船舶空調(diào)12-123

1、Chapter12 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 121 概述概述 一、對船舶空調(diào)的要求一、對船舶空調(diào)的要求 1、 溫度溫度 人舒適舒適的溫度：冬季：1924； 夏季：2128 設計標準設計標準：夏2428，室內(nèi)外內(nèi)外溫差 610； 冬1922；室內(nèi)內(nèi)溫差 35 2 、濕度、濕度 濕度濕度即相對濕度絕對濕度與飽和絕對濕度絕對濕度與飽和絕對濕度 之比之比 人舒適濕舒適濕度30%70% 設計標準設計標準： 夏40%50，冬30%40 3、風速、風速 速度0.150.20m/s,不超過0.35m/s 4、清新程度、清新程度 包含空氣清潔度（粉塵、有害氣體的含量）和 新鮮度（含氧量） 新風量：僅滿足人需要

2、：最低2.4m3/h人 若控制有害氣體，新風量：3050m3/h人 5、 噪音噪音 出風口1m處 噪音在5560dB以下 我國設計艙外條件：冬18 ，相對濕度80%； 夏+35 ，濕球溫度28 ，相當于相對濕度 70% 二、濕空氣二、濕空氣前面的制冷已講前面的制冷已講 定義定義 1、濕空氣：、濕空氣：含水蒸汽的空氣；含水蒸汽的空氣； 2、干空氣：、干空氣：不含水蒸汽的空氣；不含水蒸汽的空氣； 3、含濕量、含濕量d：每千克干空氣干空氣所含水蒸汽的克數(shù),g/Kg， 又稱絕對濕度又稱絕對濕度；如：含濕量含濕量d=30，表示表示 4、最大含濕量最大含濕量dmax：某一溫度下，飽和空氣中，每千 克干空氣

3、所對應的水蒸汽的克數(shù), g/Kg，又稱飽和絕對飽和絕對 濕度；濕度；含濕量再大，大于含濕量含濕量再大，大于含濕量dmax就會凝結(jié)水露就會凝結(jié)水露 霧霧，此時的溫度稱為，此時的溫度稱為露點露點。 5、相對濕度相對濕度 ： 某一溫度下，實際水蒸汽分壓力與飽和 水蒸汽分壓力之比；即稱絕對濕度與飽和絕對濕度之比稱絕對濕度與飽和絕對濕度之比 問問最大含濕量dmax對應的對應的相對濕度是 100%； 結(jié)論：結(jié)論： 1、一大氣壓下，、一大氣壓下，t dmax； t dmax 如圖如圖2點點-3點點 某一相對濕度相對濕度 未達未達100%的的濕 空氣，含濕量為d， 隨t至某一 溫度t下dmax=d，該溫度t稱

4、為 該空氣的露點露點，溫度下降到露點 以下，空氣會結(jié)露析出除濕除濕。 2、同樣的溫度壓力條件，空氣 的含濕量越大，其露點越高； 。 如圖2點-3點 3、一大氣壓下，含濕量一定時，溫度增加， 相對濕度減小 如圖3點-1點 4、一大氣壓下，等相對濕度的兩種空氣 ，溫度高的實際含 濕量 d大。 如圖2點與3點 =100 =601 2 3 d2 t t d1 5、一大氣壓下，飽和空氣線，、一大氣壓下，飽和空氣線， 100，隨溫度升高，隨溫度升高， dmax增加增加, h-d圖是一條上揚圖是一條上揚 的曲線。的曲線。 6、一大氣壓下，、一大氣壓下，1狀態(tài)點狀態(tài)點 （h1、 、d1）溫度下降至 ）溫度下降

5、至2狀態(tài)狀態(tài) 點（點（h2、d2）實際含濕量變）實際含濕量變 化趨勢如圖化趨勢如圖藍線所示藍線所示 7、1點點-2點焓值變化量點焓值變化量(h1-h2) 與焓濕量的變化量與焓濕量的變化量(d1-d2) 的的 比值比值熱濕比熱濕比 焓濕圖焓濕圖用以表示給定氣壓下的濕空氣各參數(shù)間的關系， 為使各參數(shù)線便于分辨，采用135度斜坐標，縱坐標為焓值縱坐標為焓值h， 橫坐標為焓濕量焓濕量d，再將橫坐標刻度投影到再將橫坐標刻度投影到(t-d)圖的水平橫圖的水平橫 坐標軸上，于是便有焓濕圖坐標軸上，于是便有焓濕圖書最后書最后 h1 h2 =100 =601 2 3 d2d1 三、濕空氣的三、濕空氣的 焓濕圖焓

6、濕圖書最后書最后 A點為參數(shù)點點為參數(shù)點 1、等濕加熱A1 2、等濕冷卻A2 3、減濕冷卻ABB 4、噴水加濕A4，近 似是等焓過程 5、蒸汽加濕A5 近似等溫過程 6、混合過程A點D點的 空氣混合得到E狀態(tài)狀態(tài)點 的空氣 下列同一組參數(shù)中，只要知道一個，其余可以查出下列同一組參數(shù)中，只要知道一個，其余可以查出 1、溫度t（ ）、水蒸氣飽和分壓力飽和分壓力p飽（Pa） 2、含濕量d（g/kg）、水蒸氣分壓力分壓力p汽（Pa） 、露點t露 3、相對濕度 4、濕空氣的焓h（kJ/kg）、濕球溫度t濕（ ） 濕空氣的焓濕空氣的焓h： 單位質(zhì)量的濕空氣所含的總熱量kJ/kg。單位時間內(nèi) 供入艙室的濕空

7、氣量包括：干空氣的焓值顯熱量Q和水蒸汽的焓值 濕量W； 濕球溫度濕球溫度t濕 濕溫包覆蓋濕紗布測得的溫度。由于空氣未飽和，濕球處 水分連續(xù)蒸發(fā)吸熱，使該處溫度低于氣溫干球溫度，局部會達到100% 的相對濕度，雖然濕球溫度降低了，但失去的熱量卻用于加熱水分蒸發(fā)， 變成汽化潛熱，其該處的空氣焓值未變，故知道了空氣中的焓，就知道 該焓值的空氣在飽和狀態(tài)的溫度即濕球溫度t濕。 問干濕球的溫差越大，相對濕度越大； 結(jié)論：結(jié)論： 四、船舶空調(diào)裝置概況四、船舶空調(diào)裝置概況 集中式（中央）空集中式（中央）空 調(diào)裝置：調(diào)裝置：將空氣經(jīng) 過集中處理再分送 到各個艙室 半集中式空調(diào)裝置：半集中式空調(diào)裝置： 將集中處

8、理后送往 各艙室的空氣進行 分區(qū)處理或艙室單 獨處理 獨立式空調(diào)裝置：獨立式空調(diào)裝置： 如機艙集控室機艙集控室，單 獨設專用的空調(diào) 122 空調(diào)的送風量和送風參數(shù)空調(diào)的送風量和送風參數(shù) 一、空調(diào)送風量和送風參數(shù)的確定一、空調(diào)送風量和送風參數(shù)的確定 1、艙室的顯熱負荷和濕負荷、艙室的顯熱負荷和濕負荷二者之和為二者之和為全熱負荷全熱負荷Q 1）顯熱負荷）顯熱負荷Qx：每小時傳遞給艙室的熱量，可引起室 內(nèi)溫度變化溫度變化。夏季為正值正值；冬季為負值負值。kJ/h 包括：包括：滲入熱；太陽輻射熱；人體熱（210 kJ/h）；設備熱。 2）濕負荷）濕負荷潛熱負荷潛熱負荷 W：每小時艙室增加的水蒸氣的 量

9、，g/h。夏冬季都為正值正值。 來源：室內(nèi)人員和潮濕物品散發(fā)的水汽 3）全熱負荷）全熱負荷Q：單位時間內(nèi)使艙室空氣焓值變化的全部 熱量。Q= Qx Qq（ Qq =2.5 W ） 4）熱濕比）熱濕比 ：全熱負荷與濕負荷之比 Q/ 0.001W= 1000（hr-hs） /（dr-dS）； 其中：室內(nèi)空氣參數(shù)（室內(nèi)空氣參數(shù)（tr dr hr ）；）；送風參數(shù)（送風參數(shù)（tS dS hs ） 0.001g kg 夏季正值，冬季負值 問溫度不變，濕度增加 ，則熱負荷增加； 2、送風量和送風參數(shù)的確定、送風量和送風參數(shù)的確定 由熱、濕平衡示意圖，得：由熱、濕平衡示意圖，得： 對艙室的供風量排出量對艙室

10、的供風量排出量 供風量：顯熱量Q1、濕量W1； 排出量：顯熱量Q2、濕量W2； 換氣帶走凈顯熱量Q2-Q1、 凈濕量W2-W1 ； 要使室內(nèi)溫濕度穩(wěn)定，要使室內(nèi)溫濕度穩(wěn)定， 則則Q2-Q1Qx 、 、 W2-W1=W Q2Q1Qx 室內(nèi)升溫 ； Q2Q1Qx 室內(nèi)降溫 W2W1W 室內(nèi)變干燥； W2W1W 室內(nèi)變濕潤 適宜的艙室條件一定，即適宜的艙室條件一定，即 tr 、 、dr一定 一定 保持這樣條件，夏季需對室外空氣降溫， 減濕后供入室內(nèi)；冬季需對室外空氣升溫， 加濕后供入室內(nèi)。 室內(nèi)空氣參數(shù)（室內(nèi)空氣參數(shù)（tr dr hr ）；）； 送風參數(shù)（送風參數(shù)（tS dS hs ） 3、空調(diào)調(diào)節(jié)

11、方式、空調(diào)調(diào)節(jié)方式 1）變量調(diào)節(jié)）變量調(diào)節(jié)：改變送風量。如改變風機的轉(zhuǎn) 速、布風器的數(shù)目、布風器風門大小 2）變質(zhì)調(diào)節(jié)）變質(zhì)調(diào)節(jié)：改變供風參數(shù)（主要是（主要是tS ）。 如末端再加熱、再冷卻、雙風管 變量調(diào)節(jié)流量變大，受額定流量的限制；流量 變小，使供入的新鮮空氣量不足，還影響室溫 的均勻性。故變量調(diào)節(jié)不如變質(zhì)調(diào)節(jié)。 二、艙室的劃分原則二、艙室的劃分原則 1） 相近原則相近原則 相近的艙室劃分在同一 分區(qū)內(nèi)，如：如：A、B艙可 公用一個送風點，而C 艙不能用G點，需用G 送風點； 2）距離相近原則）距離相近原則 即使相近，也要位置相 近來布置風管 3）特殊艙室，不能）特殊艙室，不能劃劃 為同一

12、區(qū)為同一區(qū)，如病房、廁，如病房、廁 所；所； 4）避免）避免風管風管穿過防火、穿過防火、 防水隔墻防水隔墻； w斜率為熱濕比； wC艙B艙A艙 wa點風量 a a wG點含濕量 G點 問冬季空調(diào)送風參數(shù)相同時，如甲房間熱濕比比乙房 間小，則在室溫相同時， 房間的濕度較大； 甲房間熱濕比比乙房間小，說明甲房間濕負荷相對較 大，若溫度一樣時，甲的濕度必然要高 123 船舶空調(diào)系統(tǒng)及設備船舶空調(diào)系統(tǒng)及設備 一、分類（集中式和半集中式）一、分類（集中式和半集中式） a、根據(jù)調(diào)節(jié)方法根據(jù)調(diào)節(jié)方法4種種 1、集中式單風管系統(tǒng)、集中式單風管系統(tǒng) 送風由中央空調(diào)器統(tǒng)一處理后，通過單風管送到各個艙室 調(diào)節(jié)方式調(diào)

13、節(jié)方式：變量調(diào)節(jié) 特點：特點：系統(tǒng)簡單，處置費低，貨船常用。調(diào)節(jié)時干擾其它艙 室 是將由中央空調(diào)處理過的空氣，由設在空調(diào)器分配 室內(nèi)或主風管內(nèi)的二次換熱器對送風進行再加熱，然后 用單單非主非主風管送到各艙室，各艙室仍需變量調(diào)節(jié)，只 不過調(diào)節(jié)幅度小了點而已。 條件：條件：部分熱濕比相差較大的艙室在同一空調(diào)區(qū)內(nèi)時用。 變質(zhì)、變質(zhì)、變量調(diào)節(jié)變量調(diào)節(jié) 2、區(qū)域再熱式單風管系統(tǒng)、區(qū)域再熱式單風管系統(tǒng) 區(qū) 陰 陽 陽 1）末端電再熱式）末端電再熱式：除在中 央空調(diào)器中對送風進行統(tǒng)一 處理外，還在各艙室的布風 器內(nèi)設末端換熱器，對送風 進行末端再處理，夏季夏季變量變量 調(diào)節(jié)、冬季變質(zhì)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)、冬季變質(zhì)調(diào)節(jié)

14、2）末端水換熱式：）末端水換熱式：除在中 央空調(diào)器中對送風進行統(tǒng)一 處理外，還在各艙室的布風 器內(nèi)裝有既可夏季通入冰水， 冬季通入熱水的換熱器，使 各艙室實現(xiàn)變量和變質(zhì)變量和變質(zhì)調(diào) 節(jié)?？捎萌嘛L，性能好， 造價高，管理麻煩，實際應 用較少 3、末端再處理式單風管系統(tǒng)、末端再處理式單風管系統(tǒng) 艙 室 4、雙風管式、雙風管式（兩個單風管）（兩個單風管） v 由前后兩部分組成，一部分空氣經(jīng)空調(diào)器前部預處 理后直接送至艙室布風器，稱一級空氣 ；而其余部分則 經(jīng)空調(diào)器后部再處理屬變質(zhì)調(diào)節(jié)屬變質(zhì)調(diào)節(jié)后也送至艙室布風器 ，稱為二級空氣，改變部風器兩個風門的開度，即可改 變兩種風的混合比，從而達到調(diào)節(jié)溫度的

15、目的。 v 1）變質(zhì)調(diào)節(jié)變質(zhì)調(diào)節(jié)（冬夏季均可） 2）不設末端處理器，噪聲 小 3）但管路多，質(zhì)量重 b、按送風管內(nèi)風速高低按送風管內(nèi)風速高低 1、低速系統(tǒng)、低速系統(tǒng) 主風管風速 15m/s，常用1015m/s；支管風速 48m/s 風速低，風壓不高，采用效率高的后彎葉片，但風管尺 寸大。 2、高速系統(tǒng)、高速系統(tǒng) 主風管風速15m/s，常用25m/s左右，有的30m/s； 支管風速815m/s，采用風壓高的前彎葉片 送風量小，風管尺寸小標準管，便于安裝，制造成本 低，但運行成本高如：耗電量，噪聲大 3、中速系統(tǒng)、中速系統(tǒng) 目前常用，主風管風速15m/s左右 二、中央空調(diào)器二、中央空調(diào)器 組成：組

16、成： 1、空氣的吸入、過濾和消音、空氣的吸入、過濾和消音 用于降溫、取暖、通風工況用于降溫、取暖、通風工況 1）回風比）回風比：回風量與總風量之比 回風可減小空氣處理器的能耗，增加經(jīng)濟性。 新風比：新風比：新風量/混合總風量 2）混合室：）混合室：風機 壓出式空調(diào)器壓出式空調(diào)器：風機位于空調(diào)器進口，高速系統(tǒng)高速系統(tǒng)用，后后 彎葉片型彎葉片型風機（效率高） 吸入式空調(diào)器吸入式空調(diào)器：風機位于空調(diào)器出口，低速系統(tǒng)低速系統(tǒng)用，前前 彎葉片型彎葉片型風機（風量大） 有的風機設低速檔，供自然通風用 3）消聲室）消聲室：截面積突變截面積突變消低頻、多孔材料多孔材料吸高頻。 4）空氣濾器）空氣濾器：斜置抽屜

17、式 2、空氣的冷卻和除濕、空氣的冷卻和除濕 用于降溫工況用于降溫工況 降溫工況降溫工況：氣溫 高于25 由空氣冷卻器空氣冷卻器和 擋水板擋水板完成 空冷器管壁溫度 低（tt露）冷卻冷卻 空氣并使空氣結(jié) 露析出除濕除濕， 但不能低于0， 防止結(jié)霜 w擋水板擋水板擋住水滴。 風速2.5m/s左右 為宜，超過 2.8m/s，失去擋 水作用 w問增加回風量， 進風溫度和含濕 量降低，空調(diào)器 熱負荷降低； 工況點工況點 0：100%相對濕度的0 點； 1：新風狀態(tài)點； 2：回風狀態(tài)點； 3：混合風狀態(tài)點； 3-4：風機熱負荷對空氣的 等濕加熱過程； 4：空冷器狀態(tài)點； 4-5：冷卻減濕過程； 5-6：送

18、風管等濕吸熱過程； 6-7：按熱濕比吸熱吸濕過程； 艙室 7-2：回風在走廊通道等濕 吸熱過程； 4-4：等濕降溫冷卻至露點； 4-0：等 降溫過程；降溫過程； 4-0：降溫除濕過程；降溫除濕過程； 取暖工況：溫度低于15應 運行 由空氣加熱器空氣加熱器和加濕器加濕器完成 加熱加熱（t上升，相對濕度下 降）：電加熱、蒸汽加熱、 加濕加濕（宜用干式蒸汽加濕器） 加濕器應放在加熱器后面； 吸濕效果好，不易結(jié)冰，但 防止加濕過重 問增加回風量，進風溫度 和含濕量提高，加熱器和加 濕器負荷都降低； 3、空氣的加熱和加濕、空氣的加熱和加濕 用于取暖工況用于取暖工況 工況點工況點 1：新風狀態(tài)點； 2：回風狀態(tài)點； 3：混合風狀態(tài)點； 3-4：風機熱負荷對空氣的 等濕加熱過程； 4-5：加熱器等濕加熱過程； 5-6：加濕器等濕加溫過程； 6-7：等濕降溫過程； 風管 7-8：按熱濕比降溫吸濕過程； 艙室 8-2：回風在走廊通道等濕 降溫過程； 4-6：等濕降溫冷卻