第三节船舶空调系统及设备教学讲义

– 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，又降低成本 • 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。
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12-3-1 船舶空调系统的分类
– 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
– 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
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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
• 许多船舶采用主风管风速在15m／s的中速系统
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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
• 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)
• 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 • 2020/6/14 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
• 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
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12-3-2 中央空调器
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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）
– 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
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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
• 为了减小风管所占的空间高度
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– 截面需做成扁矩形
12-3-1 船舶空调系统的分类
– 2．高速系统
• 主风管内风速在15m／s以上
• 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
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12-3-2-2 空气的冷却和除湿
• 空冷器出口的空气状态点
• 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）
• 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
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12-3-2 中央空调器
• 2．空气的冷却和除湿
– 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
– 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
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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
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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， 2020/6/14 即可调节舱室温度
12-3-1 船舶空调系统的分类
第三节 船舶空调系统及设备
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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 – 2020/6/14 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
– 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
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12-3-2 中央空调器
• 空冷器管壁温度一般都低 于空气露点
– 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℃
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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