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Chapter12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 s4 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 满足人需要 最低2 4m3 h 人 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 Kg2 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 Kg3 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 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 h1 h2 d1 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 12 等湿冷却A 23 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 渗入热 太阳辐射热 人体热 210kJ h 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 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 W1 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 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 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 Q W hr hs dr dS夏季正值 冬季负值3 舱室的划分原则1 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 末端再处理式单风管系统 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 噪声小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 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 送风和室内空气很好混合 室温均匀 活动区风速适宜 能单独调节 阻力和噪音小 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 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 2 4经济二次风脏 末端换热器需定期清洁缺点 阻力大 噪声大 50 55dB 价格高 商船多用直布式布风器 2 诱导式布风器 诱导器 人有了知识 就会具