渔船余热朗肯-朗肯制冰系统研究

渔船余热朗肯 -朗肯制冰系统研究宪标，王令宝。李华山(中科院广州能源研究所 ，中科院可再生能源与天然气水合物重点实验室，广东广州 510640)摘 要： 为有效利用渔船烟气和冷却水的余热，本文采用有机朗肯 -朗肯系统进行制冰，建立了系统的热力学模型，研究了系统的性能参数和影响因素，评价了单位质量热水以及单位功率热源的制冰能力♂果表明：余热温度和冷凝温度对系统性能有重要影响，而冷凝器的过冷温度对系统性能的影响很校在热源温度为IO0C，冷凝温度为40C时，每吨热水的制冰量为86.4ks/t，单位功率余热每小时的制冰量为2.27kg/(kW ·h)，论证了有机朗肯 -朗肯循环系统用于渔船余热制冰的可行性。

关键词： 渔船余热；制冰；朗肯-朗肯循环；有机朗肯-蒸汽压缩；膨胀机中图分类号： TH12；TH138.7 文献标识码： A doi：10.3969/j.issn.1005-0329.2013.07.013Research on Rankine-Rankine Ice M aking System Using Fishing Boats W aste HeatBU Xian-biao，WANG Ling-bao，LI Hua-shan(Guangzhou Institute of Energy Conversion，Key Laboratory of Renewable Energy andGas Hydrate，Chinese Academy of Sciences，Guangzhou 510640，China)Abstract： To efficiently utilize the waste heat from fishing boats，the organic Rankine-Rankine cycle system was employed togenerate ice.A thermodynamic model was developed，and the system perform ance parameters and influencing factors were re。

searched and the ice making capacity from unit mass hot water and unit power heat source are evaluated. The results show that thetemperature of heat source and condensation have an important influence on the system performance；however.the supercooling ofcondenser has not.The ice quantity generated from per ton hot water is 86. 4 kg，and the ice.making rate for unit power hot sourceis 2.27ks/(kW ·h)，when the temperature of hot water and condensation ale 100℃ and 40oC.A conclusion is draw by the ca1。

eulation and analysis that using organic Rankine-Rankine cycle for ice making from fishing boats waste heat is feasible。

Key words： fishing boat waste heat；ice making；Rankine-Rankine cycle；organic Rankine.vapor compression；expander符 号。- - 膨胀机输出功率，kWm。--动力侧工质流量，ks/sh。--膨胀机进口工质焓值，kJ/kgh --膨胀机出口工质等熵焓值，kJ/kg町 --膨胀机等熵效率-- - 工质泵功耗，kWh --工质泵出口工质等熵焓值，kJ/kgh，--工质泵进I1工质焓值，kJ/kg - - 工质泵效率Q --发生器加热功率，kWh --工质泵出I1工质焓值 ，kJ/kg- - 动力循环的净输出功，kW- - 动力循环的效率。

- - 发生器最佳发生温度，K- - 进入发生器的热源温度，K- - 冷凝温度，K收稿日期： 2012-12-25 修稿 日期： 2013-01-17基金项 目： 国家 自然科学基金资助项目(51106161)；国家高技术研究发展计；tJ(863)资助项 目(2012AA053003)；广东省中国科学院全面战略合作项目(2012B091100263)2013年第41卷第7期 流 体 机 械 57Q --制冰机蒸发器功率，kWm --制冰侧工质流量，kg/sh5--制冰机蒸发器出口焓值，kJ/kgh。--制冰机蒸发器进口焓值，kJ/kg- - 压缩机功率，kW叼--压缩机等熵效率 --压缩机出口工质等熵焓值，kJ/kgCOP --制冰侧性能系数m --制冰速度，kg/sh --水变成冰的相变潜热，kJ/kgcoP，--系统总的性能系数m --热水流量 ，kg/sn--每吨热水的制冰量，kg/tnr --单位功率 的热源每小 时的制 冰量 ，kg/(kW ·h)AT--制冰侧冷凝器的过冷度，K1 前言我国拥有众多的中小型渔船 ，这些渔船大部分都没有配置冷冻设备，为了鱼品冷藏保鲜，-般需带冰出海捕鱼，费用较高，很不经济。而这类渔船柴油机燃烧所产生热量的 30% ～45%被排气带走而损失掉，并且尾气温度-般在 400oC左