船舶空调装置

12船舶空调装置12—1概述一、对船舶空调的要求1、温度人舒适的温度：冬季：19～24℃；夏季：21～28℃设计标准：夏24～28℃，室内外温差≯6～10℃；冬19～22℃；室内温差≯3～5℃2、湿度（30%~70%）设计：夏40%～50％，冬30%～40％3、风速速度0.15～0.20m/s,不超过0.35m/s4、清新程度包含空气清洁度（粉尘、有害气体的含量）和新鲜度（含氧量）新风量：①满足人需要：最低2.4m3/h·人②控制有害气体：30～50m3/h·人5、噪音出风口1m处噪音在55～60dB以下我国设计舱外条件：冬－18℃，相对湿度80%；夏+35℃，湿球温度28℃二、湿空气定义1、含湿量d：每千克干空气所含水蒸汽的克数,g/Kg2、最大含湿量dmax：某一温度下，饱和空气中，每千克干空气所对应的水蒸汽的克数,g/Kg3、相对湿度：某一温度下，实际水蒸汽分压力与饱和水蒸汽分压力之比变化：1一大气压下，t↑→dmax↑；t↓→dmax↓.某一种湿空气，含湿量d，t↓至某一温度下dmax=d，该温度称为该空气的露点，温度下降到露点以下，空气会结露析出。同样的温度压力条件，空气的含湿量越大，其露点越高(t↑→dmax↑)。2一大气压下，温度增加，相对湿度减小。3一大气压下，等相对湿度的两种空气，温度高的实际含湿量d大。4一大气压下，饱和空气线，＝100％，随温度升高，dmax增加,h-d图是一条上扬的曲线。5一大气压下，1状态点（h1、d1）温度下降至2状态点（h2、d2）实际含湿量变化趋势如图h1h2φ=100％φ=60％123d2d16、湿空气的焓h：单位质量的湿空气所含的总热量。kJ/kg单位时间内供入舱室的湿空气量一定，其中干空气的焓值，显热量Q、KJ/h水蒸汽的焓值，湿量W、g/h下列同一组参数中，只要知道一个，其余可以查出1、温度t（℃）、水蒸气饱和分压力p饱（Pa）2、含湿量d（g/kg）、水蒸气分压力p汽（Pa）、露点t露3、相对湿度4、湿空气的焓h（kJ/kg）、湿球温度t湿（℃）三、湿空气的焓湿图1、等湿加热A—12、等湿冷却A—23、减湿冷却A—B—B`4、喷水加湿A—4近似是等焓过程5、蒸汽加湿A—5近似等温过程6、混合过程A点D点的空气混合得到E状态点的空气四、船舶空调装置概况集中式（中央）空调装置：将空气经过集中处理再分送到各个舱室半集中式空调装置：将集中处理后送往各舱室的空气进行分区处理或舱室单独处理独立式空调装置：如机舱集控室，单独设专用的空调12—2空调的送风量和送风参数一、空调送风量和送风参数的确定1、舱室的显热负荷和湿负荷1）显热负荷Qx：每小时传递给舱室的热量，可引起室内温度变化。夏季为正值；冬季为负值。kJ/h包括①渗入热②太阳辐射热③人体热（210kJ/h）④设备热2）湿负荷[潜热负荷]W：每小时舱室增加的水蒸气的量。夏冬季都为正值。来源：室内人员和潮湿物品散发的水汽2、送风量和送风参数的确定①对舱室的供风量＝排出量供风量：显热量Q1（KJ/h）、湿量W1（g/h）排出量：显热量Q2（KJ/h）、湿量W2（g/h）换气带走净显热量Q2—Q1、净湿量W2—W1②要使室内温湿度稳定则Q2—Q1＝Qx、W2—W1＝WQ2—Q1＜Qx室内升温Q2—Q1＞Qx室内降温W2—W1＞W室内变干燥W2—W1＜W室内变湿润③适意的舱室条件一定，即tr、dr一定保持这样条件，夏季需对室外空气降温，减湿后供入室内；冬季需对室外空气升温，加湿后供入室内。④室内空气参数（trdrhr）送风参数（tSdShs）3、空调调节方式1）变量调节：改变送风量。如改变风机的转速、布风器的数目、布风器风门大小2）变质调节：改变供风参数。如末端再加热、再冷却、双风管变量调节流量变大，受额定流量的限制；流量变小，使供入的新鲜空气量不足，还影响室温的均匀性。故变量调节不如变质调节。1、全热负荷Q单位时间内使舱室空气焓值变化的全部热量。Q=Qx＋Qq（W）2、热湿比：全热负荷与湿负荷之比ε＝Q/W=hr-hs/dr-dS夏季正值，冬季负值3、舱室的划分原则1）热湿比相近原则2）距离相近原则3）特殊舱室，不能化为同一区4）避免风管穿过防火、防水隔墙12—3船舶空调系统及设备一、分类（集中式和半集中式）a、根据调节方法1、集中式单风管系统送风由中央空调器统一处理后，通过单风管送到各个舱室调节方式：变量调节特点：系统简单，处置费低，货船常用。调节时干扰其它舱室2、区域再热式单风管系统部分热湿比相差较大的舱室在同一空调区内时用。变质、变量调节3、末端再处理式单风管系统1）末端电再热式：夏季变量调节、冬季变质调节2）末端水换热式：冬夏季均变质调节。可用全新风，性能好，造价高，管理麻烦，实际应用较少4、双风管式一级空气，空调器前部预处理；二级空气，空调器后部再处理1）变质调节2）不设末端处理器，噪声小3）但管路多，质量重b、按送风管内风速高低1、低速系统主风管风速≯15m/s，常用10~15m/s；支管风速4~8m/s风速低，风压不高，但风管尺寸大。2、高速系统主风管风速＞15m/s，常用25m/s左右，有的30m/s；支管风速8~15m/s送风量小，风管尺寸小，制造成本低，但运行成本高，噪声大3、中速系统目前常用，主风管风速15m/s左右二、中央空调器1、空气的吸入、过滤和消音1）回风比：回风量与总风量之比回风可减小空气处理器的能耗，增加经济性。2）混合室：风机压出式空调器：风机位于空调器进口，高速系统用，后弯叶片型风机（效率高）吸入式空调器：风机位于空调器出口，低速系统用，前弯叶片型风机（风量大）有的风机设低速档，供自然通风用3）消声室：截面积突变消低频、多孔材料吸高频。4）空气滤器：斜置抽屉式2、空气的冷却和除湿降温工况：气温高于25℃由空气冷却器和挡水板完成空冷器管壁温度低（t＜t露）冷却空气并使空气结露析出，但不能低于0℃，防止结霜挡水板挡住水滴。风速2.5m/s左右为宜，超过2.8m/s，失去挡水作用增加回风量，进风温度和含湿量降低，空调器热负荷降低温度低于15℃应运行取暖工况由空气加热器和加湿器完成加热（t上升，相对湿度下降）：电加热、蒸汽加热、加湿（宜用干式蒸汽加湿器）加湿器应放在加热器后面；吸湿效果好，不易结冰，但防止加湿过重增加回风量，进风温度和含湿量提高，加热器和加湿器负荷都降低3、空气的加热和加湿三、布风器要求①送风和室内空气很好混合，室温均匀②活动区风速适宜③能单独调节④阻力和噪音小⑤结构紧凑，造价小分类：a、安装位置：顶式、壁式b、送风诱导作用的强弱：直布式、诱导式1、直布式布风器出口风速低（2~4m/s）、混合慢、送风温差小（≯10m/s）风门变量调节；设末端加热器可实现变质调节单风管直布式布风器：消音室，调量旋钮双风管直布式布风器：联动调节旋钮组成调风旋钮：改变一次风量调温旋钮（带末端加热器时）：舱室单独调节诱导比β：二次风量G2（被吸入进风栅4的风量）与一次风量G1（送风量）之比。一般β=2~4经济二次风脏，末端换热器需定期清洁缺点：①阻力大②噪声大，50~55dB③价格高。商船多用直布式布风器2、诱导式布风器（诱导器）