船舶空調(diào)系統(tǒng)及設(shè)備第一頁，共37頁。12-3-1船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類集中式和半集中式船舶空調(diào)裝置根據(jù)其調(diào)節(jié)方法的不同主要有以下幾種形式。1．集中式單風(fēng)管系統(tǒng)2．區(qū)域再熱式單風(fēng)管系統(tǒng)

3．末端再處理式單風(fēng)管系統(tǒng)4．雙風(fēng)管系統(tǒng)第二頁，共37頁。12-3-1船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類送風(fēng)由中央空調(diào)器統(tǒng)一處理，用單風(fēng)管送到各艙室，各艙室送風(fēng)參數(shù)相同，空氣參數(shù)調(diào)節(jié)是改變送風(fēng)量。簡(jiǎn)單，初置費(fèi)較低，貨船用得最普遍因采用變量調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)幅度不宜過大調(diào)節(jié)時(shí)會(huì)對(duì)其它艙室送風(fēng)量產(chǎn)生干擾對(duì)“單風(fēng)管”的理解：不是只有一根送風(fēng)管，而是所有送風(fēng)管內(nèi)的空氣參數(shù)相同。（還可理解為？布風(fēng)器）1．集中式單風(fēng)管系統(tǒng)第三頁，共37頁。12-3-1船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類2．區(qū)域再熱式單風(fēng)管系統(tǒng)將中央空調(diào)器統(tǒng)一處理后的空氣由分配室或主風(fēng)管內(nèi)的二次換熱器對(duì)送風(fēng)再加熱再用單風(fēng)管送至各個(gè)艙室熱負(fù)荷較小艙室可不進(jìn)行再加熱艙室單獨(dú)調(diào)節(jié)仍靠變量調(diào)節(jié)但調(diào)節(jié)幅度明顯減小可解決幾部分熱濕比相差較大的艙室不得已列入同一空調(diào)區(qū)所帶來的弊病第四頁，共37頁。12-3-1船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類3．末端再處理式單風(fēng)管系統(tǒng)除中央空調(diào)器對(duì)送風(fēng)作統(tǒng)一處理外還在各艙室布風(fēng)器內(nèi)設(shè)末端換熱器末端再處理方式通常有兩種

①末端電再熱式②末端水換熱式見下頁第五頁，共37頁。12-3-1船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類末端電再熱式（在布風(fēng)器內(nèi)設(shè)電加熱器）冬季靠改變加熱電阻的阻值進(jìn)行變質(zhì)調(diào)節(jié)空調(diào)器將送風(fēng)只加熱到滿足熱負(fù)荷較低艙室要求一般為20～30℃。夏季則只能做變量調(diào)節(jié)，送風(fēng)溫度為11～15℃。所花費(fèi)用不多，管理也較簡(jiǎn)單，在低溫海域航行的貨船多有使用第六頁，共37頁。12-3-1船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類末端水換熱式布風(fēng)器內(nèi)設(shè)水換熱器冬季通熱水夏季通冷水冬、夏都可藉調(diào)節(jié)水量實(shí)現(xiàn)變質(zhì)調(diào)節(jié)?？照{(diào)器只承擔(dān)艙室的部分熱、濕負(fù)荷。送風(fēng)量比其它空調(diào)器減少1／2～1／3。有的可采用全新風(fēng)特點(diǎn)：性能較好，造價(jià)較高，管理也較麻煩，實(shí)際應(yīng)用較少第七頁，共37頁。12-3-1船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類4．雙風(fēng)管系統(tǒng)中央空調(diào)器由前、后兩部分組成一部分送風(fēng)經(jīng)空調(diào)器預(yù)處理后即送至艙室，稱一級(jí)送風(fēng)。其余部分則經(jīng)再處理后經(jīng)后送至艙室，稱二級(jí)送風(fēng)。通過調(diào)節(jié)布風(fēng)器兩個(gè)風(fēng)門開度，改變送風(fēng)混合比，即可調(diào)節(jié)艙室溫度第八頁，共37頁。12-3-1船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類冬、夏都可變質(zhì)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)靈敏?？照{(diào)器和風(fēng)管系統(tǒng)的重量和尺寸較大不需設(shè)末端換熱器可用較便宜的直布式布風(fēng)器，故噪聲低，管理簡(jiǎn)單適合對(duì)空調(diào)性能要求高的客船第九頁，共37頁。12-3-1船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類問題：1.下列系統(tǒng)冬季、夏季都可變質(zhì)調(diào)節(jié)的是：(1)區(qū)域再熱式單風(fēng)管(2)末端電再熱式單風(fēng)管(3)雙風(fēng)管(4)集中式單風(fēng)管2.下列空調(diào)系統(tǒng)夏季只能變量調(diào)節(jié)，冬季可變質(zhì)調(diào)節(jié)的是：(1)區(qū)域再熱式單風(fēng)管(2)末端電再熱式單風(fēng)管(3)雙風(fēng)管(4)末端水再熱式單風(fēng)管3.下列空調(diào)系統(tǒng)冬、夏季都只能變量調(diào)節(jié)的是：(1)區(qū)域再熱式單風(fēng)管(2)末端電再熱式單風(fēng)管(3)雙風(fēng)管(4)末端水再熱式單風(fēng)管第十頁，共37頁。12-3-1船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類冬季夏季集中式單風(fēng)管變量區(qū)域再熱式單風(fēng)管變量末端電再熱式變質(zhì)變量末端水換熱式變質(zhì)雙風(fēng)管變質(zhì)請(qǐng)記錄(★★★)：第十一頁，共37頁。12-3-1船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類空調(diào)系統(tǒng)按送風(fēng)管內(nèi)空氣流速高低分為：1．低速系統(tǒng)主風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速不超過15m／s常用的風(fēng)速范圍為10～15m／s送風(fēng)支管的風(fēng)速為4～8m／s由于風(fēng)速低，風(fēng)管阻力小，風(fēng)機(jī)風(fēng)壓不高1.2KPa以下。但低風(fēng)速則要求風(fēng)管截面增大，這使得風(fēng)管尺寸、重量也隨之增大。為了減小風(fēng)管所占的空間高度，截面需做成扁矩形。使得制造、安裝和隔熱包扎都較麻煩。第十二頁，共37頁。12-3-1船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類2．高速系統(tǒng)主風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速在15m／s以上，常用風(fēng)速為25m／s左右,有的高達(dá)30m／s。送風(fēng)支管風(fēng)速約為8～15m／s。因風(fēng)速高，可選用送風(fēng)溫差較大的誘導(dǎo)式送風(fēng)。使送風(fēng)量減小。因送風(fēng)量小，風(fēng)管尺寸和重量都減小。用標(biāo)準(zhǔn)化圓風(fēng)管及附件，便于安裝，又降低成本。缺點(diǎn)：(1)風(fēng)管阻力大，風(fēng)機(jī)功率較大,高風(fēng)壓使空氣溫度升高,增加熱負(fù)荷(2)噪聲大。許多船舶采用主風(fēng)管風(fēng)速在15m／s的中速系統(tǒng)第十三頁，共37頁。12-3-2中央空調(diào)器中央空調(diào)器是集中式和半集中式空調(diào)裝置對(duì)空氣進(jìn)行集中處理的設(shè)備。在貨船上，它通常置于上層甲板后部的專門艙室——空氣調(diào)節(jié)站里，在客船上空調(diào)器數(shù)目較多，故多分布在全船各處。下圖示單風(fēng)管系統(tǒng)的中央空調(diào)器為例說明空調(diào)器的各組成部分及其工作情況。第十四頁，共37頁。12-3-2-1空氣的吸入、過濾和消音空氣的吸入、過濾和消音(★★★)1-新風(fēng)進(jìn)口2-新風(fēng)調(diào)風(fēng)門3-風(fēng)機(jī)4-回風(fēng)調(diào)風(fēng)門5-空氣濾器6-冷劑回氣集管7-空氣冷卻器8-制冷劑分液器9-擋水板10-加濕器11-空氣加熱器12-底架13-檢查門14-進(jìn)風(fēng)混合室15-消聲室16-空氣處理室17-承水盤18-送風(fēng)分配室單風(fēng)管系統(tǒng)中央空調(diào)器空氣濾器用于除塵，保持換熱器清潔。圖中為斜置抽屜式，也有片式的，都能方便地拉出以便更換或清洗過濾元件?？諝饫鋮s器、擋水板后面詳述。加濕器和空氣加熱器。這個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，加濕器應(yīng)放在空氣加熱器之后，以利于加濕蒸汽(或水)被熱空氣吸收，還可防止加濕蒸汽(或水)結(jié)凍。新風(fēng)量和回風(fēng)量的比例可用手動(dòng)調(diào)風(fēng)門進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)好后一般不變動(dòng)?？照{(diào)回風(fēng)比回風(fēng)量總風(fēng)量[ReturnAirRatio]風(fēng)機(jī)出風(fēng)口截面積漸擴(kuò)，有利于消減低頻噪音。出風(fēng)口和空調(diào)器內(nèi)壁貼有多孔性材料，用來消減高頻噪音。第十五頁，共37頁。12-3-2-1空氣的吸入、過濾和消音第十六頁，共37頁。12-3-2-1空氣的吸入、過濾和消音高速系統(tǒng)風(fēng)機(jī)布置在空調(diào)器進(jìn)口（壓出式空調(diào)器）高速系統(tǒng)采用效率較高的后彎葉型離心式通風(fēng)機(jī)。避免風(fēng)機(jī)產(chǎn)生熱量使排出空氣溫度升高，利于提高空氣冷卻器的蒸發(fā)溫度低速系統(tǒng)風(fēng)機(jī)布置在空調(diào)器出口（吸入式空調(diào)器）低速系統(tǒng)采用前彎葉型離心式通風(fēng)機(jī)。使空氣比較均勻地流過換熱器?；蛞韵铝斜砀穹绞奖容^記憶第十七頁，共37頁。12-3-2-1空氣的吸入、過濾和消音(★)空調(diào)通風(fēng)機(jī)

[A/CFan/Blower]葉片放置位置葉型原因型式原因高速系統(tǒng)后彎葉型效率高壓出式空調(diào)器低速系統(tǒng)前彎葉型風(fēng)量大尺寸小吸入式空調(diào)器空氣流經(jīng)風(fēng)機(jī)溫升大。1.提高制冷量；2.提高制冷系數(shù)；3.降低降溫工況送風(fēng)溫度；空氣流經(jīng)風(fēng)機(jī)溫升小。使空氣均勻地流過換熱器高(速)后(彎)壓(出)低(速)前(彎)吸(入)第十八頁，共37頁。12-3-2-2空氣的冷卻和除濕下面先復(fù)習(xí)濕空氣的焓濕圖，再討論降溫工況的空氣參數(shù)在焓濕圖上的變化過程。d(g/kg干空氣)100%(飽和空氣)等溫線等相對(duì)濕度線等濕度線等焓線(-)(+)(0)空氣的冷卻和除濕h第十九頁，共37頁。第二十頁，共37頁。12-3-2-2空氣的冷卻和除濕單位風(fēng)機(jī)熱(h4-h3)40567單位回風(fēng)吸熱(h2-h1)空調(diào)器單位潛熱負(fù)荷(h‘5-h5)空調(diào)器單位全熱負(fù)荷(h4-h5)空調(diào)器單位顯熱負(fù)荷(h4-h’5)5’單位新風(fēng)全熱負(fù)荷(h3-h2)艙室單位全熱負(fù)荷(h7-h6)dh=100%有回風(fēng)集中式單風(fēng)管降溫工況(★★★★★)name單位送風(fēng)吸熱(h6-h5)空氣冷卻器熱負(fù)荷123新風(fēng)回風(fēng)第二十一頁，共37頁。12-3-2-2空氣的加熱和加濕3.空氣的加熱和加濕冬季外界空氣相對(duì)濕度很高，但因溫度低，實(shí)際含濕量并不高，因此冬季在空調(diào)器中除對(duì)空氣加熱外，還需要加濕。加熱方式電加熱蒸汽加熱熱水加熱阻汽器凝水熱水井加熱器飽和蒸汽(0.2~0.5MPa)SteamTrap第二十二頁，共37頁。12-3-2-2空氣的加熱和加濕加濕方式蒸汽加濕噴水加濕電熱加濕加濕器應(yīng)放置在加熱器后，因?yàn)榇颂幙諝鉁囟雀?，相?duì)濕度小，噴入的蒸汽(或水)容易被空氣吸收，同時(shí)還可防止加濕器在進(jìn)風(fēng)溫度太低時(shí)結(jié)凍，但應(yīng)防止加濕過多造成艙內(nèi)壁面結(jié)露。切線供入蒸汽，旋轉(zhuǎn)除去凝水。第二十三頁，共37頁。12-3-2-2空氣的加熱和加濕=100%單位送風(fēng)熱(h6-h7)艙室單位全熱負(fù)荷(h7-h8)單位回風(fēng)熱(h8-h2)單位新風(fēng)全熱負(fù)荷(h2-h3)單位風(fēng)機(jī)熱(h6-h7)空調(diào)器單位顯熱負(fù)荷(h5-h4)空調(diào)器單位潛熱負(fù)荷(h6-h5)345678hd有回風(fēng)集中式單風(fēng)管取暖工況(★★★★★)time空氣加熱器熱負(fù)荷加濕器蒸汽耗量12新風(fēng)回風(fēng)第二十四頁，共37頁。12-3-2-2空氣的加熱和加濕問題：1.噴汽加濕過程空氣溫度(上升、基本不變、降低)？2.噴水加濕過程送風(fēng)溫度(上升、不變、降低)？總焓值(上升、基本不變、降低)？3.夏季，空氣經(jīng)過冷卻器后含濕量(增大、減小)？相對(duì)濕度(增大、減小)？4.冬季，氣溫較低時(shí)加濕閥開度應(yīng)(增大、減小)？5.冬季，氣溫升高到5C以上，加濕閥應(yīng)(增大開度、減小開度、關(guān)閉)？第二十五頁，共37頁。12-3-2-2空氣的加熱和加濕6.室外氣溫不變，含濕量增大，空冷器顯熱負(fù)荷(增大、不變、減小)？潛熱負(fù)荷(增大、減小)？7.空氣經(jīng)過加熱器后，相對(duì)濕度(增加、降低)？含濕量(上升、不變、降低)？9.夏季工況空氣流經(jīng)()是不正確的。C.擋水板是等溫減濕D.走廊回風(fēng)是等濕升溫A.風(fēng)機(jī)是等濕升溫B.冷卻器是降溫減濕A.COP太低B.熱負(fù)荷過大8.空調(diào)制冷裝置蒸發(fā)壓力不宜過低主要防止()C.除濕量太大D.結(jié)霜堵塞風(fēng)道A.COP太低B.熱負(fù)荷過大第二十六頁，共37頁。12-3-2-2空氣的加熱和加濕10.其它條件不變，空冷器壁溫增高，則()。C.含濕量不變D.相對(duì)濕度減小A.含濕量降低B.含濕量增大9.冬季工況空氣()是不正確的。C.噴水加濕是等溫加濕D.走廊回風(fēng)是等濕降溫A.流經(jīng)風(fēng)機(jī)是等濕升溫B.流經(jīng)加熱器是等濕升溫11.冬季，新風(fēng)與回風(fēng)混合后含濕量(增加、不變、減小)。12.夏季，新風(fēng)與回風(fēng)混合后焓值(增加、不變、減小)。第二十七頁，共37頁。12-3-2-2空氣的加熱和加濕第二十八頁，共37頁。12-3-3布風(fēng)器布風(fēng)器艙室的送風(fēng)是通過布風(fēng)器送入的。布風(fēng)器應(yīng)滿足以下要求：(1)能使送風(fēng)與室內(nèi)空氣很好地混合，從而使室溫均勻性好；(2)能保持人的活動(dòng)區(qū)內(nèi)風(fēng)速適宜；(3)能單獨(dú)進(jìn)行調(diào)節(jié)；(4)阻力和噪聲較??；(5)結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，價(jià)格較低。

布風(fēng)器按安裝位置的不同分為頂式和壁式兩類。壁式布風(fēng)器靠艙壁底部垂直安裝，使用方便。頂式布風(fēng)器裝在天花板上，不占艙室地面，在藝術(shù)造型工能與頂燈配合，起到裝飾效果，所以，在船舶空調(diào)系統(tǒng)中采用較多。第二十九頁，共37頁。12-3-3布風(fēng)器(a)適用于天花板較平整的小艙室：(b)適用于高誘導(dǎo)比的壁式布風(fēng)器，(c)適用于空間較大的艙室；(d)適用于空氣參數(shù)均勻性要求較高的艙室。第三十頁，共37頁。12-3-3布風(fēng)器布風(fēng)器按送風(fēng)誘導(dǎo)作用的強(qiáng)弱可分為直布式和誘導(dǎo)式兩類。1、直布式布風(fēng)器直布式布風(fēng)器是一種將送風(fēng)直接送人艙室的布風(fēng)器，其出口做成有利于送風(fēng)氣流擴(kuò)散的形狀，如喇叭形、格柵形等。直布式布風(fēng)器的出口風(fēng)速較低，一般為2～4m／s，送風(fēng)與室內(nèi)空氣混合較慢，所以送風(fēng)溫差不宜過大，一般在10℃以下。第三十一頁，共37頁。12-3-3布風(fēng)器直布式布風(fēng)器第三十二頁，共37頁。12-3-3布風(fēng)器球形布風(fēng)器第三十三頁，共37頁。12-3-3布風(fēng)器圖為一種帶電加熱器的壁