集管6上泄放阀9实现不冻液的泄放，以方便对循环预热管路1进行维修。

本实用新型的较佳的实施例中，还包括一过滤装置，设置于循环预热管路1上，过滤装置包括电子除垢器100和/或滤器101。

具体地，本实施例中，通过设置过滤装置，能够有效过滤循环预热管路1中的各种杂质，减少水垢形成附着在预热器5的表面，降低水垢对预热器5的换热效果的影响。

本实用新型的较佳的实施例中，还包括温度检测装置，温度检测装置包括：

一第一温度传感器111，设置于预热器5的背离新风入口的一侧；和/或

两第二温度传感器112，设置于循环预热管路1上，且分别位于热交换器3的输入端和热交换器3的输出端。

本实用新型的较佳的实施例中，还包括至少一温控阀12，设置于循环预热管路1上，且温控阀12连接预热器5。

具体地，本实施例中，通过设置上述第一温度传感器111，能够获取流经预热器5后经过预热器5加热后的的新风温度，可以该新风温度与预先设置的温度值进行比较，若新风温度无法达到预设的温度值，则优选通过调大与预热器5连接的温控阀12的开度，使得流经预热器5的不冻液流量增加，以实现更好的换热效果，提升新风温度。反之，若新风温度超出预设的温度值，则优选通过调小与预热器5连接的温控阀的开度，使得流经预热器5的不冻液流量较少，以节约能耗，并降低新风温度。

本实用新型的较佳的实施例中，还包括一旁通管路13，连接供液集管4的输出端和回液集管6的输入端，且旁通管路13上设有一遥控阀14。

具体地，本实施例中，上述旁通管路13的遥控阀14通常处于关闭状态，即旁通管路13内通常没有不冻液流动，只有在流经各预热器5的不冻液流量较小时，为防止供液集管4中的不冻液压力过大，遥控阀14开启，使得供液集管4中多余的不冻液直接流向回液集管6，实现不冻液的循环。上述不冻液流量较小时，优选为各预热器5的总流量小于循环泵2工作流量的百分之六十。

本实用新型的较佳的实施例中，循环泵2为两个，且两循环泵2并联设置。

本实用新型的一个较佳的实施例中，上述循环泵2与热交换器3之间设有第一阀门18，上述热交换器3与供液集管4之间设有第二阀门19，上述供液集管4与预热器5之间设有第三阀门20，上述预热器5与回液集管6之间设有第四阀门21，上述回液集管6与循环泵2之间设有第五阀门22，上述第一阀门18、第二阀门19、第三阀门20、第四阀门21和第五阀门22的设置，使得本实用新型的新风预热系统出现故障时，可以分段关断各阀门所在的循环预热管路1。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。