大型拖网渔船液泵强制供液制冷系统的设计与计算

　　一、概述

　　目前国内从事船舶设计的科研院所还不具备大型拖网渔船的设计能力，各用船单位都是从国外购买二手船，经过大修或改造后才投入使用。我们厂承修的“科什金”就属于该类型船，该船由俄罗斯建造，由于作业方式发生变化，本次船东要求增设一套独立的制冷系统，日冻结能力达160t，鱼货出库中心温度为-25℃。

　　二、方案设计

　　1、设备配置

　　本系统设4台LG20BMFJZC手动带经济器螺杆式冷冻机组;4台CWNF160卧式冷凝器;1台卧式CCYF7.5贮液器，1台卧式CCYF2.5辅助贮液器;4台DCR09613干燥过滤器;1台立式CCY1排液桶台立式DX-5L低压循环桶，每桶配3台卧式CNF40-200氟泵，两用一备，1台DYJ-1手动放油器，1台DN65自动放油器及引射装置;1台立式ZCJY219集油器;14台卧式1485kg/台·次平板，2台卧式780kg/台·次平板，所有电控箱按设备配套。设备选型计算见本文第3项。

　　2、系统试验

　　系统安装完毕做气密试验，压力为2.1MPa，时间24h;真空试验压力96kPa，时间16h;冷凝器进气阀调定值1.0MPa;平板融霜出液阀调定值0.4 MPa;排液桶出气阀调定值0.2 MPa;氟泵旁通阀调定值0.4 MPa，系统安全阀为双座式，高压部分调定值为2.1MPa，低压部分调定值为1.72MPa;平板供液后20min结霜应均匀，平板供热气后10min融霜应完成。电气元件做3次效用试验;冻结效用试验做1台平板，3h冻品中心温度应达到-25℃。

　　三、技术设计

　　1、热力学计算1、2、3

　　(1)主要工作参数的确定

　　1)蒸发温度zt ，本制冷系统中取蒸发温度：zt =-35℃;

　　2)冷凝温度lt，本制冷系统中取冷凝温度：lt=35℃;采用一次性海水冷却，实际冷凝温度会更低。

　　3)系统耗冷设备共 16 台，产量 1.485t/3h 速冻平板 14 台，0.78t/3h速冻平板 2 台，系统最大耗冷量按 16 台平板同时工作计算。

　　(2)制冷压缩机的选型计算

　　选用船用自带经济器型螺杆式制冷压缩机 LG20BMFJZC 四台，电机功率为 200kW/台，制冷量(zt =-35℃/lt=+35℃工况)为 297kW/台。系统总制冷量共计为 1188kW，可满足 16 台速冻平板(按最大生产负荷)同时生产降温要求。

　　(3)船用高效卧式冷凝器的选型计算

　　式中：lF —冷凝器冷却面积(m2);lQ —冷凝器负荷(W);Aq —冷凝器单位面积热负荷(W/m2)。

　　其中冷凝器热负荷

　　式中：jQ —压缩机在计算工况下的制冷量(kW);eP —压缩机在计算工况下的轴功率(kW);jQ =(297+166)×4=1852 kW

　　(4)船用高压贮液器的选型计算，

　　式中：V —贮液器体积(m3);?—贮液器的体积系数;β—贮液器的液体充满度，一般宜取 70%;v —冷凝温度下液体的比体积(m3/kg);∑mq —制冷装置中每小时制冷剂液体的总循环量(kg)。