船舶空调装置

武汉理工大学 轮机工程系
根据回风温度控制载冷剂流量的几种方案。 (a)为比例调节； (b)为双位调节； (c)是将冷却器分为两组，只对其中的一组进行双位调节。
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2．间接冷却式空冷器的温度调节
间接式空冷器一般是根据回风温度自动调节空冷器的换热量， 以控制空调舱室的温度。 可以采用比例调节，也可采用双位调节。
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随着外界空气温度、湿度的降低，部分布风器也可能关小，空冷器的热 负荷相应减小，其性能曲线便向左移动，蒸发压力Po随之降低。为了避 免Po太低使制冷系数ε 太小，同时为防止空冷器结霜，当工况点左移到 一定程度(例如图中的A′点)时，相应的Po值就会使压力继电器P3／3断开， 压缩机减为四缸运行，其性能曲线变为R2／3，工况点也就移至B点，同 时电磁阀1DF关闭，仅剩下较大的膨胀阀2TV供液。
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降温工况的自动调节
1．直接蒸发式空冷器的温度调节 采用直接蒸发式空冷器的空调制冷装置，一般都采用带能量调节的 制冷压缩机与热力膨胀阀相配合，调节制冷量，使蒸发压力、蒸发温 度保持在一定范围内。 鉴于每个热力膨胀阀适宜的制冷量范围有限，故有些热负荷变动较 大的空调制冷装置就采用了二组电磁阀和膨胀阀为同一台空冷器供液， 必要时切换使用。 图(a)是采用能作三级能量调节的六缸压缩机的空调制冷装置低压管 路的示意图，图(b) 表示该装置的性能曲线及工况变化。
温度的温度继电器和供液电磁阀对制冷装置进行双位调节，即当代 表舱室平均温度的回风温度太低时，温度继电器就会自动关闭供液 电磁阀，于是制冷装置停止工作。
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图1(b)所示：为了减少压缩机的起停次数，将蒸发器分为两组，并各 自设有供液电磁阀和膨胀阀，其中一组由感受新风温度的温度继电 器控制，以便当外界气温较低时，由于该温度继电器断电，关闭其 控制的供液电磁阀，蒸发器工作面积相应减小，装置制冷量显著减 小，以适应热负荷较低时的工作需要。
(2)控制典型舱室的温度或回风温度
控制送风温度并不等于直接控制舱室温度，特别是采用单脉冲信号 调节，外界气温变化时室温变化较大；要想减小舱室温度的变化，可 将感温元件直接放置在有代表性的典型空调舱室内。
在舱室温度变化后，经调节器控制调节阀，改变加热器内加热工 质的流量，使送风温度相应改变，室内温度也就得以恢复。
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外界空气温度和湿度较高，送风量较大时，空冷器热负荷较大，因 蒸发压力p0较高，两个能量调节压力继电器P2／3、P3／3和低压继 电器<P都接通，压缩机六缸运行。两个电磁阀1DF、2DF同时开启， 较小的膨胀阀1TV和较大的膨殿2TV同时供液，压缩冷凝机组的性能 曲线为R，工况点为A。
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图示：具有温度补偿作用的双 脉冲直接作用式温度调节器。 它有两个液体温包，一个是新 风温包2，放置在空调器的新风 入口处，感受外界气温，另— 个是送风温包3，放在空调器的 分配室内，感受送风温度。
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如果热负荷进一步降低，以致当工况点移至B’位置时，则更低的 Po值又会使压力继电器P2／3也断开，于是压缩机就减为两缸运行， 其性能曲线变为R1／3，工况点则移至C点；这时电磁阀2DF关，1DF 开，空冷器改由较小的1TV膨胀阀供液。
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图（a）所示:Baidu Nhomakorabea避免室内温度太低，大多数空调装置采用控制回风
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双脉冲信号调节系统
双脉冲信号温度调节中送风温度的变化量 △ts与室外气温(新风温度)的变化量△tw。 之比称为温度补偿率，用KT表示。
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图(b)所示为双脉冲信号送风温 度调节系统，有两个感温元件5 和1,分别感受新风度tw和送风温 度ts，两个信号同时送入调节器 2，综合后再输出凋节信号，操 纵流量调节阀。这种系统在室外 气温降低时相应提高送风温度， 室外气温升高时相应降低送风温 度，使室温变动减小，甚至保持 不变。 室外温度的变化是导致室内温度 变化的主要扰动量，在此扰动出 现而室温尚未变化时就预先作出 调节，称为前馈调节。试验表明， 前馈调节能使调节的动态偏差减 小，调节过程的时间缩短，调节 的动态质量指标得到改善。
回风温度代表舱室的平均温度，但这种调节滞后时间长，动态偏 差较大。
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二、取暖工况的温度自动调节
1．调节方案 (1)控制送风温度 控制送风温度的方案调节：滞后时间较短，测温点离调节阀较近。且可 采用比较简单的直接作用式温度调节器，这是空调系统常用的调节方案。 此方案具体有单脉冲信号和双脉冲信号两种调节系统。
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一、降温工况的自动调节
降温工况是用空气冷却器对空调送风进行冷却除湿。当送风进入 舱室后，吸收热量和湿量，使室内能保持合适的空气状态。
对湿度不作调节－－－ 降温工况只舱室要保持空冷器中足够低的蒸发温度或载冷剂温度， 即保持足够低的空冷器壁面温度，便有足够的除湿效果，使一般 舱室的相对湿度都能保持在合适的范围之内，故降温工况通常都 不对送风湿度再做专门调节。
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单脉冲信号调节系统
图(a)所示为单脉冲信号送风温度 调节系统。感温元件1放在空调 器出口的分配室内，感受送风温 度，然后将信号送到调节器2。 当室外新风温度变化时，送风温 度也随之变化，于是调节器根据 送风温度与调节器的调定值发生 的偏差，发出信号，改变加热工 质调节阀的开度，使送风温度大 致稳定。 但是，外界气候变化还使舱室显 热负荷变化，仅控制送风温度不 变，室温会产生较大的波动，所 以又出现了双脉冲温度调节系 统．
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直接作用式温度调节器
直接作用式温度调节器以 温包为感温元件，热惯性较大， 但结构简单，管理方便，在舒 适性空调的自动调节中广泛应 用。 空调加热装置的温度调节 器常采用充注甘油之类的液体 温包。它是利用液体受热膨胀 的特性，将温包感受的温度信 号转变为压力信号。液体温包 的容积都做得较大。毛细管和 调节器本体传压部分的液体量 相对就少得多，从而可减少输 出压力受温包以外温度的干扰。