第三节船舶空调系统及设备

12-3-2 中央空调器
对空气进行集中处理的设备
通常置于上层甲板后部的专门舱室
1．空气的吸入、过滤和消音
新风和回风经新风进口1和回风进口被风机3吸入 在新、回风口处装有铁丝滤网 新风量和回风量的比例可用调风门2、4调节 回风量和总风量之比称为回风比 采用离心式通风机
高速系统用效率较高的后弯叶型风机 低速系统用前弯叶型风机
回风过程吸热
风机热
新风全热负荷(将进风降温至 回风状态，30％～50％)
2 7
6
12-3-2-2 空气的冷却和除湿
12-3-1 船舶空调系统的分类
3．末端再处理式单风管系统
除中央空调器对送风作统一处理外 还在各舱室布风器内设末端换热器 末端再处理方式通常有两种
末端电再热式（在布风器内设电加热器）
冬季靠改变加热电阻的阻值进行变质调节
▪ 空调器将送风只加热到满足热负荷较低舱室要求 ▪ 一般为20～30℃
12-3-1 船舶空调系统的分类
2．区域再热式单风管系统
将中央空调器统一处理后的空气
由分配室或主风管内的二次换热器对送风再加热 再用单风管送至各个舱室
热负荷较小舱室可不进行再加热 舱室单独调节仍靠变量调节
但调节幅度明显减小
可解决几部分热湿比相差较大的舱室不得已 列入同一空调区所带来的弊病
夏季则只能做变量调节
▪ 送风温度为11～15℃
所花费用不多，管理也较简单 在低温海域航行的货船多有使用
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末端水换热式
布风器内设水换热器
冬季通热水 夏季通冷水
冬、夏都可藉调节水 量实现变质调节
空调器只承担舱室的 部分热、湿负荷
送风量比其它空调器 减少1／2～1／3
冷却越充分，点5越靠近点0
4-5为流过空冷器的冷却减湿 过程
送风过程空气流过风管会有 一定温升，在图上由5—6过 程表示
41 2
3
6 5
12-3-2-2 空气的冷却和除湿
6-7为空气在舱内按舱室ε吸 热、吸湿的过程
7—2为回风在走廊里的等湿 吸热过程
空调器热负荷包括
舱室全热负荷(约占40％以上) 送风过程吸热
第三节 船舶空调系统及设备
12-3-1 船舶空调系统的分类
1．集中式单风管系统
送风由中央空调器统一处理，用单风管送到各舱室 各舱室送风参数相同，空气参数调节是改变送风量 简单，初置费较低，货船用得最普遍
12-3-1 船舶空调系统的分类
因采用变量调节，调节幅度不宜过大 调节时会对其它舱室送风量产生干扰
12-3-1 船舶空调系统的分类
冬、夏都可变质调节，调节灵敏 空调器和风管系统的重量和尺寸较大 不需设末端换热器 可用较便宜的直布式布风器，故噪声低，管理简单 适合对空调性能要求高的客船
12-3-1 船舶空调系统的分类
空调系统按送风管内空气流速高低分为：
1．低速系统
主风管内风速不超过15m／s
常用的风速范围为10～15m／s
送风支管的风速为4～8m／s 由于风速低，风管阻力小，风机风压不高 但低风速则要求风管截面增大
这使得风管尺寸、重量也随之增大
为了减小风管所占的空间高度
截面需做成扁矩形 使得制造、安装和隔热包扎都较麻烦
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2．高速系统
主风管内风速在15m／s以上
12-3-2 中央空调器
12-3-2 中央空调器
高速系统风机布置在空调器进口（压出式空调器）
避免风机产生热量使排出空气温度升高 利于提高空气冷却器的蒸发温度
低速系统风机布置在空调器出口（吸入式空调器）
使空气比较均匀地流过换热器
空气滤器
滤除空气中的灰尘，净化舱室送风 保持空气换热器表面清洁，避免降低换热的效果 常用斜置抽屉式过滤元件（增大面积，降低阻力）
为防止凝水被携入风管中 在空冷器后设有挡水板 挡水板由许多曲板1组成 空气流过时气流方向不断改变 所携带水滴碰撞到曲板上 然后落到承水盘2中泄出 曲板出口弯成挡水沟4 用以挡住水滴
12-3-2-2 空气的冷却和除湿
降温工况空气参数变化过程
新风状态点为1 回风状态点为2 新风和回风混合后状态点3
常用风速为25m／s左右, 有的高达30m／s
送风支管风速约为8～15m／s 可用送风温差较大的诱导式送风
使送风量减小，风管尺寸和重量都减小
用标准化圆风管及附件，便于安装，源自文库降低成本 缺点：
(1)风管阻力大，风机功率较大, 高风压使空气温度升高, 增加 热负荷
(2)噪声大。
许多船舶采用主风管风速在15m／s的中速系统
风机出口设有消音室15
利用风道截面积突然改变，使气流低频噪声消减
12-3-2 中央空调器
2．空气的冷却和除湿
当外界气温高于25℃时
空调装置按降温工况运行
空气的冷却和除湿由空气 冷却器和挡水板来完成
空气冷却器由蛇形肋片管 构成
图示为直接蒸发式空气冷 却器
12-3-2 中央空调器
空冷器管壁温度一般都低 于空气露点
有的可采用全新风
性能较好，造价较高， 管理也较麻烦，实际 应用较少
12-3-1 船舶空调系统的分类
4．双风管系统
中央空调器由前、后两部分组成
一部分送风经空调器预处理后即送至舱室，称一级送风 其余部分则经再处理后经后送至舱室，称二级送风
通过调节布风器两个风门开度，改变送风混合比， 即可调节舱室温度
在1—2两点的连线上
点3距新风状态点和回风状态 点的距离与新风量G1和回风 量G2成反比
(3-1线段)／(3-2线段)＝G2／Gl 3-4为经过风机时等湿加热过程 点4为空冷器进口状态点
1 2
3
12-3-2-2 空气的冷却和除湿
空冷器出口的空气状态点
可取φ=100％饱和空气线上温度 (冷却管壁温)的0点与点4连线上 的某点5
对空气冷却时有除湿作用 管壁温度越低，除湿作用越
大 应避免管壁结霜，以免妨碍
空气流动
冷却器管壁温度不能低于0℃
空调采用直接蒸发方式时
冷剂蒸发温度多为0～7℃
12-3-2 中央空调器
空冷器壁面结露产生的凝水沿管外肋 片下流 汇集在底部承水盘中 然后沿泄水管排走 泄水管出口设有U形水封 以防非降温工况时空气泄漏