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1、44Construction Technics建造工艺船舶中央空调系统的构造分析及选择原则Structure Analysis and Selection of Marine Central Air Conditioning System黄金衔，骆 安（南海救助局，广州 510235）HUANG Jinxian, LUO An(Nanhai Rescue Bureau Ministry of Communications, Nanhai Guangzhou 510235)Abstract: This paper analyses the structure of marine central
2、air conditioning system and gives some suggestions on the selection of during the construction of a new ship.Key words: Marine central air conditioning system, Structural analysis, Selection principle摘 要： 本文通过对船舶中央空调系统构造进行分析，结合中央空调装置在船上的实践使用,提出一些建议.为建造新船的空调选型提供参考。关键词： 船舶中央空调；构造分析；选择原则1 引言众所周知,船舶的工作条
3、件和工作环境较岸上恶劣,空调对船员的工作生活环境和船舶电器的使用环境特别重要,所以保证船舶空调的正常工作直接关系到船员的身体健康和电器的安全使用。2 空调装置的基本工作原理图1为空调装置的一般工作原理：外界空气（即新鲜风）和回风（经过各室内回来的风）混合后经过过滤器、蒸发器、加热器、加湿器、负离子发生器再经抽风机吸入，到总空气分配室，然后经各舱室的空气管进入到各舱室，再由各舱室经回风管进入到混合室，又和新鲜风进行混合，如此进行循环，不断的进行制冷或制热。供气主要是分冬季和夏季，在冬天就使用加热器和加湿器，关掉蒸发器，即不用压缩机工作；如果是夏季，就关掉加热器和加湿器，使用蒸发器，即用压缩机工作
4、进行制冷；当然，根据季节的不同，回风和新鲜风是有一定的比例要求的。图1 空调装置的基本工作原理简图3 压缩制冷的基本工作原理能够制冷的方法很多，但船舶通常都采用压缩的方法来制冷，它的工作原理如图2所示。压缩机从蒸发器吸入低压过热的气体（制冷剂），经过压缩机压缩成高压过热的气体，排出到冷却器，经冷却器冷却成高压过冷的液体，这些液体经过滤器到启动停止电磁阀，再经过膨胀阀节流降压成为低温低压的气体，进入到蒸发器与外界高温气体进行热交换，带走空气的热量，使空气变成比较低温的气体，这些制冷剂就变成为低压过热的气体又被压缩机吸入，形成高温高作者简介： 黄金衔 （1964）男，工程师。收稿日期：2010年1
5、月4日#xE$5%:t$SB/$*N0N!G!x8x45Construction Technics建造工艺压的气体，这样循环不断的工作，从而源源不断的制造冷的空气，送到各个舱室。膨胀阀、蒸发器、压缩机、冷却器是组成压缩制冷循环的基本元件。它们的功用是：膨胀阀控制冷剂的流量，并使流过的冷剂节流降压；蒸发器使流经其中的冷剂吸热汽化；压缩机抽吸蒸发器产生的冷剂汽体并将其升压送到冷却器中；冷却器使送来的冷剂汽体冷却并降温。图2 压缩制冷的基本工作原理简图4 对船舶空调装置的要求船舶中央空调和陆用中央空调大致相同，但由于它的工作环境的特殊性及恶劣性，因而对它提出了比陆用中央空调更加严格的要求。4.1 基
6、本要求1）空气的温度和湿度；2）空气清新度：一般包括有两个方面的内容，一是空气的清洁度，二是空气中的含氧量。为达到这两个要求，必须对空气进行过滤和供入足够的新鲜空气量；3）空气流动性及温度湿度均匀。4.2 制冷装置的特殊要求1）结构上的要求；2）材料上的要求；3）操作装置的要求；4）备件要求。5 分析由于船用和陆用中央空调基本要求差不多是一样的，所以我们在这里就不分析了，下面依据压缩制冷的基本工作原理和空调装置工作原理，着重就它的特殊性做一些分析。5.1 压缩机可设一台或两台压缩机，如两台机组，则每台应能独立工作和共同工作；但两套机组的部件应能互换使用，且实际配置的制冷机组制冷量应至少比设计的
7、机组最大输出能量大5%以上。自动启动、停止的应设计有分级启动、停止机构，进行分级启动、停止，以免对系统电路造成大的冲击及保护设备等等，通常有：33%、67%和100%三级。5.2 冷却器冷却器是用海水或淡水来冷却制冷剂的，如用海水作冷却载体，冷却器内部（铜）管子还应耐腐蚀、耐高压，管子的材质和厚度必须符合船级社要求，其中防腐蚀是最重要的；我接触了好几个国产的中央空调和冷藏装置出现的故障都是冷却器的管子没有用多久就被腐蚀穿孔，这应引起我们的高度重视了。船用冷却器通常采用卧式壳管式结构，其端盖还应装设有防腐锌块，端盖外形最好做成有一定弧度形状，不要做成平面状，这对冷却水的流动畅顺、避免冷却水冲蚀端
8、面的冷却水管起很大的作用，也容易安装防腐锌块。另外，大多数冷却器不仅做冷却器用，也兼做储液器用，因此，在设计时应装有液位指示器，如液位镜等；这个液位指示器现在一些国内厂家在设计安装上是容易忽略的，它对管理者方便管理起到很大的作用：可以根据液位镜上显示液位的多少判断是否漏冰种，系统的冰种是否过多或过少，判断压缩机的工作效率是否达标等等。5.3 过滤器制冷剂管路的下列部位应装设合适的过滤器：压缩机的吸入管路上；在膨胀阀前的制冷剂管路上应装有过滤器；且滤器内的金属丝滤网应坚固并加以支撑，以防散失，滤器材料应能耐制冷剂腐蚀。5.4 干燥器在所有制冷系统中均应装设干燥器，现在新生产的设备其膨胀阀除自带滤
9、器之外，大多把它前面的过滤器和干燥器合而为一了，叫带干燥剂的过滤器，简称干燥过滤器；给系统减少了一个部件，其布置应使干燥器能旁通并关断，即设有旁通管，目的是便于在拆换干燥器及过滤器时不妨碍系统的运行。现在某些厂家在生产和设计时忽视了带开关阀的旁通管，或是带开关阀的管子，没有设计和安装，给管理和使用人员带来很大的不便，试想某在系统工作比较好的情况下，而我们也需要在制冷的情况下，要检查或更换干燥剂（器）、过滤器就不行了；如果有了旁通开关阀的管子，我们就不需要停下制冷工作，可以在系统一边工作的情况下，一边检查、更换干燥剂（器）了；或者在干燥过滤器不能使用的情况下，旁通系统也可以正常工作。因此，这个旁
10、通是必须的。5.5 蒸发器 主要是用来进行热交换的装置，即让冷剂在其中汽化吸热，从而使被冷却的介质（如空气）得到冷却。因此要求蒸发器的材料耐腐蚀、热交换效率高。通常蒸发器的设计制冷量（即其吸热能力）约为装置热负荷的1.11.2倍。5.6 新鲜风调节开关 新鲜风和回风是有一定的比例的，管理人员可根据季节的不同，用调节开关调节新鲜风的大小比例。要保持合适的回风比，在满足新鲜空气需要量的前提下，尽量采用较高的回风比，以节省空调能耗。在春秋单纯通风的工况下，可以为全新鲜风；在外界空气特别热湿或特别冷时，超出了装置的设计条件，可以适当增加回风比，宁可空气新鲜度差些，也要保持适宜的空气温、湿度。另外，当外
11、界空气特别污浊时（如在码头装卸粉尘货物等），可暂时采用高回风比。总之，管理人员要根据外界状况的变化，来进行适当的调节空调的回风比，使大家都能生活在一个比较舒（下转第47页）_4 HFE$:7|6K+. K47Construction Technics建造工艺律； 分明确分工；合有效综合；整、分、合原理的基本思想在造船生产中的体现为：整、整体策划对造船全过程规律的总体把握，制定建造方针、综合计划等；分、分解按区域/阶段/类型合理分解产品任务；合、综合中间产品按制造级逐级组合。产品导向型工程分解包括“分解”和“组合”两方面内容，在生产前期策划、组织生产设计时将一个系统进行最合理的分解，在建造过程中
12、又使其达到最佳的组合，圆满完成任务。因此，工程分解不仅仅局限于分解的合理，逐级组合，而是工程管理的内容，见图2。造船全过程就是两个原理交替应用的过程见图3。图3 造船全过程就是两个原理交替应用的过程长期实践证明：在造船生产管理过程中必须合理地运用相似性原理和工程分解原理才能切实保证造船过程的稳定、连续。两种原理的相互结合程度也是企业管理水平高低的综合体现，更是船舶制造企业实现可持续发展、更好、更快发展的基础。（上接第45页）适的环境中。现在的中央空调在回风的位置增加了负离子发生器或电子除菌器等，对保证室内空气质量及新鲜度提供了更好的保证。5.7 温度计 制冷装置的下列部件上应该安装温度计：制冷
13、压缩机的吸排出管路上；冷却器的冷却水进出管路上；舱室回风总管上；抽风机送到的总空气分配室上。装设温度计目的也是方便管理人员和使用人员在实际使用中对机器的管理，可以根据各点温度的变化，来判断是否工作，或工作效率是否达标。5.8 控制装置设有自动控制装置的制冷系统，仍应设有手动控制机构，以便当自动控制失效时能进行手动控制。这个手动装置也是必须的，有些自动控制元件工作不是那么可靠，在它失灵时，如一时找不到备件等，则可以转为手动操作来使系统进行工作。制冷装置的自动化元件有：热力膨胀阀、供液电磁阀、温度继电器、压力继电器、油压差继电器、背压阀、冷却水量调节阀等。5.9 显示仪表各主要设备均应有显示其工作
14、与否的仪表，如电流表、压力表、温度表等。多设备则不能共用一个仪表，要独立分开。如风机的电流表、两台压缩机的电流表均需分开来显示，这样才能方便管理人员根据电流的大小、压力的大小，更准确地判断系统的工作状况是否良好，便于及早的发现问题、解决问题，防止酿成不必要的事故。5.10 报警及监控对于自动化的船舶，设备的报警和监控是必不可少的功能。如冷却水低压报警、压缩机排出高压停止报警、润滑油低压报警等等。5.11 安全保护安全保护有：汽体高压停止保护、吸入压力低停止保护、润滑油低压停止保护。6 选择设备的原则我们在选择设备时，要注意以下几点：第一，对监造人员的选择；要选择那些业务精通、见多识广、实践经验
15、丰富、认真负责、廉洁奉公的监造人员。第二，选择设备前要多方调查，了解各厂家设备的使用情况和消费者反馈情况。做到心里有数，在选择设备时要货比三家，通过比较来鉴别。第三，选用设备的原则，设备遵循能用符合有关规范好用工作可靠效率高省费用寿命长的原则。最基本的是要符合规范所需的有关要求，在能用的基础上提高到好用，产品不好用，使用者就觉得非常不方便。工作可靠性是重中之重，也就是所说的产品质量；工作不可靠就会让使用者对产品失去信心，产品就会失去市场。当然，在市场经济的时代，在提倡节能减排的今天，产品的高效率也是重要的参考指标之一。总之，选择空调设备要注意工作的可靠性、可维修性、符合规范及船员的管理习惯。7 结束语现代造船，我们会面临很多设备的选择，但只要我们一心为公，充分运用自己丰富的专业知识和理论知识，综合群众的智慧，就一定会在源头上把好第一关，选到更多、更好的设备，让大多数的使用者都竖起大拇指叫好，让国家和单位花最少的钱，办最好的事，产生最大的经济效益。参考文献：1 中国船级社。钢质海船入级规范S。北京：人民交通出版社，20092 费千主编。船舶辅机M。辽宁：大连海事大学出版社。24 /L! /2O_?E/88K4E/24 /L! /2O_/1u)T *AAuT88E 4 4 2O 4
