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1、Chapter12 船舶空调装置 w121 概述 w一、对船舶空调的要求 w1、 温度 w人舒适的温度：冬季：1924； w 夏季：2128 w设计标准：夏2428，室内外温差610； w 冬1922；室内温差35 w2 、湿度 w湿度即相对湿度绝对湿度与饱和绝对湿度 之比 w人舒适湿度30%70% w设计标准： 夏40%50，冬30%40 w3、风速 w速度0.150.20m/s,不超过0.35m/s w4、清新程度 w包含空气清洁度（粉尘、有害气体的含量）和 新鲜度（含氧量） w新风量：仅满足人需要：最低2.4m3/h人 w若控制有害气体，新风量：3050m3/h人 w5、 噪音 w出风口
2、1m处 噪音在5560dB以下 w我国设计舱外条件：冬18 ，相对湿度80% ；夏+35 ，湿球温度28 ，相当于相对湿度 70% 二、湿空气前面的制冷已讲 w定义 w1、湿空气：含水蒸汽的空气； w2、干空气：不含水蒸汽的空气； w3、含湿量d：每千克干空气所含水蒸汽的克数,g/Kg， 又称绝对湿度；如：含湿量d=30，表示 w4、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/Kg，又称饱和绝对 湿度；含湿量再大，大于含湿量dmax就会凝结水露 雾，此时的温度称为露点。 w5、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；即称绝对湿
3、度与饱和绝对湿度之比 w问最大含湿量dmax对应的相对湿度是 w100%； w结论： w1、一大气压下，t dmax； t dmax 如图2点-3点 w某一相对湿度未达100%的湿 空气，含湿量为d， 随t至某一 温度t下dmax=d，该温度t称为 该空气的露点，温度下降到露点 以下，空气会结露析出除湿。 w2、同样的温度压力条件，空气 的含湿量越大，其露点越高； 。 如图2点-3点 w3、一大气压下，含湿量一定时，温度增加， 相对湿度减小 如图3点-1点 w4、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。 如图2点与3点 =100 =601 2 3 d2 t t d1 w
4、5、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。 w6、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 化趋势如图蓝线所示 w7、1点-2点焓值变化量(h1-h2) 与焓湿量的变化量(d1-d2) 的 比值热湿比 w焓湿图用以表示给定气压下的湿空气各参数间的关系， 为使各参数线便于分辨，采用135度斜坐标，纵坐标为焓值h ，横坐标为焓湿量d，再将横坐标刻度投影到(t-d)图的水平 横坐标轴上，于是便有焓湿图书最后 h1 h2 =100 =601 2 3 d2d1 三、湿空气的 焓湿图书最后 wA点为参数点 w
5、1、等湿加热A1 w2、等湿冷却A2 w3、减湿冷却ABB w4、喷水加湿A4，近 似是等焓过程 w5、蒸汽加湿A5 w近似等温过程 w6、混合过程A点D点的 空气混合得到E状态点 的空气 w下列同一组参数中，只要知道一个，其余可以查出 w1、温度t（ ）、水蒸气饱和分压力p饱（Pa） w2、含湿量d（g/kg）、水蒸气分压力p汽（Pa） 、露点t露 w3、相对湿度 w4、湿空气的焓h（kJ/kg）、湿球温度t湿（ ） w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 入舱室的湿空气量包括：干空气的焓值显热量Q和水蒸汽的焓值 湿量W； w湿球温度t湿温包覆盖湿纱布测得的温
6、度。由于空气未饱和，湿球处 水分连续蒸发吸热，使该处温度低于气温干球温度，局部会达到100% 的相对湿度，虽然湿球温度降低了，但失去的热量却用于加热水分蒸发 ，变成汽化潜热，其该处的空气焓值未变，故知道了空气中的焓，就知 道该焓值的空气在饱和状态的温度即湿球温度t湿。 w问干湿球的温差越大，相对湿度越大； 结论： 四、船舶空调装置概况 w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 w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 w独立式空调装置： 如机舱集控室，单 独设专用的空调 122 空调的送风量和送风参数 w一、空调送风量和送风参
7、数的确定 w1、舱室的显热负荷和湿负荷二者之和为全热负荷Q w1）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 w包括：渗入热；太阳辐射热；人体热（210 kJ/h）；设备热。 w2）湿负荷潜热负荷 W：每小时舱室增加的水蒸气的 量，g/h。夏冬季都为正值。 w来源：室内人员和潮湿物品散发的水汽 w3）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（ Qq =2.5 W ） w4）热湿比 ：全热负荷与湿负荷之比 wQ/ 0.001W= 1000（hr-hs） /（dr-dS）； 其中：室内空气参数（tr dr hr ）；送
8、风参数（tS dS hs ） 0.001g kg w夏季正值，冬季负值 w问温度不变，湿度增加 w，则热负荷增加； 2、送风量和送风参数的确定 w由热、湿平衡示意图，得： w对舱室的供风量排出量 w供风量：显热量Q1、湿量W1； w排出量：显热量Q2、湿量W2； w换气带走净显热量Q2-Q1、 净湿量W2-W1 ； w要使室内温湿度稳定， 则Q2-Q1Qx 、 W2-W1=W wQ2Q1Qx 室内升温 ； Q2Q1Qx 室内降温 wW2W1W 室内变干燥； W2W1W 室内变湿润 w适宜的舱室条件一定，即 tr 、dr一定 w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
9、气升温 ，加湿后供入室内。 w室内空气参数（tr dr hr ）； 送风参数（tS dS hs ） 3、空调调节方式 w1）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 w2）变质调节：改变供风参数（主要是tS ）。 如末端再加热、再冷却、双风管 w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。 二、舱室的划分原则 w1） 相近原则则 w相近的舱室划分在同一 分区内，如：A、B舱可 公用一个送风点，而C 舱不能用G点，需用G 送风点； w2）距离相近原则则 w即使相近，也要位置相 近来布置风管 w
10、3）特殊舱舱室，不能划 为为同一区，如病房、厕 所； w4）避免风管穿过过防火 、防水隔墙墙； 斜率为热湿比； C舱B舱A舱 a点风量 a a G点含湿量 G点 w问冬季空调送风参数相同时，如甲房间热湿比比乙房 间小，则在室温相同时， 房间的湿度较大； w甲房间热湿比比乙房间小，说明甲房间湿负荷相对较 大，若温度一样时，甲的湿度必然要高 123 船舶空调系统及设备 w一、分类（集中式和半集中式） wa、根据调节方法4种 w1、集中式单风管系统 w送风由中央空调器统一处理后，通过单风管送到各个舱室 w调节方式：变量调节 w特点：系统简单，处置费低，货船常用。调节时干扰其它舱 室 w是将由中央空调
11、处理过的空气，由设在空调器分配 室内或主风管内的二次换热器对送风进行再加热，然后 用单非主风管送到各舱室，各舱室仍需变量调节，只 不过调节幅度小了点而已。 w条件：部分热湿比相差较大的舱室在同一空调区内时用 。 w变质、变量调节 2、区域再热式单风管系统 区 阴 阳 阳 w1）末端电再热式：除在中 央空调器中对送风进行统一 处理外，还在各舱室的布风 器内设末端换热器，对送风 进行末端再处理，夏季变量 调节、冬季变质调节 w2）末端水换热式：除在中 央空调器中对送风进行统一 处理外，还在各舱室的布风 器内装有既可夏季通入冰水 ，冬季通入热水的换热器， 使各舱室实现变量和变质调 节。可用全新风，性
12、能好 ，造价高，管理麻烦，实际 应用较少 3、末端再处理式单风管系统 舱 室 4、双风管式（两个单风管） v 由前后两部分组成，一部分空气经空调器前部预处 理后直接送至舱室布风器，称一级空气 ；而其余部分则 经空调器后部再处理属变质调节后也送至舱室布风器 ，称为二级空气，改变部风器两个风门的开度，即可改 变两种风的混合比，从而达到调节温度的目的。 v 1）变质调节（冬夏季均可） 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 w1、低速系统 w主风管风速15m/s，常用1015m/s；支管风速 48m/s w风速低，风压不高，采用效率高的后弯叶片，但风管尺 寸大。
13、w2、高速系统 w主风管风速15m/s，常用25m/s左右，有的30m/s； 支管风速815m/s，采用风压高的前弯叶片 w送风量小，风管尺寸小标准管，便于安装，制造成本 低，但运行成本高如：耗电量，噪声大 w3、中速系统 w目前常用，主风管风速15m/s左右 二、中央空调器 组成： 1、空气的吸入、过滤和消音 用于降温、取暖、通风工况 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。 新风比：新风量/混合总风量 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
14、量大） 有的风机设低速档，供自然通风用 3）消声室：截面积突变消低频、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 用于降温工况 w降温工况：气温 高于25 w由空气冷却器和 挡水板完成 w空冷器管壁温度 低（tt露）冷却 空气并使空气结 露析出除湿， 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 问增加回风量 ，进风温度和含 湿量降低，空调 器热负荷降低； 工况点 w0：100%相对湿度的0 点； w1：新风状态点； w2：回风状态点； w3：混合风状态点； w3-4：风机热负荷对空气的 等湿加热过程； w4：空冷器状态点； w4-5：冷却减湿过程； w5-6：送风管等湿吸热过程； w6-7：按热湿比吸热吸湿过程； 舱室 w7-2：回风在走廊通道等湿 吸热过程； w4-4
