船舶空調(diào)裝置

會計(jì)學(xué)1船舶空調(diào)裝置1．直接蒸發(fā)式空冷器的溫度調(diào)節(jié)采用直接蒸發(fā)式空冷器的空調(diào)制冷裝置，一般都采用帶能量調(diào)節(jié)的制冷壓縮機(jī)與熱力膨脹閥相配合，調(diào)節(jié)制冷量，使蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)溫度保持在一定范圍內(nèi)。鑒于每個(gè)熱力膨脹閥適宜的制冷量范圍有限，故有些熱負(fù)荷變動較大的空調(diào)制冷裝置就采用了二組電磁閥和膨脹閥為同一臺空冷器供液，必要時(shí)切換使用。圖(a)是采用能作三級能量調(diào)節(jié)的六缸壓縮機(jī)的空調(diào)制冷裝置低壓管路的示意圖，圖(b)表示該裝置的性能曲線及工況變化。降溫工況的自動調(diào)節(jié)第1頁/共26頁

外界空氣溫度和濕度較高，送風(fēng)量較大時(shí)，空冷器熱負(fù)荷較大，因蒸發(fā)壓力p0較高，兩個(gè)能量調(diào)節(jié)壓力繼電器P2／3、P3／3和低壓繼電器<P都接通，壓縮機(jī)六缸運(yùn)行。兩個(gè)電磁閥1DF、2DF同時(shí)開啟，較小的膨脹閥1TV和較大的膨殿2TV同時(shí)供液，壓縮冷凝機(jī)組的性能曲線為R，工況點(diǎn)為A。第2頁/共26頁隨著外界空氣溫度、濕度的降低，部分布風(fēng)器也可能關(guān)小，空冷器的熱負(fù)荷相應(yīng)減小，其性能曲線便向左移動，蒸發(fā)壓力Po隨之降低。為了避免Po太低使制冷系數(shù)ε太小，同時(shí)為防止空冷器結(jié)霜，當(dāng)工況點(diǎn)左移到一定程度(例如圖中的A′點(diǎn))時(shí)，相應(yīng)的Po值就會使壓力繼電器P3／3斷開，壓縮機(jī)減為四缸運(yùn)行，其性能曲線變?yōu)镽2／3，工況點(diǎn)也就移至B點(diǎn)，同時(shí)電磁閥1DF關(guān)閉，僅剩下較大的膨脹閥2TV供液。第3頁/共26頁如果熱負(fù)荷進(jìn)一步降低，以致當(dāng)工況點(diǎn)移至B’位置時(shí)，則更低的Po值又會使壓力繼電器P2／3也斷開，于是壓縮機(jī)就減為兩缸運(yùn)行，其性能曲線變?yōu)镽1／3，工況點(diǎn)則移至C點(diǎn)；這時(shí)電磁閥2DF關(guān)，1DF開，空冷器改由較小的1TV膨脹閥供液。第4頁/共26頁圖（a）所示:為避免室內(nèi)溫度太低，大多數(shù)空調(diào)裝置采用控制回風(fēng)溫度的溫度繼電器和供液電磁閥對制冷裝置進(jìn)行雙位調(diào)節(jié)，即當(dāng)代表艙室平均溫度的回風(fēng)溫度太低時(shí)，溫度繼電器就會自動關(guān)閉供液電磁閥，于是制冷裝置停止工作。第5頁/共26頁圖1(b)所示：為了減少壓縮機(jī)的起停次數(shù)，將蒸發(fā)器分為兩組，并各自設(shè)有供液電磁閥和膨脹閥，其中一組由感受新風(fēng)溫度的溫度繼電器控制，以便當(dāng)外界氣溫較低時(shí)，由于該溫度繼電器斷電，關(guān)閉其控制的供液電磁閥，蒸發(fā)器工作面積相應(yīng)減小，裝置制冷量顯著減小，以適應(yīng)熱負(fù)荷較低時(shí)的工作需要。第6頁/共26頁根據(jù)回風(fēng)溫度控制載冷劑流量的幾種方案。(a)為比例調(diào)節(jié)；(b)為雙位調(diào)節(jié)；(c)是將冷卻器分為兩組，只對其中的一組進(jìn)行雙位調(diào)節(jié)。第7頁/共26頁2．間接冷卻式空冷器的溫度調(diào)節(jié)間接式空冷器一般是根據(jù)回風(fēng)溫度自動調(diào)節(jié)空冷器的換熱量，以控制空調(diào)艙室的溫度?？梢圆捎帽壤{(diào)節(jié)，也可采用雙位調(diào)節(jié)。

回風(fēng)溫度代表艙室的平均溫度，但這種調(diào)節(jié)滯后時(shí)間長，動態(tài)偏差較大。第8頁/共26頁二、取暖工況的溫度自動調(diào)節(jié)

1．調(diào)節(jié)方案

(1)控制送風(fēng)溫度控制送風(fēng)溫度的方案調(diào)節(jié)：滯后時(shí)間較短，測溫點(diǎn)離調(diào)節(jié)閥較近。且可采用比較簡單的直接作用式溫度調(diào)節(jié)器，這是空調(diào)系統(tǒng)常用的調(diào)節(jié)方案。此方案具體有單脈沖信號和雙脈沖信號兩種調(diào)節(jié)系統(tǒng)。第9頁/共26頁圖(a)所示為單脈沖信號送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。感溫元件1放在空調(diào)器出口的分配室內(nèi)，感受送風(fēng)溫度，然后將信號送到調(diào)節(jié)器2。當(dāng)室外新風(fēng)溫度變化時(shí)，送風(fēng)溫度也隨之變化，于是調(diào)節(jié)器根據(jù)送風(fēng)溫度與調(diào)節(jié)器的調(diào)定值發(fā)生的偏差，發(fā)出信號，改變加熱工質(zhì)調(diào)節(jié)閥的開度，使送風(fēng)溫度大致穩(wěn)定。但是，外界氣候變化還使艙室顯熱負(fù)荷變化，僅控制送風(fēng)溫度不變，室溫會產(chǎn)生較大的波動，所以又出現(xiàn)了雙脈沖溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)．單脈沖信號調(diào)節(jié)系統(tǒng)第10頁/共26頁

圖(b)所示為雙脈沖信號送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，有兩個(gè)感溫元件5和1,分別感受新風(fēng)度tw和送風(fēng)溫度ts，兩個(gè)信號同時(shí)送入調(diào)節(jié)器2，綜合后再輸出凋節(jié)信號，操縱流量調(diào)節(jié)閥。這種系統(tǒng)在室外氣溫降低時(shí)相應(yīng)提高送風(fēng)溫度，室外氣溫升高時(shí)相應(yīng)降低送風(fēng)溫度，使室溫變動減小，甚至保持不變。室外溫度的變化是導(dǎo)致室內(nèi)溫度變化的主要擾動量，在此擾動出現(xiàn)而室溫尚未變化時(shí)就預(yù)先作出調(diào)節(jié)，稱為前饋調(diào)節(jié)。試驗(yàn)表明，前饋調(diào)節(jié)能使調(diào)節(jié)的動態(tài)偏差減小，調(diào)節(jié)過程的時(shí)間縮短，調(diào)節(jié)的動態(tài)質(zhì)量指標(biāo)得到改善。雙脈沖信號溫度調(diào)節(jié)中送風(fēng)溫度的變化量△ts與室外氣溫(新風(fēng)溫度)的變化量△tw。之比稱為溫度補(bǔ)償率，用KT表示。雙脈沖信號調(diào)節(jié)系統(tǒng)第11頁/共26頁(2)控制典型艙室的溫度或回風(fēng)溫度控制送風(fēng)溫度并不等于直接控制艙室溫度，特別是采用單脈沖信號調(diào)節(jié)，外界氣溫變化時(shí)室溫變化較大；要想減小艙室溫度的變化，可將感溫元件直接放置在有代表性的典型空調(diào)艙室內(nèi)。

在艙室溫度變化后，經(jīng)調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)閥，改變加熱器內(nèi)加熱工質(zhì)的流量，使送風(fēng)溫度相應(yīng)改變，室內(nèi)溫度也就得以恢復(fù)。第12頁/共26頁直接作用式溫度調(diào)節(jié)器直接作用式溫度調(diào)節(jié)器以溫包為感溫元件，熱慣性較大，但結(jié)構(gòu)簡單，管理方便，在舒適性空調(diào)的自動調(diào)節(jié)中廣泛應(yīng)用。空調(diào)加熱裝置的溫度調(diào)節(jié)器常采用充注甘油之類的液體溫包。它是利用液體受熱膨脹的特性，將溫包感受的溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫π盘?。液體溫包的容積都做得較大。毛細(xì)管和調(diào)節(jié)器本體傳壓部分的液體量相對就少得多，從而可減少輸出壓力受溫包以外溫度的干擾。第13頁/共26頁第14頁/共26頁圖示：具有溫度補(bǔ)償作用的雙脈沖直接作用式溫度調(diào)節(jié)器。它有兩個(gè)液體溫包，一個(gè)是新風(fēng)溫包2，放置在空調(diào)器的新風(fēng)入口處，感受外界氣溫，另—個(gè)是送風(fēng)溫包3，放在空調(diào)器的分配室內(nèi)，感受送風(fēng)溫度。兩個(gè)溫包各以毛細(xì)管與液缸11相通，不論那個(gè)溫包所感受的溫度升高時(shí)，溫包中的液體就會膨脹，從溫包擠入液缸之中推動柱塞9將調(diào)節(jié)閥1關(guān)小。第15頁/共26頁三、取暖工況的濕度度自動調(diào)節(jié)1．調(diào)節(jié)方案

(1)控制送風(fēng)的相對濕度圖(a)給出控制送風(fēng)濕度的比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖。感濕元件1放置在空調(diào)器出口的分配室內(nèi)，用以感受送風(fēng)的相對濕度，然后將信號送至比例式濕度調(diào)節(jié)器2。第16頁/共26頁(2)控制送風(fēng)的含濕量(露點(diǎn))圖(b)所示即為控制送風(fēng)露點(diǎn)的空調(diào)系統(tǒng)簡圖：直接控制送風(fēng)的含濕量，就可大致地控制室內(nèi)的相對濕度。因?yàn)楹瑵窳看_定即露點(diǎn)確定，故這種方案亦稱為露點(diǎn)調(diào)節(jié)。

第17頁/共26頁(3)控制回風(fēng)或典型艙室的相對濕度圖(c)示出控制回風(fēng)或典型艙室相對濕度的雙位調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當(dāng)雙位式濕度調(diào)節(jié)器10收到感濕元件1送出的濕度信號，表明回風(fēng)的濕度或典型艙室的濕度已降低到所要求的下限時(shí)，調(diào)節(jié)器10即會發(fā)出調(diào)節(jié)信號，使加濕電磁閥11開啟，艙內(nèi)濕度隨之增加，而當(dāng)感濕元件感受的濕度達(dá)到上限時(shí)，調(diào)節(jié)器又會使電磁閥關(guān)閉，于是艙內(nèi)濕度即開始下降。這種調(diào)節(jié)方案的滯后時(shí)間長，如果送風(fēng)與室內(nèi)空氣混合不良，室內(nèi)空氣濕度的不均勻性會較大。第18頁/共26頁2．濕度調(diào)節(jié)器濕度調(diào)節(jié)器根據(jù)感濕方法的不同主要有以下三種：

(1)干、濕感溫元件式濕度調(diào)節(jié)器

這種濕度調(diào)節(jié)器是將兩個(gè)感溫元件同時(shí)置于測量點(diǎn)，將其中一個(gè)包以濕紗布，利用干、濕感溫元件的溫度差來反映相對濕度的大小。感溫元件可采用溫包或熱電阻，前者是將干、濕元件的溫度差變?yōu)闇匕鋭┑膲翰?，后者則是將兩個(gè)熱電阻因存在溫差而出現(xiàn)的電阻差值變?yōu)殡姌虻牟黄胶怆妷?，然后用壓差或不平衡電壓的大小來反映相對濕度。圖示為一種干、濕溫包式濕度調(diào)節(jié)器。它是一種雙位式電動調(diào)節(jié)器。第19頁/共26頁(2)氯化鋰式電動濕度調(diào)節(jié)器圖示為氯化鋰雙位式電動濕度調(diào)節(jié)器及其系統(tǒng)。感濕元件1是一個(gè)絕緣的圓柱體，其表面纏有兩根平行銀絲，外涂一層含氯化鋰的涂料，兩根銀絲本身互不接觸，僅靠涂料使它們構(gòu)成導(dǎo)電回路，所以感濕件的電阻值取決于涂料的導(dǎo)電性。當(dāng)空氣相對濕度變化時(shí)，氯化鋰涂料的含水量隨之改變，因而使其導(dǎo)電性改變，于是通過元件的電流也就成比例地發(fā)生變化。此電信號經(jīng)晶體管放大器2放大后，即可通過信號繼電器去控制調(diào)濕電磁閥4。當(dāng)空氣相對濕度達(dá)到調(diào)定值時(shí)，信號繼電器觸頭斷開，于是電磁閥斷電關(guān)閉，停止向空調(diào)器噴濕，而當(dāng)相對濕度低于調(diào)定值1％時(shí)，信號繼電器觸頭閉合，電磁閥開啟，蒸汽加濕器工作。第20頁/共26頁(3)尼龍(或毛發(fā))式氣動濕度變送器有的氣動濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)所用的濕度變送器，是利用尼龍或脫脂毛發(fā)在既定拉力下的伸長率與空氣相對濕度有關(guān)的特點(diǎn)做成感濕元件。這種系統(tǒng)及其維護(hù)管理比較復(fù)雜，靈敏度低，而且使用日久后感濕元件會老化或產(chǎn)生塑性變形，故目前使用不多。第21頁/共26頁

四、送風(fēng)系統(tǒng)靜壓的自動調(diào)節(jié)

在舶舶空調(diào)裝置中，每一個(gè)空調(diào)器服務(wù)于一組艙室，各空調(diào)器風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量都是按該組艙室所有的布風(fēng)器全開的情況來選取的。如果在使用中某些艙室布風(fēng)器的風(fēng)門關(guān)小或關(guān)死，使送風(fēng)流量減少的數(shù)值超過了風(fēng)機(jī)額定流量的15％～20％，則風(fēng)管中的靜壓就會明顯增高，并因而使其它艙室的送風(fēng)量增加、噪聲增大，高速系統(tǒng)中這種現(xiàn)象尤為明顯。為此，需對系統(tǒng)的靜壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。第22頁/共26頁1．調(diào)節(jié)方案

靜壓調(diào)節(jié)可以采用風(fēng)機(jī)進(jìn)口節(jié)流、出口節(jié)流、排氣泄放或排氣回流的辦法調(diào)節(jié)空調(diào)器分配室的靜壓；也可以將靜壓調(diào)節(jié)器直接裝在主風(fēng)管上，以使風(fēng)管中某控制點(diǎn)的靜壓能夠保持在設(shè)計(jì)數(shù)值。后一類方法雖然需要的調(diào)節(jié)器數(shù)量較多，但主風(fēng)管可無須另設(shè)風(fēng)門，調(diào)試更為方便，控制效果也好，目前更為流行。具體做法有以下兩種：送風(fēng)系統(tǒng)靜壓的自動調(diào)節(jié)第23頁/共26頁(1)主風(fēng)管節(jié)流法[圖(a)]當(dāng)控制點(diǎn)的靜壓升高時(shí)，調(diào)節(jié)器即會動作，使該主風(fēng)管進(jìn)口的節(jié)流風(fēng)門關(guān)小，從而減小主風(fēng)管靜壓。這種方法在關(guān)小節(jié)流風(fēng)門時(shí)會使風(fēng)機(jī)風(fēng)壓提高，噪聲增大，運(yùn)行工況有時(shí)會不穩(wěn)定。(2)主風(fēng)管放氣法[圖(b)]當(dāng)控制點(diǎn)靜壓升高時(shí)，調(diào)節(jié)器就會使該風(fēng)管通走廊的泄放風(fēng)門自動開大，以降低主風(fēng)管中的靜壓。這種方法因調(diào)節(jié)過程中風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)變化不大，故運(yùn)行穩(wěn)定。但當(dāng)有效送風(fēng)量減少時(shí)，空調(diào)器實(shí)際流量和風(fēng)機(jī)功率仍基本不變，因此經(jīng)濟(jì)性較差。不過泄放的空氣可以改善走廊的氣候條件。送風(fēng)系統(tǒng)靜壓的自動調(diào)節(jié)第24頁/共26頁2．直接