大連海事大學(xué)畢業(yè)論文二〇一二年五月“育鯤”輪空調(diào)裝置簡介及噪聲淺析和控制方法專業(yè)班級：輪機(jī)08-13班姓名：指導(dǎo)教師：輪機(jī)工程學(xué)院內(nèi)容摘要摘要：本文主要介紹了“育鯤”輪空調(diào)裝置的基本構(gòu)成和工作原理，結(jié)合實(shí)際的部件(如電子膨脹閥，半封閉螺桿式壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)等)做了一些必要的分析和解釋。根據(jù)有關(guān)規(guī)則，闡述了舒適型空調(diào)空氣參數(shù)的相關(guān)要求，如溫度，濕度，噪聲等。本輪空調(diào)裝置工作時，在出風(fēng)口（即布風(fēng)器處）出現(xiàn)噪聲較大現(xiàn)象，據(jù)此分析了空調(diào)的三大噪聲源：一，風(fēng)機(jī)空氣動力性噪聲；二，風(fēng)管的振動噪聲和管件的氣流噪聲；三，出風(fēng)口的氣流噪聲。最后針對噪聲源提出了一些噪聲控制方法。關(guān)鍵詞:空調(diào)裝置電子膨脹閥噪聲源氣流噪聲噪聲控制方法ABSTRACT:Thisarticlemainlyintroducedthe“YUKUN”vessel’sairconditioningsystembasicconstitutionandtheprincipleofwork,unifiedtheactualpart，suchaselectronicexpansionvalve,semi-hermeticscrewCompressorandfan,etc,tomakesomeessentialanalysesandtheexplanation.Accordingtosomerules,thisarticledescribetheinterrelateddemandsofair-conditionrelatedtotheairparameter’samenity,forexampletemperature,humidity,noise,etc.whenair-conditionofthisshipworks,ithasthephenomenaofmuchnoiseneartheairoutlet(that’sAir-distributor),andanalysisthreenoisesourcesofAir-condition:firstly,airdynamicnoiseoffan;second,airpipesvibratingnoiseandairflow’snoise;atlast,airflow’snoiseattheairoutlet.Intheend,aimingatthenoisesources,itpresentssomeimprovementmeasuresandadvises.Keywords:air-conditioningsystemelectronicexpansionvalvenoisesourceairflownoisemethodsofcontrolingAir-condition’snoise 目錄1.前言 52.船舶舒適型空調(diào)空氣參數(shù)的要求 52.1溫度 52.2濕度 52.3空氣清新度 52.4氣流速度和噪聲控制 53.“育鯤”輪空調(diào)裝置介紹 63.1空調(diào)裝置冷水機(jī)組 63.1.1冷水機(jī)組的構(gòu)成 63.1.2冷水機(jī)組工作原理 73.1.3HSK7471-90-40P型的半封閉式雙螺桿壓縮機(jī)概述 83.1.4熱交換器 93.1.5電子膨脹閥 103.2單風(fēng)管中央空調(diào)系統(tǒng) 103.2.1集中式單風(fēng)管系統(tǒng) 103.2.2本輪各處空調(diào)器分布簡要介紹 113.2.3本輪中央空調(diào)器結(jié)構(gòu)組成和工作原理 113.2.4供風(fēng)管道和布風(fēng)器 134.空調(diào)系統(tǒng)噪聲淺析和建議 134.1空調(diào)系統(tǒng)噪聲源及其特性 134.1.1風(fēng)機(jī)空氣動力性噪聲 134.1.2風(fēng)管的振動噪聲和管件的氣流噪聲 134.1.3出風(fēng)口的氣流噪聲 144.2噪聲控制方法 154.2.1在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口安裝消聲器 154.2.2風(fēng)管降噪控制方法 154.2.3出風(fēng)口及艙室噪聲控制方法 165.結(jié)論 16【參考文獻(xiàn)】 16“育鯤”輪空調(diào)裝置簡介及噪聲淺析和控制方法1.前言大多數(shù)船舶在營運(yùn)過程中，將航行于各個海域，氣象條件復(fù)雜多變，同時，船上人員和機(jī)械設(shè)備不斷散發(fā)出大量的熱量和濕氣。為了能給船上人員提供舒適的工作和生活條件，需要空調(diào)裝置來創(chuàng)造人工氣候。由于“育鯤”輪是實(shí)習(xí)船，人員較多且在航行期間擔(dān)負(fù)著大量的教學(xué)任務(wù)，因而它的空調(diào)裝置與客船相似，布置相對較復(fù)雜，且系統(tǒng)的部件都較先進(jìn)，它可以叫全面的反映現(xiàn)代船舶空調(diào)的技術(shù)狀況（如PLC自動控制和電子閥件）。船舶空調(diào)系統(tǒng)是各類船舶的生活保障系統(tǒng)，由于船舶空調(diào)主要用于滿足人們對舒適性和衛(wèi)生的需求，故常稱之為舒適性空調(diào)。舒適型空調(diào)對溫度、濕度、噪聲等條件的要求并不十分精確，允許有較大范圍的波動。但是，有些參數(shù)條件如噪聲等級，往往在船舶設(shè)計和建造中被忽視，再加上船舶在營運(yùn)期間欠于科學(xué)的噪聲控制措施，導(dǎo)致噪聲等級超出規(guī)定要求，危害到人員的正常工作和生活。2.船舶舒適型空調(diào)空氣參數(shù)的要求2.1溫度人體對溫度的要求比較苛刻，氣溫是影響人體熱平衡的重要條件。一般人在著衣時感到滿意的溫度是：冬季在18~22℃，夏季在27~29℃。從節(jié)能考慮，空調(diào)設(shè)計參數(shù)可偏近舒適范圍的上限。艙室的適宜溫度尚需要考慮室內(nèi)外溫差的差異，因?yàn)樵谙募救藗兊闹卤容^單薄，若艙內(nèi)外溫差太大，則會有驟冷驟熱的不舒適感，并易使人感冒。一般認(rèn)為溫差保持在6~10℃比較合適。2.2濕度在相同的溫度下，如果相對濕度太高，則空氣潮濕，汗液不易蒸發(fā)，就會使人感到悶熱，反之，若相對濕度太低，則會使人感到口干舌燥。相對濕度在50%左右為宜，在30%~70%的范圍內(nèi)都不會明顯感到不適。在夏季空調(diào)靠冷卻除濕把室內(nèi)濕度控制在40%~60%；在冬季靠噴水或蒸汽來加濕，把濕度控制在30%~40%。2.3空氣清新度清新度包括兩層含義：一是含氧比例，即新鮮程度；二是所含粉塵和有害氣體的濃度，即潔凈程度。此要求是依靠空調(diào)不斷供入經(jīng)過過濾的新鮮空氣，以排出室內(nèi)污濁空氣來達(dá)到的。在滿足人體氧的需要和控制二氧化碳及煙氣等有害氣體濃度情況下，國標(biāo)規(guī)定每人所需新鮮空氣量(m3/h))是：28(船員艙室按定員計)，20～25(辦公室按2～4人計，公共艙室按座位計)，30(娛樂室按4人計)；或不小于空調(diào)總風(fēng)量的40％(有限航區(qū))～50％(無限航區(qū))；以上兩種算法中取所得數(shù)值較大者。2.4氣流速度和噪聲控制在室內(nèi)人的活動區(qū)域，要求空氣有輕微的流動，以使室內(nèi)溫、濕度均勻和人不感到氣悶。室內(nèi)氣流速度以0．15～0．20m／s為宜，最大不超過0．35m／s。此外，距室內(nèi)空調(diào)出風(fēng)口1m處測試的噪聲應(yīng)不大于55～60dB(A)。表一空調(diào)空氣參數(shù)要求項(xiàng)目冬季取暖夏季取暖溫度18~22℃27~29℃相對濕度30%~40%40%~60%室內(nèi)外溫差6~10℃室內(nèi)高度溫差不超過3℃風(fēng)速0.25m／s以下新鮮空氣供給量30~50m3/h/人噪聲60~65dB(A)以下3.“育鯤”輪空調(diào)裝置介紹“育鯤“輪空氣調(diào)節(jié)裝置由冷水機(jī)組和中央空調(diào)器單風(fēng)管系統(tǒng)兩部分組成。其中冷水機(jī)組設(shè)置在副機(jī)艙中，它設(shè)有6臺結(jié)構(gòu)相同的螺桿式，并確將其組裝在3個臺架上，即每2臺組成一個冷水機(jī)組，除蒸發(fā)器是共用的外，各自的壓縮機(jī)組都是獨(dú)立的。每臺機(jī)組容量為設(shè)計負(fù)荷的50%。中央空調(diào)系統(tǒng)采用的是集中式中壓單風(fēng)管空調(diào)器系統(tǒng)，共設(shè)有六臺中央空調(diào)器用于分區(qū)調(diào)節(jié)全船各處艙室。普通船員餐廳、高級船員餐廳和廚房設(shè)有制冷、加熱式風(fēng)機(jī)盤管，集控室內(nèi)設(shè)有兩臺柜式空調(diào)器，這里不做詳細(xì)介紹。3.1空調(diào)裝置冷水機(jī)組3.1.1冷水機(jī)組的構(gòu)成每臺機(jī)組包括：半封閉式螺桿壓縮機(jī)（比澤爾型號：HSK7471-90-40P）、滑油分離器（比澤爾0A4088）、冷凝器（比澤爾K3803T2）、濾器、熱交換器(WTTAE7-24)、電子膨脹閥（西門子MVL661.25-6.3）以及共用的殼管式蒸發(fā)器（AlfaLavalDXD450）。系統(tǒng)也包括三臺三臺冷媒水泵，各50%的容量，一臺備用。冷水機(jī)組由控制箱智能控制起停，安全保護(hù)，監(jiān)視采集數(shù)據(jù)等。如圖一：004004、005、014、015、023-溫度傳感器；006-流量開關(guān)；007、016-低壓開關(guān)；008、010、017、019、024-壓力傳感器；009、018-高壓開關(guān)；011、020-油流量開關(guān)；012、021-油溫控制器；013、022-油位控制器；201、206-膨脹閥；202、203、207、208-能量控制閥；204、209-回油閥；205、210-熱交換閥；301、303-蒸發(fā)控制器；302、304-加熱器；319-NO.1壓縮機(jī)控制箱;320-NO.2壓縮機(jī)控制箱圖一“育鯤”輪空調(diào)裝置制冷機(jī)組原理圖3.1.2冷水機(jī)組工作原理結(jié)合圖一分析，制冷劑R404a經(jīng)電子膨脹閥節(jié)流降壓后變成低溫的濕蒸氣進(jìn)入蒸發(fā)器，在較低壓力下制冷劑逐漸汽化蒸發(fā)，并從冷媒水中吸收汽化潛熱，而實(shí)現(xiàn)冷媒水的制冷。為了維持制冷劑在蒸發(fā)器中低壓狀態(tài)，并保持冷凝器出口的液態(tài)制冷劑處于高壓，從蒸發(fā)器出來的過熱蒸汽被半封閉螺桿式壓縮機(jī)吸出并壓送到冷凝器。壓縮機(jī)出口的冷劑處于高溫高壓狀態(tài)，由低溫冷卻淡水在冷凝器內(nèi)冷卻成低溫高壓的過冷液體，然后經(jīng)過熱交換器對冷劑進(jìn)一步過冷。過冷液體經(jīng)膨脹閥節(jié)流送入蒸發(fā)器氣化吸熱，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)的制冷循環(huán)。每臺機(jī)組包括：R404a直接蒸發(fā)系統(tǒng)；一個冷媒循環(huán)水系統(tǒng)，含循環(huán)水泵；冷卻淡水系統(tǒng)。冷水機(jī)組與循環(huán)冷媒水系統(tǒng)連接，并聯(lián)工作。冷水機(jī)組由控制箱內(nèi)的PLC自動控制，機(jī)組負(fù)荷通過PLC根據(jù)相應(yīng)的壓力和溫度控制。如果其中一個傳感器感受到了過高的壓力或溫度，相應(yīng)的壓縮機(jī)會有相應(yīng)的動作。PLC控制對機(jī)組提供預(yù)防性的監(jiān)測，通過以下幾點(diǎn)提高其可靠性： 在特定啟動情況和反復(fù)起動情況下，自動減少壓縮機(jī)的啟停次數(shù)；壓縮機(jī)等時運(yùn)行；有效減少了控制部件的毛細(xì)管和手動控制部件。功能包括：兩臺機(jī)組能根據(jù)熱負(fù)荷順序啟動，即主的機(jī)器首先起動，輔機(jī)組只有在主機(jī)組制冷量不能滿足要求的情況下起動；通過PLC能夠?qū)⑷我慌_機(jī)器設(shè)定為主機(jī)組；機(jī)組的手動及自動控制功能；當(dāng)一臺冷水機(jī)組故障停機(jī)時，備用機(jī)組可自動起動亦可手動起動。由圖一知，冷水機(jī)組的功能是將用于空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)冷媒水冷卻。冷媒水系統(tǒng)中設(shè)有閉式膨脹水箱，以滿足系統(tǒng)的補(bǔ)水、放氣需要。3.1.3HSK7471-90-40P型的半封閉式雙螺桿壓縮機(jī)概述1.半封閉式雙螺桿壓縮機(jī)的特點(diǎn)和選擇與活塞式壓縮機(jī)相比，螺桿式由以下特點(diǎn)：無往復(fù)慣性力，工作平穩(wěn)，無氣閥，轉(zhuǎn)速較高，單位制冷量尺寸小，重量輕。無易損件，磨損輕微即運(yùn)行可靠，檢修時間可長達(dá)3萬到五萬小時。吸氣阻力和預(yù)熱損失少，且氣態(tài)工質(zhì)帶液體對于濕行程不敏感，可噴油或噴液冷卻和改善密封性，因而高壓力比時仍可采用單機(jī)壓縮，輸氣系數(shù)較高，排氣溫度不超過100℃。性能系數(shù)一般不及往復(fù)式，螺桿轉(zhuǎn)子加工難度大，價格高。半封閉式機(jī)型后還可以解決耗油量大和噪音大的缺點(diǎn)。因本輪采用分區(qū)的空調(diào)裝置，它一般采用間接冷卻，這是為了縮短制冷劑管路的長度，減少裝置制冷劑的需求量及泄漏量。為了保持中間介質(zhì)冷媒水溫度的穩(wěn)定，這就要求制冷壓縮機(jī)能夠長時間持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)、檢修期要長、輸氣量要足夠大。與往復(fù)式缺點(diǎn)相比，螺桿式優(yōu)點(diǎn)非常突出，這就是本輪選擇半封閉式螺桿壓縮機(jī)的原因。2.半封閉式雙螺桿壓縮機(jī)工作原理雙螺桿壓縮機(jī)的主要運(yùn)動部件是設(shè)在機(jī)體氣缸內(nèi)的一對互相嚙合的螺旋式轉(zhuǎn)子。其中齒凸起的稱陽轉(zhuǎn)子，齒槽凹進(jìn)的稱陰轉(zhuǎn)子。一般陽轉(zhuǎn)子是主動轉(zhuǎn)子，工作時陰轉(zhuǎn)子是被所壓縮的氣體驅(qū)動反向旋轉(zhuǎn)，而不是靠陽轉(zhuǎn)子機(jī)械接觸所驅(qū)動。兩轉(zhuǎn)子的每一對相通的齒槽和與轉(zhuǎn)子貼合的缸壁圓柱面及兩頭端蓋之間形成的容積稱為基元容積，其容積和位置隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動而變化。圖二示出螺桿式壓縮機(jī)的工作原理圖，其中(a)、(b)為一對轉(zhuǎn)子從吸氣端向下看的俯視圖。在左側(cè)吸氣端，兩轉(zhuǎn)子的齒分別從對方的齒槽中逐漸退出，剛形成的基元容積與軸向和徑向的吸氣口相通，隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動而容積不斷增大，吸人氣體。圖(c)、(d)、(e)、(f)為一對轉(zhuǎn)子從吸氣端向上看的仰視圖。其中(c)表示帶剖面線的基元容積與吸氣口脫離，吸氣結(jié)束。轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，則陰、陽轉(zhuǎn)子另外的齒開始擠進(jìn)彼此的齒槽(圖d)，使該基元容積不斷縮小，其中氣體被壓縮。當(dāng)該基元容積和排氣口相通時，壓縮結(jié)束，排氣開始(圖f)，直至排盡。在工作中，相繼形成的每個基元容積都要相繼經(jīng)歷吸氣、壓縮、排氣三個過程。圖二螺桿式壓縮機(jī)的工作原理圖3.圖二螺桿式壓縮機(jī)的工作原理圖雙螺桿式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子之間及與氣缸壁之間有微小的間隙，雖然運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不會直接的摩擦，但會發(fā)生氣體的泄露。由于螺桿壓縮機(jī)對濕行程不敏感，為了保證良好的密封和冷卻，可以在工作時向轉(zhuǎn)子的嚙合空間噴液，此時還可以冷卻壓縮的氣體和滑油，以保證工作中的排氣溫度，本輪的噴液冷卻的噴液管是由熱交換器裝置引出，其噴液冷卻液體來自熱交換器的一路，并經(jīng)過節(jié)流降壓降溫后，噴入轉(zhuǎn)子合適部位。這可以減小油分離器的體積，并取消油冷卻器，使系統(tǒng)簡化。3.1.4熱交換器本輪的熱交換器不同于一般制冷裝置的熱交換器，由圖一可知：熱交換器設(shè)置在冷凝器出口，對來自貯液器溫度較高的液態(tài)制冷劑進(jìn)行過冷的較低溫度制冷劑不是來自蒸發(fā)器出口，而是從冷凝器出口一小部分液態(tài)制冷劑經(jīng)過電磁閥和外平衡式熱力膨脹閥節(jié)流降壓后進(jìn)入熱交換器。這樣就提高了另一大部分液態(tài)制冷劑的過冷度，增加其單位制冷量，防止“閃氣”現(xiàn)象發(fā)生。同時經(jīng)過降壓的一小部分液態(tài)冷劑在換熱器換熱后變成濕蒸氣，通過螺桿壓縮機(jī)的噴液管噴入轉(zhuǎn)子嚙合部位，進(jìn)行噴液冷卻。熱交換器的設(shè)計理念集合了螺桿式壓縮機(jī)噴液冷卻和蒸發(fā)式過冷器的特點(diǎn)，合理的將二者融為一體，通過PLC控制電磁閥和改變熱力膨脹閥的設(shè)定來均衡兩回路的工作狀態(tài)，改良了裝置的性能。3.1.5電子膨脹閥圖三電子膨脹閥端口連接原理圖電子膨脹閥按驅(qū)動方式的不同可以分為四種：熱電式，參考壓力型，電磁式及電動式電子膨脹閥。本裝置使用的是西門子MVL661.25-6.3電磁式電子式膨脹閥，由控制設(shè)備來的控制信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)化為直流電壓或直流電流，施加在膨脹閥的電磁線圈上，如圖三所示。圖三電子膨脹閥端口連接原理圖由磁性材料制成的閥桿受磁力的作用產(chǎn)生位移，帶動針閥上下運(yùn)動，來改變膨脹閥的開度。MVL661系列電子膨脹閥可以由能發(fā)出DC0/2...10V或DC0/4...20mA輸出信號的西門子或第三方的控制器驅(qū)動。為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制性能，推薦在控制器和膨脹閥之間4線連接。閥的開度與控制信號成比例。MVL661系列電子膨脹閥有如下特點(diǎn)和作用：較高的控制精度，精確的位置控制和位置反饋信號；對信號變化的響應(yīng)速度快，動作到位時間小于1s；對于設(shè)定值和測量值，有四種可選擇的標(biāo)準(zhǔn)信號；閥的行程能自動校準(zhǔn)；可以強(qiáng)制輸入“全開”和“全關(guān)”信號；在控制器失電時，閥處于關(guān)閉狀態(tài)。3.2單風(fēng)管中央空調(diào)系統(tǒng)3.2.1集中式單風(fēng)管系統(tǒng)船舶空調(diào)裝置一般都是將空氣集中處理后再分送到各個艙室，稱為集中式空調(diào)裝置或中央空調(diào)。如圖三為集中式單風(fēng)管空調(diào)系統(tǒng)簡圖。由艙室來的部分回風(fēng)與新風(fēng)經(jīng)過一定比例混合后，進(jìn)入空氣調(diào)節(jié)器進(jìn)行集中處理，符合要求的空氣由各支管分送至各艙室的布風(fēng)器。由于各艙室的供風(fēng)參數(shù)相同，所以，對艙室的個別調(diào)節(jié)只能靠調(diào)節(jié)布風(fēng)器的風(fēng)門開度來進(jìn)行變量調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。這種系統(tǒng)比較簡單，初裝費(fèi)較低，在貨船上用得很普遍。但因采用變量調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)幅度不宜過大，否則難以保證艙室的新風(fēng)供給量和室內(nèi)空氣參數(shù)均勻；此外，調(diào)節(jié)時還會對其他艙室的送風(fēng)量產(chǎn)生干擾。本輪大部分艙室采用的便是集中式單風(fēng)管空調(diào)系統(tǒng)，某些特殊艙室采用的是獨(dú)立式空調(diào)系統(tǒng)。1-空氣濾器；2-空氣加熱器；3-加]濕器；4-風(fēng)機(jī)；5-空氣冷卻器；6-擋水器；7-主風(fēng)1-空氣濾器；2-空氣加熱器；3-加]濕器；4-風(fēng)機(jī)；5-空氣冷卻器；6-擋水器；7-主風(fēng)管；8-布風(fēng)器圖三集中式單風(fēng)管空調(diào)系統(tǒng)簡圖88888877765回風(fēng)新風(fēng)12343.2.2本輪各處空調(diào)器分布簡要介紹由于“育鯤輪”的艙室較多，各處的熱負(fù)荷分布不均勻，這樣空調(diào)器就需要采用分區(qū)布置以對空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)。本輪有6臺中央空調(diào)器，采用的是中壓單風(fēng)管系統(tǒng)，各個空調(diào)器的情況如下：AC1:服務(wù)駕駛甲板和船長甲板AC2:服務(wù)救生甲板和工作甲板102號肋位前區(qū)域AC3:服務(wù)游步甲板的學(xué)生餐廳AC4:服務(wù)主甲板79號肋位后區(qū)域AC5:服務(wù)主甲板79號肋位前區(qū)域，二甲板和游步甲板教室AC6:服務(wù)于健身房和活動區(qū)域其中AC1、AC2位于船長甲板左舷后部的房間內(nèi)，AC3、AC4位于主甲板左舷尾部和冰機(jī)置于一個房間內(nèi)，AC5位于主甲板左舷烘衣間前的艙室，AC6位于主甲板水手工藝室內(nèi)左側(cè)房間內(nèi)。各個空調(diào)器參數(shù)如表二所示：No.ofAHUFreshairratio(%)新風(fēng)比Coolingcap.(kW)制冷量Heatingcap.(kW)加熱量Humidifying(kg/h)加濕量Staticpres.(Pa)靜壓Airflow(m3/h)風(fēng)量Power(kW)馬達(dá)功率A/C15012510037150087507.5A/C2502011616016001405015.5A/C3501028224160070807.5A/C450957524160065607.5A/C5501951541316001346015.5A/C6501008014160069本輪中央空調(diào)器結(jié)構(gòu)組成和工作原理現(xiàn)以AC6中央空調(diào)器為例介紹其結(jié)構(gòu)組成和工作原理，如圖四。圖四中央空調(diào)器機(jī)構(gòu)原理圖圖四中央空調(diào)器機(jī)構(gòu)原理圖088-溫度傳感器；089-濕度傳感器；090-壓力傳感器；091-防凍溫控器；111-電動加溫控制閥；236-濕度控制閥；318-電動空氣擋板；HI-濕度指示器；TI-溫度指示器空調(diào)器的結(jié)構(gòu)組成包括：新風(fēng)和回風(fēng)混合部分：外界新風(fēng)和回風(fēng)經(jīng)過此入口被風(fēng)機(jī)吸入，進(jìn)入空調(diào)器進(jìn)行處理，新風(fēng)進(jìn)口采用電動風(fēng)閘，回風(fēng)采用手動風(fēng)閘，根據(jù)需要調(diào)節(jié)新風(fēng)和回風(fēng)的比例。濾器：濾除空氣中的灰塵，以凈化艙室的供風(fēng)，并能保持冷卻器和加熱器表面的清潔，避免降低傳熱效果。空氣加熱器：在冬季取暖工況，由蒸汽系統(tǒng)供給的蒸汽通過加熱器把空氣加熱到合適溫度?？諝饫鋮s器：在夏季取暖工況，冷卻器連接到冷媒水系統(tǒng)，在夏季將空氣冷卻到要求溫度和相應(yīng)的濕度?？諝饧訚衿鳎河烧羝到y(tǒng)供給的蒸汽噴入空氣，增加空氣濕度。擋水除水部分：防止水汽進(jìn)入空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)。冷卻器、加濕器和擋水器下有承水盤，凝水沿管外肋片下流到承水盤，經(jīng)水封管泄水。風(fēng)機(jī)：布置在空調(diào)器的出口，使空氣能比較均勻的流過各換熱器，為吸入式風(fēng)機(jī)。將處理好的空氣送到各個艙室。消音室：為靜壓箱，內(nèi)壁包裹絕緣材料，把噪音等級降到最大等級以下。空調(diào)器的工作原理：空調(diào)器有三種運(yùn)行工況：自然通風(fēng)，取暖工況和降溫工況。當(dāng)環(huán)境溫度在20℃~23℃之間時，空調(diào)采用自然通風(fēng)；當(dāng)環(huán)境溫度低于20℃時，起用空調(diào)加熱加濕裝置，由混合室來的空氣經(jīng)過空氣加熱器加熱達(dá)到合適的溫度，然后經(jīng)過加濕噴嘴進(jìn)行加濕，處理好的空氣進(jìn)入分配室送入各個艙室；當(dāng)環(huán)境溫度高于23℃時，空調(diào)冷卻裝置工作，來自冷水機(jī)組的冷媒水進(jìn)入空氣冷卻器對空氣進(jìn)行冷卻和除濕，然后送入艙室。為了防止空氣中的凝水?dāng)y空氣進(jìn)入艙室，在加濕器和空冷器后設(shè)有擋水器?？諝獾臏囟扔勺詣涌刂频娜ㄩy調(diào)節(jié)冷媒水/蒸汽的流量來調(diào)節(jié)，溫度傳感器的溫度信號通過變送器進(jìn)入溫度調(diào)節(jié)閥，根據(jù)預(yù)定程序調(diào)節(jié)三通閥開度實(shí)現(xiàn)溫度控制。濕度調(diào)節(jié)由濕度傳感器和電動調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)。其中溫度和濕度測定的傳感器安裝于相應(yīng)區(qū)域的回風(fēng)管來感受。系統(tǒng)的輸入輸出參數(shù)可以通過控制箱上的Profibus接口輸出到中央控制系統(tǒng)。3.2.4供風(fēng)管道和布風(fēng)器本輪供風(fēng)管道采用中壓中速系統(tǒng)，支管風(fēng)速為6~10m/s，與低速系統(tǒng)相比風(fēng)管的尺寸和質(zhì)量減少，并采用標(biāo)準(zhǔn)的螺旋圓管。為了減小各風(fēng)管的阻力差異，在主風(fēng)管和支風(fēng)管上安裝擋板，以便在必要時能夠認(rèn)為增加阻力，從而使各主風(fēng)管和支風(fēng)管的風(fēng)量分配比較均勻?？照{(diào)風(fēng)管由鍍鋅鐵皮制成，鋪于甲板和天花板的夾層空間中。為了防止振動，產(chǎn)生噪聲，風(fēng)管每隔2~3m設(shè)一固定吊架。布風(fēng)器為簡單的頂式直布式布風(fēng)器，只能進(jìn)行較小范圍的變量調(diào)節(jié)，而且當(dāng)開度較小時，節(jié)流作用較強(qiáng)，噪聲比較大。4.空調(diào)系統(tǒng)噪聲淺析和建議4.1空調(diào)系統(tǒng)噪聲源及其特性空調(diào)系統(tǒng)噪聲主要來自于三個方面：風(fēng)機(jī)空氣動力性噪聲；風(fēng)管的振動噪聲和管件的氣流噪聲；出風(fēng)口的氣流噪聲。4.1.1風(fēng)機(jī)空氣動力性噪聲空氣動力性噪聲可分為旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲，旋轉(zhuǎn)噪聲是由于風(fēng)機(jī)葉片在旋轉(zhuǎn)時與氣體相對運(yùn)動，出現(xiàn)壓力脈沖而形成的。渦流噪聲是由氣體在旋轉(zhuǎn)的葉片界面上分裂時，由于氣體的粘滯性，便形成一系列的渦流，從而輻射一種非穩(wěn)定的流動噪聲。空氣動力性噪聲是由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲相互混雜的結(jié)果。風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)噪聲具有確定的頻率，其基頻由下式計算：f=n*z/60(Hz)式中，n為葉輪每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)；z為葉片數(shù)。本輪AC6空調(diào)器風(fēng)機(jī)的葉片數(shù)為z=12，n=1440rpm。旋轉(zhuǎn)噪聲頻率f=1440*12/60=288Hz此風(fēng)機(jī)噪聲為低頻噪聲，這類噪聲傳播距離遠(yuǎn)，自然衰減小，對環(huán)境和人的干擾很大。風(fēng)機(jī)噪聲的大小與風(fēng)機(jī)的構(gòu)造、型號、風(fēng)量和風(fēng)壓等因素有關(guān)，其聲功率級可按下式估算：Lw=5+10lgL+20lgH(dB)式中：Lw為風(fēng)機(jī)聲功率，dB；L為風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，m3/h；H為風(fēng)機(jī)的全壓，Pa。本輪風(fēng)機(jī)的L=8110m3/h,H=1600Pa。風(fēng)機(jī)聲功率Lw=5+10lg8110+20lg1600=108dB此估算的風(fēng)機(jī)聲功率級系風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)時的值。而船舶空調(diào)系統(tǒng)要求艙室噪聲小于60~65dB，由此可見，噪聲源與噪聲要求差異較大，需要很好的消聲控制。4.1.2風(fēng)管的振動噪聲和管件的氣流噪聲風(fēng)管的噪聲主要來源于閥門和管道兩部分，在一般情況下，閥門產(chǎn)生的噪聲居主要地位。這種噪聲沿管路系統(tǒng)傳播，衰減很慢，能傳送到很遠(yuǎn)的地方?？諝馔ㄟ^閥門時，其流動狀況發(fā)生劇烈的變化；由于閥門的節(jié)流作用，空氣在閥門前后激烈的混攪、沖擊，同時壓力也有劇烈的變化。1.反向應(yīng)力波2.閘板3.沖擊波4.紊流5.閥座6.紊流圖五閥門前后流體流動狀態(tài)風(fēng)管閥門噪聲有如下兩種：機(jī)械性振動噪聲閥體內(nèi)壓力變化及空氣的沖擊會使閥門的某些部件及與之相連的配管產(chǎn)生振動，甚至共振，用手觸摸時會感到振動。閥門的機(jī)械性噪聲與閥門的開度有關(guān)?？諝鈩恿π栽肼暜?dāng)閥門節(jié)流時，空氣在斷面收縮處流速增高，在閥門的下游便會發(fā)生強(qiáng)烈的湍流噪聲，其頻譜特性是以中高頻為主的寬帶噪聲。當(dāng)閥門節(jié)流較大時，空氣流動達(dá)到臨界狀態(tài)，會產(chǎn)生一種激波噪聲，這是一種很強(qiáng)的噪聲。管路系統(tǒng)的噪聲也來源于管道。由于管道常常與產(chǎn)生噪聲的設(shè)備（如風(fēng)機(jī)）連接著，所以這些設(shè)備的噪聲會通過管道進(jìn)行傳播擴(kuò)散，這種傳播屬于固體傳聲，幾乎不隨著距離的增加而衰減。此外，由于空氣在管道中的流動大多是湍流，空氣沖刷管壁，也會激起管壁振動發(fā)聲。特別是當(dāng)管道中空氣的流速較高時，或在那些拐彎、截面突變處，管道產(chǎn)生的噪聲就更大。4.1.3出風(fēng)口的氣流噪聲與風(fēng)管閥門噪聲相似，由于出風(fēng)口（布風(fēng)器）只能通過調(diào)節(jié)開度來小范圍的進(jìn)行變量調(diào)節(jié)。當(dāng)布風(fēng)器開度較小時，便會產(chǎn)生節(jié)流現(xiàn)象，空氣從風(fēng)管到布風(fēng)器出口壓力產(chǎn)生變化，布風(fēng)器和與之相連的部分管道會產(chǎn)生共振；節(jié)流作用會使空氣在布風(fēng)器界面處流速增大，流出的空氣會發(fā)生湍流噪聲，并且會和艙室的空氣混合摩擦，產(chǎn)生相對運(yùn)動，也會發(fā)生噪聲。4.1.4本輪噪聲實(shí)際測量由聲級計測量艙室實(shí)際噪聲值如下表：艙室08:00測量值（dB）12:00測量值(dB)18:00測量值(dB)總平均值（dB）與標(biāo)準(zhǔn)值（60~65dB）的差值（dB）123平均值123平均值123平均值主甲板左舷走廊76.475.876.276.1377.577.877.277.5077.277.377.877.4377.3512.35~17.35輪機(jī)測試室69.669.769.569.672.172.572.572.3769.469.369.169.2770.415.41~10.41游步甲板教室67.167.965.566.8368.467.767.267.7766.269.168.367.8767.492.49~7.49主甲板學(xué)生寢室162.562.862.162.4762.363.562.862.8763.363.862.963.3362.89-2.11~2.89主甲板學(xué)生寢室266.566.766.066.4067.066.866.966.9067.267.066.967.0366.781.78~6.78主甲板學(xué)生寢室362.162.462.362.2762.062.562.362.2762.562.462.962.6062.38-2.62~2.38（三個不同測量點(diǎn)距布風(fēng)器20cm；早、中、晚分別測量三次；其中三個教室是隨機(jī)抽取；走廊、輪機(jī)測試室和教室是學(xué)生和老師頻繁出入的地方；“-”代表小于噪聲要求值）表三艙室噪聲實(shí)際測量值表三艙室噪聲實(shí)際測量值由表三可知：由風(fēng)機(jī)到艙室噪聲消減量與規(guī)則要求相比，并沒有滿足要求，需要進(jìn)一步控制措施。4.2噪聲控制方法噪聲對人體造成危害依賴于聲源、生的傳播途徑以及接收者三個因素同時存在，控制噪聲必須考慮這三個因素，即從聲源降低噪聲；在噪聲的傳播途徑上控制噪聲；出風(fēng)口防止并降低噪聲。進(jìn)行噪聲控制，其方法也要從這三個方面入手。4.2.1在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口安裝消聲器控制風(fēng)機(jī)的空氣動力性噪聲的最有效措施是在進(jìn)出口安裝消聲器。由于吸聲材料的多孔性和松散性，可以把入射在其上的聲能部分的吸收掉。常用的吸聲材料有聚氨脂泡沫塑料、微孔吸聲磚、金屬結(jié)構(gòu)的微空孔板等，由于風(fēng)機(jī)的噪聲呈低頻性，選擇材料應(yīng)有較高的低頻吸聲系數(shù)。消聲器可大致分為阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗性復(fù)合消聲器，復(fù)合式消聲器由于集中了阻性、抗性消聲器的優(yōu)點(diǎn)，從低頻到同頻范圍內(nèi)的噪聲有較好的消聲效果，是一種寬頻帶消聲器。選用消聲器應(yīng)考慮下列一些問題：選用消聲器應(yīng)特別注意其阻力損失，如果消聲器的消聲量滿足要求，阻力損失很大，那么該消聲器不符合要求。為使系統(tǒng)在高效低耗能狀態(tài)下工作，所選用的消聲器的阻力損失應(yīng)盡量小些。同時避免消聲器的氣流噪聲過大，氣流速度不應(yīng)過大。消聲器應(yīng)安裝離風(fēng)機(jī)較近地方，以防止風(fēng)機(jī)噪聲激發(fā)管路振動。如消聲器裝在管路中，則氣流是穩(wěn)定的，消聲效果會好。對于降噪要求較高的，需要安裝幾個消聲器，消聲器宜分段安裝。另外，還要考慮使用環(huán)境。4.2.2風(fēng)管降噪控制方法1）合理設(shè)計和布置管線管道的流動噪聲與流速有直接關(guān)系，降低流速可使流動噪聲降低，應(yīng)選用較大的管徑來降低流速；由于管道的急拐彎會引起額外的紊流和振動，使噪聲增大，因此，在設(shè)計管道時，應(yīng)盡量減少彎頭、閥門、交叉和管徑的突變。如有彎頭，其曲率半徑至少應(yīng)5倍于管徑；不同管徑之間的連接，要有一定長度的較大光滑的過渡段?？傊M量防止管道急拐彎、截面劇變和T形匯流。設(shè)計每段風(fēng)管的長度應(yīng)控制在2m以下，風(fēng)管長度過長，鋼板振動容易產(chǎn)生噪聲。2）在風(fēng)管閥門后安裝節(jié)流孔板或消聲器設(shè)置節(jié)流孔板原理有：一是利用節(jié)流孔板分擔(dān)閥門一部分壓力降，從而使閥門節(jié)流降壓減少；二是節(jié)流孔板本身起到一種抗性消聲作用。閥門后安裝消聲器可以隔斷閥門噪聲沿管路傳播。3）彎頭消聲器船舶風(fēng)管管路布置復(fù)雜，彎頭比較多。若在彎頭掛貼吸聲襯里，即構(gòu)成彎頭消聲器，會收到顯著的消聲效果。在沒有掛貼吸聲襯里的彎頭，管壁基本是近似剛性的，聲波在管道雖有多次反射，但最后仍可通過彎頭傳播過去。裝上吸聲襯里后，由于彎頭的吸收和反射作用，使得軸向波的一部分被吸收掉，一部分被反射回聲源，一部分轉(zhuǎn)換為垂直方向繼續(xù)向前傳播，大大降低了噪聲。4）管路內(nèi)鋪設(shè)一層吸聲材料當(dāng)聲波入射到一些多孔、透氣或纖維性的材料時，聲波則會進(jìn)入材料從而引起材