船舶空调系统及设备

空调回风比
单风管系统中央空调器
10
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
(★)空调通风机 [A/C Fan/Blower] 叶片 放置位置 叶 型 后 弯 叶 型 前 弯 叶 型 原因 型式 原因
高速 系统
低速 系统
空气流经风机温升大。 压出 效率 高(速)后(弯)压(出) 式空 1. 提高制冷量；2. 提高 高 调器 制冷系数；3. 降低降温 工况送风温度； 低(速)前(弯)吸(入) 风量 吸入 空气流经风机温升小。 大 式空 使空气均匀地流过换热 尺寸 调器 器 小
末端电再热式 末端水换热式
4
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
1-中央空调器 2-水冷却器 3-水加热器 4-循环水泵 5-有末端换热 器的诱导器 6-膨胀水箱 末端水换热式单风管系统 缺点：水系统成本布置、布风器成本高、凝水问题
5
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
6 5’ 5 0
14
na me
d
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
关于3点状态的推导：
新风状态点1(h1, d1)，干空气质量ma,1；回风状态点2(h2, d2)，干空气质量ma,2。 混合后干空气质量： ma,3 = ma,1 + ma,2 混合后湿空气中水蒸气质量：(ma,1+ma,2)d3=ma,1d1+ma,2 d2 ma , 2 d 3 − d1 = (d 2 − d 3 ) ma ,1 混合后湿空气焓值：(ma,1+ma,2)h3=ma,1h1+ma,2 h2 ma , 2 h3 − h1 h2 − h3 = h3 − h1 = (h2 − h3 ) d 3 − d1 d 2 − d 3 ma ,1 1-3与3-2热湿比相同，所以3在1和2的连线上。 ma , 2 d 3 − d1 13 = = 把m换算成风量G，得教材结论。 ma ,1 d 2 − d 3 23
15
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
3.空气的加热[heating]和加湿[humidification] 电加热 加热方式 蒸汽加热 热水加热
Steam Trap
阻汽器 饱和蒸汽 (0.2~0.5MPa) 加热器 凝水 热水井
冬季外界空气相对湿度很高，但因温度低， 实际含湿量并不高，因此冬季在空调器中除 对空气加热外，还需要加湿。
6
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
问题：1.下列系统冬季、夏季都可变质调节的是： (1)区域再热式单风管 (3)双风管 (2)末端电再热式单风管 (4)集中式单风管 2.下列空调系统夏季只能变量调节，冬季可变 质调节的是： (1)区域再热式单风管 (3)双风管 (2)末端电再热式单风管 (4)末端水再热式单风管 3.下列空调系统冬、夏季都只能变量调节的是： (1)区域再热式单风管 (3)双风管 (2)末端电再热式单风管 (4)末端水再热式单风管
用
3
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
3.末端再处理式[Terminal Reprocessing]单风管系统 除在中央空调器中对送风作统一处理外，还在 各舱室的布风器内设末端换热器[Terminal Heat Exchanger]，对送风进行末端再加热或再冷却。 冬季 夏季 变质调节 变量调节 变质调节
风速低，风管阻 4~8 力小，风机的风 m/s 压不高
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
二、中央空调器[Central Air Conditioner]
1.空气的吸入、过滤和消音(★★★)
1-新风进口 2-新风调风门 3-风机 4-回风调风门 5-空气滤器 6-冷剂回气集管 7-空气冷却器 8-制冷剂分液器 空气滤器用于除尘，保持 9-挡水板 加湿器和空气加热器。加湿器放在空 换热器清洁。图中为斜置 10-加湿器 空气冷却器、挡水板 气加热器之后，可利于加湿蒸汽(或水) 11-空气加热器 抽屉式，也有片式的，都 12-底架 后面详述。 回风量 被热空气吸收，还可防止加湿蒸汽(或 能方便地拉出以便更换或 13-检查门 风机出风口截面积渐扩，有利于消减 水)结冻。但应注意防止加湿过多。 总风量 清洗过滤元件。 14-进风混合室 [Return Air Ratio] 15-消声室 低频噪音。出风口和空调器内壁贴有 16-空气处理室 新风量和回风量的比例可用手动调风门进行 多孔性材料，用来消减高频噪音。17-承水盘 18-送风分配室 调节，调好后一般不变动。
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
第三节 船舶空调系统及设备 一、船舶空调系统的分类 二、中央空调器[Central Air Conditioner]
组成、各部分的作用；取暖、制冷工况 h-d图上的变化过程(★★★★ ★) 。
三、布风器[Air Distributor]
结构形式，诱导比(★★★)
1
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
一、船舶空调系统的分类
1.集中式单风管系统[Central Single Duct System]
“单风管” ：每个布风器只有一个风管供一种参数的风。 “集中式”：全船送风由一个“中央空调器”集中处理。
17
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
h
有回风集中式单 风管取暖工况 (★★★★★) 6 5 7
ห้องสมุดไป่ตู้
加湿器蒸汽耗量 W = Vρ8(h65 − d5 ) ×10−3 p (1.2V4 ) =−.dV (t5 −−34 ) 空气加热器热负荷Q = Vρ(d − h4 = Vρc = t5 − t (d6 1 25 ) ×10t
2 回风 4 3 time 新风 1
18
d
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
喷汽：等温过程
喷水：等焓过程
19
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
问题：1. 喷汽加湿过程空气温度(上升、基本不 变、降低)？ 2. 喷水加湿过程送风温度(上升、不变、降低)？ 总焓值(上升、基本不变、降低)？ 3. 夏季，空气经过冷却器后含湿量(增大、减小)？ 相对湿度(增大、减小) ？ 4. 冬季，气温较低时加湿阀开度应(增大、减小)？ 5. 冬季，气温升高到5°C以上，加湿阀应(增大开 度、减小开度、关闭)？
21
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
9. 冬季工况空气( )是不正确的。 A. 流经风机是等湿升温 B. 流经加热器是等湿升温 C. 喷水加湿是等温加湿 D. 走廊回风是等湿降温 10. 其它条件不变，空冷器壁温增高，则( )。 A. 含湿量降低 B.含湿量增大 C.含湿量不变 D. 相对湿度减小 11. 冬季，新风与回风混合后含湿量(增加、不变、 减小)。 12. 夏季，新风与回风混合后焓值 (增加、不变、 减小)。 22
ε(+) ε(0) ε(-)
13
等焓线
d (g/kg干空气)
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
h
31 G2 = 4 32 G1
2 回风 7 3
有回风集中式单 风管降温工况 (★★★★★)
1 新风
空气冷却器热负荷 t 4 − t5 Q kJ/h 冷却效率(接触系数) E0 = = Vρ (h4 −0h57 ~ 0.95 = .) t 4 − t0
根据送风管内空气流速分类：
主风管 风速 低速 系统 支管 风速 优点 缺点
高速 系统
中速 系统
风管截面积大，风管尺 10~15 寸、重量大。风管截面 为扁矩形，制造、安装 m/s 和隔热包扎麻烦 采用诱导式送风， 运行成本高；风机风压 送风量小，风管 高，功率大，风机会增 15~25 8~15 的尺寸和重量小。 加降温工况热负荷； m/s 风管为预隔热标 空调器、风管系统，诱 m/s 准化圆风管，安 导式布风器噪声大 装简便，成本低 15m/s左 采用标准化圆风管，不必设诱导送风，可降低成 右 本、能耗和噪声 9
4.双风管[Dual Duct]系统 一级送风
二级送风
降温：预冷、不预冷 取暖：预热 11-预处理送风管 1-空气滤器 6-中间分配室 特点：冬季和夏季都可变质调节； 12-再处理送风管 2-空气预冷器 7-再冷却器 省去末端换热器，管理方便； 13-布风器 3-空气预热器 8-再加热器 4-加湿器 9-挡水板 采用直布式布风器，噪声小； 5-风机 10-后分配室
直接冷却式空气冷却器
12
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
下面先复习湿空气的焓湿图[Enthalpy-Humidity diagram]，再讨论降温工况的空气参数在焓湿图 降温工况的空气参数在焓湿图 上的变化过程。 上的变化过程。
等湿度线 等温线 等相对湿度线 100%(饱和空气)
11
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
2.空气的冷却和除湿
2.5m/s
1. 制冷剂蒸发温度不 低于-2~-4oC，一般为 0~7oC。 2. 空气冷却器的凝水 沿管外肋片下流，汇 集在底部的承水盘中， 然后沿泄水管排走。 泄水管出口有U形水 封，防止空气旁通或 漏泄。
20
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
6. 室外气温不变，含湿量增大，空冷器显热负荷 (增大、不变、减小)？潜热负荷(增大、减小)？ 7. 空气经过加热器后，相对湿度(增加、降低)？ 含湿量(上升、不变、降低)？ 8. 空调制冷装置蒸发压力不宜过低主要防止( ) A. COP太低 B. 热负荷过大 C. 除湿量太大 D. 结霜堵塞风道 9. 夏季工况空气流经( )是不正确的。 A. 风机是等湿升温 B. 冷却器是降温减湿 C. 挡水板是等温减湿 D. 走廊回风是等湿升温
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
16
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
蒸汽加湿 加湿方式 喷水加湿 电热加湿
加湿器应放置在加热器后，因为此处空气温度 高，相对湿度小，喷入的蒸汽(或水)容易被空 气吸收，同时还可防止加湿器在进风温度太低 时结冻，但应防止加湿过多造成舱内壁面结露。
舱室的空气参数的调节只能靠改变布风器风门 开度，即改变风量调节。
2
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
2.区域再热[District Reheat]式(二次处理）单风管系统 将中央空调器统一处理后的空气，由设在空 新风 调器分配室各隔离室内或主风管内的二次换 混 预 冷 热器对送风进行再加热，然后再用单风管送 合 热 却 风 回风 空气 至各个舱室（即对显热负荷绝对值较大的舱 室 器 器 再热器 机 室送风再加热）。对热负荷较小的舱室可不 不处理 进行再加热，不 风 分调小。
7
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
请记录(★★★ )： 冬季 集中式单风管 区域再热式单风管 末端电再热式 末端水换热式 双风管 变质 变质 变质 变量 变量 变量 夏季
8
船舶辅机−第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]