大连海事大学：《船舶辅机》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十一章 船舶制冷装置（11.1）制冷装置概述

№船舶辅机-第11章船舶制冷装置[ Marine refrigeration Plant 第一节概述 、制冷在船上的应用 制冷[ Refrigeration:用人工方法从被冷却对象中移 出热量,使其温度降低到环境 温度以下。 ◆伙食冷藏:延长食品储存时间,保证质量 ◆空气调节:空调装置冷源 ◆冷藏运输:冷藏船、冷藏集装箱 ◆专门用途:渔船、海上作业船、军舰等

1 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] 第一节 概述 一、制冷在船上的应用 制冷[Refrigeration]：用人工方法从被冷却对象中移 出热量，使其温度降低到环境 温度以下。 ◆ 空气调节：空调装置冷源 ◆ 冷藏运输：冷藏船、冷藏集装箱 ◆ 专门用途：渔船、海上作业船、军舰等 ◆ 伙食冷藏：延长食品储存时间，保证质量

船舶辅机-第11章船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant 二、食品[ oodstuf的冷藏条件 1.果蔬及蛋乳类一冷却 Cooling 温度接近冰点 [Freezing Point,抑制微生物活 动,抑制食品呼吸、延缓成熟。 温度t=0~5°C,且均匀 高温库 (菜库、乳品库了相对湿度中=85%90% t、φ不宜较大波动 换气次数:用新鲜空气更换呼吸产生的水分 和CO2,新鲜空气量/舱室容积 伙食冷库不需专门换气

2 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] 二、食品[Foodstuff]的冷藏条件 1. 果蔬及蛋乳类 — 冷却[Cooling] 温度接近冰点[Freezing Point]，抑制微生物活 动，抑制食品呼吸、延缓成熟。 高温库 (菜库、乳品库) 温度t = 0~5 oC，且均匀 相对湿度 = 85%~90% t、不宜较大波动 伙食冷库不需专门换气。 换气次数：用新鲜空气更换呼吸产生的水分 和CO2，新鲜空气量/舱室容积

船舶辅机-第11章船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant 气调储藏:在冷藏的同时控制○2(2%~5%)和CO2 (2%~8%)的含量。 2肉类一冷冻F reeze 温度降低到使大部分汁液冻结。 冻结过程(在陆上食品加工厂进行) ∫缓慢冻结:大冰晶,解冻后不鲜美 快速冻结(速冻-23~-30°C):小冰晶,解冻后鲜美 低温库 长航线船:18-20C (肉类、鱼类) 短航线船:-10~-129C p=90%95%

3 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] 气调储藏：在冷藏的同时控制O2 (2%~5%)和CO2 (2%~8%)的含量。 2. 肉类 — 冷冻[Freeze] 温度降低到使大部分汁液冻结。 冻结过程(在陆上食品加工厂进行)： 缓慢冻结：大冰晶，解冻后不鲜美 快速冻结(速冻-23~-30C)：小冰晶，解冻后鲜美 低温库 (肉类、鱼类) 长航线船：-18~-20C 短航线船：-10~-12C  = 90%~95% t =

№船舶辅机-第11章船舶制冷装置[ Marine refrigeration Plant 千缩现象影响因素: 温度、相对湿度、空气流速、食品性质和 外形、进入冷库的热量等 3.臭氧Oz0ne的应用 抗霉剂 冷库消毒、杀菌方法消毒剂 臭氧发生器 Ozone generator 高压放电O3→>O2+[O] 杀菌(氧化微生物细胞膜) 作用抑制水果呼吸(乙烯 [Ethylene作 对鱼类除臭 禁用食品:奶类、油脂类、含叶绿素多的蔬菜

4 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] 3. 臭氧[Ozone]的应用 干缩现象影响因素： 温度、相对湿度、空气流速、食品性质和 外形、进入冷库的热量等。 冷库消毒、杀菌方法 抗霉剂 消毒剂 臭氧发生器[Ozone Generator] 禁用食品：奶类、油脂类、含叶绿素多的蔬菜 O3 → O2 + [O] 臭氧发生器 O2 高压放电 作用 杀菌(氧化微生物细胞膜) 抑制水果呼吸(乙烯[Ethylene])作用 对鱼类除臭

船舶辅机-第11章船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant 三、制冷方法 冰、干冰、机械制冷 涡流管制冷 绝热放气制冷 机械制冷 绝热退磁制冷 气体膨胀制冷 半导体制冷 化学方法制冷蒸乐维求刺冷 蒸发制冷 蒸汽喷射式制冷 吸收式制冷 吸附式制冷

5 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] 三、制冷方法 冰、干冰、机械制冷 蒸气压缩式制冷 吸收式制冷 蒸汽喷射式制冷 吸附式制冷 机械制冷 蒸发制冷 气体膨胀制冷 半导体制冷 涡流管制冷 绝热放气制冷 绝热退磁制冷 化学方法制冷

№船舶辅机-第11章船舶制冷装置[ Marine refrigeration Plant ◆涡流管制冷 利用涡流,使气体分离成冷、热两部分,利 用其中的冷气流即可用来获得冷量。应用制 冷范围在-20℃以上。这种设备体积小,可 靠耐用,但制冷效率较低,适用于有压缩气 源的场合。应用在火力发电厂,垃圾焚烧厂, 钢铁制造厂等的火焰监视器的冷却

6 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] ◆涡流管制冷 利用涡流，使气体分离成冷、热两部分，利 用其中的冷气流即可用来获得冷量。应用制 冷范围在 -20℃ 以上。 这种设备体积小，可 靠耐用，但制冷效率较低，适用于有压缩气 源的场合。应用在火力发电厂，垃圾焚烧厂， 钢铁制造厂等的火焰监视器的冷却

№船舶辅机-第11章船舶制冷装置[ Marine refrigeration Plant ◆绝热放气制冷 当一高压容器内的气体释放后,罐内的剩余 气体将获得较低的温度,也就是有制冷产生。 利用这一原理 Gifford发明了一种制冷机,称 做“GM制冷机”,应用制冷范围-259℃~ 190℃。这种制冷机主要应用在高真空冷凝泵、 超导磁体冷却、超导核磁共振谱仪等设备上, 中国科学院低温中心和电子部16所生产这种 设备

7 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] ◆绝热放气制冷 当一高压容器内的气体释放后，罐内的剩余 气体将获得较低的温度，也就是有制冷产生。 利用这一原理Gifford 发明了一种制冷机，称 做“GM制冷机”，应用制冷范围-259℃~ - 190℃。这种制冷机主要应用在高真空冷凝泵、 超导磁体冷却、超导核磁共振谱仪等设备上。 中国科学院低温中心和电子部16所生产这种 设备

№船舶辅机-第11章船舶制冷装置[ Marine refrigeration Plant ◆绝热退磁制冷 居里”发现,物质的磁化率与绝对温度成 反比,即:KJ/。当施加物质上的磁场撤 去以后将产生低温。利用这一原理可以制冷, 应用温度范围在绝对温度1K以下

8 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] ◆绝热退磁制冷 “居里”发现，物质的磁化率与绝对温度成 反比，即：K=J/T。当施加物质上的磁场撤 去以后将产生低温。利用这一原理可以制冷， 应用温度范围在绝对温度1K 以下

№船舶辅机-第11章船舶制冷装置[ Marine refrigeration Plant ◆气体膨胀制冷 利用气体膨胀对系统外做功从而产生低温 通过这一原理制冷的典型应用有制氧、空气 分离;氦气、氮气和天然气等气体液化。应 用制冷范围-259℃~-100℃。中国科学院低温 中心的“透平膨胀机”属于该原理的设备

9 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] ◆气体膨胀制冷 利用气体膨胀对系统外做功从而产生低温。 通过这一原理制冷的典型应用有制氧、空气 分离；氦气、氮气和天然气等气体液化。应 用制冷范围 -259℃~-100℃。中国科学院低温 中心的“透平膨胀机”属于该原理的设备

№船舶辅机-第11章船舶制冷装置[ Marine refrigeration Plant ◆半导体制冷 半导体制冷也叫温差电[ hermoelectric制冷,是利 用半导体材料的温差电效应—即珀尔帖效应来 实现致冷的一门新兴技术。如果把不同极性的 两种半导体材料(P型、N型),联接成电偶对 通过直流电流时就发生能量的转移;电流由N 型元件流向P型元件时便吸收热量,这个端面为 冷面;电流由P型元件流向N型元件时便放出热 量,这个端面为热面。 10

10 半导体制冷也叫温差电[Thermoelectric]制冷，是利 用半导体材料的温差电效应—即珀尔帖效应来 实现致冷的一门新兴技术。如果把不同极性的 两种半导体材料（P型、N型），联接成电偶对， 通过直流电流时就发生能量的转移；电流由N 型元件流向P型元件时便吸收热量，这个端面为 冷面；电流由P型元件流向N型元件时便放出热 量，这个端面为热面。 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] ◆半导体制冷