1、 为了能在舱室内创造出一个适宜的为了能在舱室内创造出一个适宜的人工气候，以便为船员、旅客提供一个人工气候，以便为船员、旅客提供一个舒适的工作和生活环境，现代船舶大都舒适的工作和生活环境，现代船舶大都设有空气调节装置。设有空气调节装置。一、对船舶空调的要求一、对船舶空调的要求 船舶空调主要用于满足人们对工作和生活环境舒适和船舶空调主要用于满足人们对工作和生活环境舒适和卫生的要求。它与某些生产工艺和精密仪器等所要求的恒卫生的要求。它与某些生产工艺和精密仪器等所要求的恒温恒湿空调不同，对温、湿度等空气条件的要求并不十分温恒湿空调不同，对温、湿度等空气条件的要求并不十分严格，允许在稍大的范围内变动，属
2、于严格，允许在稍大的范围内变动，属于舒适性空调舒适性空调。船舶空调装置应能在规定的舱外空气设计参数下，使船舶空调装置应能在规定的舱外空气设计参数下，使室内空气条件符合以下要求。室内空气条件符合以下要求。四四“度度”(1)温度温度 就空调来说，使人舒适与否最重要的是能在一般衣着时自然地保持就空调来说，使人舒适与否最重要的是能在一般衣着时自然地保持身体的热平衡，其中影响最大的是空气的温度。在温度适中和稍有流身体的热平衡，其中影响最大的是空气的温度。在温度适中和稍有流动的空气条件下。动的空气条件下。根据通常的衣着情况，一般人感到舒适的温度条件冬季为根据通常的衣着情况，一般人感到舒适的温度条件冬季为1
3、924，夏季为夏季为2128。我国船舶空调舱室设计标准是，冬季室温为我国船舶空调舱室设计标准是，冬季室温为1922；夏季室温为夏季室温为2428；夏季室内外温差不超过；夏季室内外温差不超过610。室内各处温差不超过室内各处温差不超过35；(2)湿度湿度 人对空气的湿度并不十分敏感。相对温度在人对空气的湿度并不十分敏感。相对温度在30 70的范围的范围内人都不会感到不适。但如果湿度太低，人呼吸时会因失水过多内人都不会感到不适。但如果湿度太低，人呼吸时会因失水过多而感到口干舌燥，而湿度太高，则汗液难以蒸发，也不舒服。而感到口干舌燥，而湿度太高，则汗液难以蒸发，也不舒服。夏季空调夏季空调采用冷却除湿
4、法，采用冷却除湿法，室内湿度一般控制在室内湿度一般控制在4050；冬季室内湿度以冬季室内湿度以3040为宜为宜，以便减少送风加湿量，并防止，以便减少送风加湿量，并防止靠外界的舱壁结露。靠外界的舱壁结露。(3)清新程度清新程度 所谓清新程度是指空气清洁所谓清新程度是指空气清洁(少含粉尘和有害气体少含粉尘和有害气体)和新鲜和新鲜(有足有足够的含氧量够的含氧量)的程度。如果只的程度。如果只从满足人呼吸对氧气的需要出发从满足人呼吸对氧气的需要出发，新新鲜空气的最低供给量鲜空气的最低供给量24m3/h人人即可，然而要使即可，然而要使 空气中二氧化空气中二氧化碳、烟气等有害气体的浓度在允许的程度以下，则碳
5、、烟气等有害气体的浓度在允许的程度以下，则新风量就需达新风量就需达到到3050m3h 人人。(4)气流速度气流速度 在室内的活动区域，要求空气能有轻微的流动，以使室内温、湿在室内的活动区域，要求空气能有轻微的流动，以使室内温、湿度均匀和人不感到气闷，室内气流速度以度均匀和人不感到气闷，室内气流速度以015020ms为宜，为宜，最大不超过最大不超过035ms，否则人会感到不舒适。，否则人会感到不舒适。距室内空调出风口距室内空调出风口1m处测试的噪声应不大于处测试的噪声应不大于5560dB(A)。我国所定的远洋船舶空调设计的舱外条件我国所定的远洋船舶空调设计的舱外条件 冬季为一冬季为一18，相对湿
6、度，相对湿度80，夏季为夏季为+35，湿球温度，湿球温度28(约相当约相当于相对湿度于相对湿度70)。我国和我国和ISO所定的船舶空调装置设计参数如表所定的船舶空调装置设计参数如表12-1所示。所示。工工 况况项项 目目 冬冬 季季 夏夏 季季 室内温度室内温度 1922 2428 室内外温差室内外温差 610 相对湿度相对湿度 3040 40一一50 风速风速 035m。以下。以下 新鲜空气量新鲜空气量 3050m3h人人 允许噪声级允许噪声级 5560dB(A)舱外条件舱外条件(远洋远洋)一一18 80 35 28(湿球湿球)ISO SF6 舱外舱外 22 一一20 27 50 30 70
7、二、船舶空调装置概况二、船舶空调装置概况 船舶空调装置一般都是将空气经过集中处理再分送到各个舱室，这船舶空调装置一般都是将空气经过集中处理再分送到各个舱室，这样的空调装置称为样的空调装置称为集中式或中央空调装置集中式或中央空调装置。有的船舶空调装置还能将。有的船舶空调装置还能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，称为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，称为半半集中式空调装置集中式空调装置。只有某些特殊舱室，例如机舱集中控制室，才单独。只有某些特殊舱室，例如机舱集中控制室，才单独设专用的空气调节器，称为设专用的空气调节器，称为独立式空调装置独立式空调装置。非空
8、调舱室非空调舱室(厕所、浴室、配餐室等厕所、浴室、配餐室等)、公共活动舱室和病房，以及、公共活动舱室和病房，以及某些较大客船的走廊都设有抽风口，由排风机，经排风系统从高处排某些较大客船的走廊都设有抽风口，由排风机，经排风系统从高处排至舷外。至舷外。由于非空调舱室中形成一定的负压，空调舱室的空气就会自动流由于非空调舱室中形成一定的负压，空调舱室的空气就会自动流入，使非空调舱室也能得到一定的空调效果，并避免这些舱室的不良入，使非空调舱室也能得到一定的空调效果，并避免这些舱室的不良气味散发到其它舱室。气味散发到其它舱室。第二节、空调送风量和送风参数第二节、空调送风量和送风参数一、空调送风量和送风参数
9、的确定一、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舱室的显热负荷和湿负荷 单位时间内渗入舱室并能引起室温变化的热量称为舱室的显热负荷，单位为单位时间内渗入舱室并能引起室温变化的热量称为舱室的显热负荷，单位为kJh，用，用Q。表示。表示。它主要包括：它主要包括：(1)渗入热渗入热因室内外温差而由舱室壁面渗入的热量因室内外温差而由舱室壁面渗入的热量;(2)太阳辐射热太阳辐射热因太阳照在舱室外壁而传入的热量因太阳照在舱室外壁而传入的热量;(3)人体热人体热室内人员散发的热量，平均每人约室内人员散发的热量，平均每人约210kJh；(4)设备热设备热室内照明和其它电气设备等所散发的热量。室内照
10、明和其它电气设备等所散发的热量。据统计分析，夏季，渗入热约占舱室显热负荷的据统计分析，夏季，渗入热约占舱室显热负荷的2631；透过玻璃窗的太阳辐射热约占透过玻璃窗的太阳辐射热约占2527，人体散热约占人体散热约占1618；电气设备散热约占电气设备散热约占45。这些热负荷都是从外界进入舱室的，夏季舱室的显热负荷都为正值。冬季，因渗这些热负荷都是从外界进入舱室的，夏季舱室的显热负荷都为正值。冬季，因渗入热变为负值入热变为负值(实际上是渗出热实际上是渗出热)，而且绝对值远大于其余三项之和，故舱室显热负，而且绝对值远大于其余三项之和，故舱室显热负荷即变为负值。荷即变为负值。舱室在单位时间内所增加的水蒸
11、气量称为舱室的湿负荷，单位为舱室在单位时间内所增加的水蒸气量称为舱室的湿负荷，单位为gh，用，用D表示。表示。舱室的湿负荷主要来自室内人员和某些潮湿物品所散发的水汽。根据气温舱室的湿负荷主要来自室内人员和某些潮湿物品所散发的水汽。根据气温和劳动强度的不同，每个人产生的湿负荷约为和劳动强度的不同，每个人产生的湿负荷约为40200gh。湿负荷一般都为正。湿负荷一般都为正值。值。第二节、空调送风量和送风参数第二节、空调送风量和送风参数舱室（tr,r）送风送风排风排风回风回风新新风风显显热热负负荷荷湿湿负负荷荷2送风量和送风参数的确定送风量和送风参数的确定 图图122示出舱室热、湿平衡的示意图。示出舱
12、室热、湿平衡的示意图。当舱室内的空气状况稳定时，送风量和从室内排出的空气流量是当舱室内的空气状况稳定时，送风量和从室内排出的空气流量是相等的，换气所带走的热量和湿量应分别与舱室的热负荷和湿负荷相等的，换气所带走的热量和湿量应分别与舱室的热负荷和湿负荷相等相等。即。即 Qx=Vcp(tr-ts)kJh W=V(dr-ds)gh式中：式中：V送风的体积流量，送风的体积流量，m3h；空气密度，常温常压下约为空气密度，常温常压下约为1.2kgm3 cp 空气定压比热，约为空气定压比热，约为1 kJkg tr,ts室内温度及送风温度，室内温度及送风温度，dr,ds室内空气及送风含湿量，室内空气及送风含湿
13、量，g/kg船舶各空调舱室的热负荷是各不相同的，即使是同一空调舱室，其船舶各空调舱室的热负荷是各不相同的，即使是同一空调舱室，其热负荷也会变化；热负荷也会变化；各舱室人员对气候条件的要求也可能不同，因此，就希望能对各空各舱室人员对气候条件的要求也可能不同，因此，就希望能对各空调舱室的空气温度进行单独调节。调舱室的空气温度进行单独调节。空气温度调节的方法有两种：空气温度调节的方法有两种：一是改变送风量，即变量调节；一是改变送风量，即变量调节；主要通过改变布风器风门开度来实主要通过改变布风器风门开度来实现，变量调节可能影响风管中的风压，干扰其它舱室的送风量，而现，变量调节可能影响风管中的风压，干扰
14、其它舱室的送风量，而且会影响室温分布的均匀性，调节性能不如变质调节好。且会影响室温分布的均匀性，调节性能不如变质调节好。一种则是改变送风温度，即变质调节；一种则是改变送风温度，即变质调节；在布风器中进行再加热、再在布风器中进行再加热、再冷却或采用双风管系统来实现。冷却或采用双风管系统来实现。当外界气候条件很差，以致全船空调舱室的热负荷超过设计值，而当外界气候条件很差，以致全船空调舱室的热负荷超过设计值，而送风量又已达到设计限度时，要保持舱室的温度适宜，就只能靠暂送风量又已达到设计限度时，要保持舱室的温度适宜，就只能靠暂时减少新风量、增大回风量的方法来解决。时减少新风量、增大回风量的方法来解决。
15、二、舱室的热湿比和空调分区二、舱室的热湿比和空调分区 1，舱室的全热负荷和热湿比，舱室的全热负荷和热湿比 为了能在研究空调过程中利用湿空气的焓湿图，就须研究湿为了能在研究空调过程中利用湿空气的焓湿图，就须研究湿空气状态变化过程的焓值变化及过程的热湿比。空气状态变化过程的焓值变化及过程的热湿比。由工程热力学可知，由工程热力学可知，1 kg湿空气的焓湿空气的焓h大致为大致为1 kg干空气的干空气的焓焓ha与其所含水蒸气的焓与其所含水蒸气的焓 0001 dhv之和，即之和，即 h=ha+0001 dhv kJkg 舱室的舱室的全热负荷全热负荷Q是单位时间内加入舱室使空气焓值变化的全部热量，是单位时间
16、内加入舱室使空气焓值变化的全部热量，它为显热负荷它为显热负荷Qx与潜热负荷与潜热负荷Qq之和。之和。Q Qx+Qq舱室的湿负荷舱室的湿负荷W(kgh)会使空气的含湿量会使空气的含湿量d增加，也就是使湿空气增加，也就是使湿空气的焓值增加，即可视为的焓值增加，即可视为潜热负荷。潜热负荷。Qq=2.5W kJh 船上各空调舱室的位置、大小和用途不尽相同，所以不同舱室不仅热负船上各空调舱室的位置、大小和用途不尽相同，所以不同舱室不仅热负荷和湿负荷可能不同，而且热湿比也可能不同。荷和湿负荷可能不同，而且热湿比也可能不同。位置相近和大小相同的舱室，热负荷相近，如住的人越多，则湿负荷越位置相近和大小相同的舱
17、室，热负荷相近，如住的人越多，则湿负荷越大，热湿比的绝对值就越小。大，热湿比的绝对值就越小。公共舱室公共舱室(尤其是餐厅尤其是餐厅)湿负荷一般较大，热湿比则比船员住舱要小；湿负荷一般较大，热湿比则比船员住舱要小；夏季船员住舱的夏季船员住舱的约为约为12,56025,120kJkg；餐厅餐厅则约为则约为6 28012 560kJkg。冬季冬季Q0，为正值。为正值。舱室的全热负荷和湿负荷之比可称为舱室的舱室的全热负荷和湿负荷之比可称为舱室的热湿比热湿比，用，用表示。表示。2空调的分区空调的分区 空调装置的中央空调器的送风量不宜过大，比较合适的送风量约空调装置的中央空调器的送风量不宜过大，比较合适的
18、送风量约在在3 0007 500m3h范围内。这是因为每根范围内。这是因为每根主风管主风管的流量通常都的流量通常都限制在限制在1 500m3h之内，以免其尺寸过大，这样，若一个中央空调之内，以免其尺寸过大，这样，若一个中央空调器送风量太大，就会因主风管数目太多而难于布置。所以，空调舱器送风量太大，就会因主风管数目太多而难于布置。所以，空调舱室较多的船舶。室较多的船舶。一般都分为若干独立的空调区，并为每区设置各自的空调器和送风一般都分为若干独立的空调区，并为每区设置各自的空调器和送风系统。系统。在划分空调分区时，应将热湿比相近的舱室划在同一分区内。这在划分空调分区时，应将热湿比相近的舱室划在同一
19、分区内。这是因为当舱室的热湿比相差较大时，若采用同样参数的送风，单靠是因为当舱室的热湿比相差较大时，若采用同样参数的送风，单靠调节风量，是不能使各舱室内的空气参数同时保持在适宜的范围之调节风量，是不能使各舱室内的空气参数同时保持在适宜的范围之内的。内的。空调的分区空调的分区当空调舱室达到稳定状态时，换当空调舱室达到稳定状态时，换气所带走的热量和湿量，将等于气所带走的热量和湿量，将等于舱室的热负荷和湿负荷；舱室的热负荷和湿负荷；其平衡关系可用全热平衡式其平衡关系可用全热平衡式(127)和湿平衡式和湿平衡式(122)来表示。由于排来表示。由于排走空气的参数就是室内空气的参走空气的参数就是室内空气的
20、参数数(tr、dr和和hr)，所以也可以理解，所以也可以理解为送风在参数为送风在参数(ts，ds和和hs)转变转变到室内空气参数的过程中，正好到室内空气参数的过程中，正好吸收了相当于舱室热负荷和湿负吸收了相当于舱室热负荷和湿负荷的热量和湿量。荷的热量和湿量。dr-dshr-hs空调的分区空调的分区上述过程的热湿比也就是舱室的热湿比上述过程的热湿比也就是舱室的热湿比:当舱室的热湿比相近当舱室的热湿比相近(如图中的如图中的A舱和舱和B舱舱)时，采用合适的送风量，时，采用合适的送风量，即可使各舱室内的参数处于即可使各舱室内的参数处于h一一d图上的舒适区域内。图上的舒适区域内。但如果舱室间的热湿比相差
21、太远但如果舱室间的热湿比相差太远(如图中的如图中的A舱与舱与C舱舱)，则无论怎，则无论怎样调节送风量，也不可能使各舱样调节送风量，也不可能使各舱室的空气参数同时处于室的空气参数同时处于Ad图上图上的舒适区域内。这时只有向热湿的舒适区域内。这时只有向热湿比较小的比较小的C舱送人含湿量小的风舱送人含湿量小的风(点点C)，才可能使该舱室的空气参，才可能使该舱室的空气参数进人舒适区域。数进人舒适区域。空调的分区空调的分区 货船上，由于空调舱室不多，一般都是根据对热负荷影响的差别将左、货船上，由于空调舱室不多，一般都是根据对热负荷影响的差别将左、右舷分为两个空调区，较大的船也有将受日光和海风影响较大的艇
22、甲板右舷分为两个空调区，较大的船也有将受日光和海风影响较大的艇甲板以上舱室单独设区，即全船设三个空调区。以上舱室单独设区，即全船设三个空调区。客船上，由于空调舱室为数甚多，则空调分区就要多得多。客船空调客船上，由于空调舱室为数甚多，则空调分区就要多得多。客船空调分区除照顾热湿比的差异外，还应避免风管穿过船上的防火隔墙或水密分区除照顾热湿比的差异外，还应避免风管穿过船上的防火隔墙或水密隔墙。如果确需穿过，则须加设防火风闸或水密风闸，以便一旦发生火隔墙。如果确需穿过，则须加设防火风闸或水密风闸，以便一旦发生火灾或船体破损进水时，能及时将其关闭，以防火势曼延或海水进入。灾或船体破损进水时，能及时将其
23、关闭，以防火势曼延或海水进入。第三节第三节 船舶空调系统及设备船舶空调系统及设备 一、船舶空调系统的分类一、船舶空调系统的分类 集中式和半集中式船舶空调装置根据其集中式和半集中式船舶空调装置根据其调节方法调节方法的不同的不同主要有以下几种形式。主要有以下几种形式。1集中式单风管系统集中式单风管系统2区域再热式单风管系统区域再热式单风管系统 3末端再处理式单风管系统末端再处理式单风管系统4双风管系统双风管系统1集中式单风管系统集中式单风管系统 在这种系统中，送风由中央空调器统一处理，然后通过单风管送到在这种系统中，送风由中央空调器统一处理，然后通过单风管送到各个舱室，如图各个舱室，如图124所示
24、。由于各舱室的送风参数相同，所以对各所示。由于各舱室的送风参数相同，所以对各舱室空气参数的个别调节就只能靠改变布风器风门的开度，即改变送舱室空气参数的个别调节就只能靠改变布风器风门的开度，即改变送风量来实现。这种系统比较简单，初置费较低，在货船上用得最普遍。风量来实现。这种系统比较简单，初置费较低，在货船上用得最普遍。但因采用变量调节，调节幅度不宜过大，否则难以保证舱室的新风供但因采用变量调节，调节幅度不宜过大，否则难以保证舱室的新风供给量和室内空气参数基本相等，此外，调节时还会对其它舱室的送风给量和室内空气参数基本相等，此外，调节时还会对其它舱室的送风量产生干扰。量产生干扰。2区域再热式单风
25、管系统区域再热式单风管系统 这种系统是将中央空调器统一处理后的空气，由设在空调器分配这种系统是将中央空调器统一处理后的空气，由设在空调器分配室各隔离室内或主风管内的室各隔离室内或主风管内的二次换热器二次换热器对送风进行再加热，即对送对送风进行再加热，即对送风温度作进一步调节，然后再用单风管送至各个舱室。风温度作进一步调节，然后再用单风管送至各个舱室。这种系统对热负荷这种系统对热负荷(绝对值绝对值)较小的舱室可少进行或不进行再加热较小的舱室可少进行或不进行再加热(即采用较小的送风温差即采用较小的送风温差)，故一般可不必把送风量过分调小。，故一般可不必把送风量过分调小。3末端再处理式单风管系统末端
26、再处理式单风管系统 这种系统除在中央空调器中对送风作统一处理外，还在各舱室这种系统除在中央空调器中对送风作统一处理外，还在各舱室的布风器内设的布风器内设末端换热器末端换热器，对送风进行末端再处理。，对送风进行末端再处理。末端再处理的方式通常有两种。末端再处理的方式通常有两种。一种是一种是末端电再热式末端电再热式，即在布风器内设电加热器，即在布风器内设电加热器，冬季冬季改变加热改变加热电阻的阻值进行电阻的阻值进行变质调节变质调节，空调器将送风只加热到能满足热负荷，空调器将送风只加热到能满足热负荷较低的舱室对室温的最低要求即可，一般为较低的舱室对室温的最低要求即可，一般为2030，夏季夏季则只则只
27、能做能做变量调节变量调节，送风温度为，送风温度为1115。这种方法所花费用不多，。这种方法所花费用不多，管理也较简单，常在低温海域航行的货船多有使用。管理也较简单，常在低温海域航行的货船多有使用。另一种是另一种是末端水换热式末端水换热式，即在布风器内设水换热器，冬季通以热，即在布风器内设水换热器，冬季通以热水，夏季则通以冷水，如图水，夏季则通以冷水，如图125所示。这种系统冬、夏都可藉调所示。这种系统冬、夏都可藉调节水量实现节水量实现变质调节变质调节。取暖工况时送风温度约为。取暖工况时送风温度约为1525；降温；降温工况时约为工况时约为1216。这种系统的空调器只需承担舱室的部分热、。这种系统
28、的空调器只需承担舱室的部分热、湿负荷，故送风量可比其它空调器减少湿负荷，故送风量可比其它空调器减少1213，有的即可采，有的即可采用全新风。用全新风。4双风管系统双风管系统 这种系统的中央空调器如图所示，由前、后两部分组成，一部这种系统的中央空调器如图所示，由前、后两部分组成，一部分送风经空调器前部预处理后即经中间分配室送至舱室布风器，分送风经空调器前部预处理后即经中间分配室送至舱室布风器，称为称为一级送风一级送风，而其余部分则经空调器后部再处理后经后分配室，而其余部分则经空调器后部再处理后经后分配室送至舱室布风器，称为送至舱室布风器，称为二级送风二级送风。这种系统能向舱室同时供送温度不同的两
29、种空气这种系统能向舱室同时供送温度不同的两种空气，因此通过调节布风器，因此通过调节布风器两个风门的开度，改变两种送风的混合比，即可调节舱室温度，两个风门的开度，改变两种送风的混合比，即可调节舱室温度，冬、夏冬、夏都可变质调节都可变质调节，调节灵敏。虽然空调器和风管系统的重量和尺寸较大，调节灵敏。虽然空调器和风管系统的重量和尺寸较大，但因不需设末端换热器，可采用较便宜的直布式布风器，故噪声低，管但因不需设末端换热器，可采用较便宜的直布式布风器，故噪声低，管理简单，当布风器数量较多时总造价比末端再处理式低，较适合对空调理简单，当布风器数量较多时总造价比末端再处理式低，较适合对空调性能要求高的客船。
30、性能要求高的客船。双风管系统双风管系统在取暖工况时：在取暖工况时：一级送风温度应控制在一级送风温度应控制在15左右，二级送风温度可视外界气候条件而左右，二级送风温度可视外界气候条件而定，一般在定，一般在2943的范围内；的范围内；降温工况时：降温工况时：一级送风温度为进风温度加风机温升一级送风温度为进风温度加风机温升(当不装预冷器时当不装预冷器时)，二级风温度为二级风温度为1115。空调系统按送风管内空调系统按送风管内空气流速空气流速的高低分为：的高低分为：1低速系统低速系统 低速系统主风管内的风速不超过低速系统主风管内的风速不超过15ms，常用的风速范围，常用的风速范围为为1015ms，进入
31、各舱室送风支管的风速为，进入各舱室送风支管的风速为48ms。由。由于风速低，风管阻力小，所以空调风机的风压不高，全风压约于风速低，风管阻力小，所以空调风机的风压不高，全风压约在在12kPa以下；但低风速则要求风管截面增大，这使得风管以下；但低风速则要求风管截面增大，这使得风管尺寸、重量也随之增大，且为了减小风管所占的空间高度，截尺寸、重量也随之增大，且为了减小风管所占的空间高度，截面需做成扁矩形，使得制造、安装和隔热包扎都较麻烦。面需做成扁矩形，使得制造、安装和隔热包扎都较麻烦。2高速系统高速系统 高速系统主风管内的风速在高速系统主风管内的风速在15ms以上，常用风速为以上，常用风速为25ms
32、左左右，有的高达右，有的高达30ms，送风支管风速约为，送风支管风速约为815ms。由于风速。由于风速高，可采用送风温差较大的诱导式送风，使送风量减小，故风管的高，可采用送风温差较大的诱导式送风，使送风量减小，故风管的尺寸和重量都可减小。尺寸和重量都可减小。高速系统多采用预隔热标准化圆风管及附高速系统多采用预隔热标准化圆风管及附件，既便于安装，又可降低成本。件，既便于安装，又可降低成本。二、中央空调器二、中央空调器 中央空调器中央空调器是集中式和半集中式空调装置是集中式和半集中式空调装置对对空气进行集中处理的设备空气进行集中处理的设备。在货船上，它通常。在货船上，它通常置于上层甲板后部的专门舱
33、室置于上层甲板后部的专门舱室空气调节站空气调节站里，在客船上空调器数目较多，故多分布在全里，在客船上空调器数目较多，故多分布在全船各处。船各处。下图示单风管系统的中央空调器为例说明空调器的各组成部分及其工作情况。下图示单风管系统的中央空调器为例说明空调器的各组成部分及其工作情况。1空气的吸入、过滤和消音空气的吸入、过滤和消音 外界新风和空调舱室的回风分别经新风进口外界新风和空调舱室的回风分别经新风进口1和回风进口被风机和回风进口被风机3吸人。在新吸人。在新风和回风进口处装有铁丝网或百叶窗，以防吸入较大的异物。新风量和回风量风和回风进口处装有铁丝网或百叶窗，以防吸入较大的异物。新风量和回风量的比
34、例可用手动调风门的比例可用手动调风门2、4进行调节。进行调节。回风量和总风量之比称为回风比回风量和总风量之比称为回风比，设计，设计时已经确定。调风门的开度在空调装置调试时已按要求调好，一般情况不予变时已经确定。调风门的开度在空调装置调试时已按要求调好，一般情况不予变动。动。空调通风机的静压应能克服空调器和送风系统的阻力，故采用风压空调通风机的静压应能克服空调器和送风系统的阻力，故采用风压较高、噪声较低的离心式通风机。较高、噪声较低的离心式通风机。高速系统高速系统可可采用采用效率较高的效率较高的后弯叶后弯叶型风机型风机，而，而低速系统低速系统因所需的风量较大，为减小风机尺寸多采用前弯因所需的风量
35、较大，为减小风机尺寸多采用前弯叶型风机。叶型风机。为降低空调器室的噪声，现在多将风机安装在空调器内。为降低空调器室的噪声，现在多将风机安装在空调器内。由于由于风机风机工作时所产生的热量将使排出的空气温度升高，高速系工作时所产生的热量将使排出的空气温度升高，高速系统为了避免降温工况时送风温度过高，并有利于提高空气冷却器的统为了避免降温工况时送风温度过高，并有利于提高空气冷却器的蒸发温度，通常多把风机蒸发温度，通常多把风机布置在空调器的进口布置在空调器的进口，称为，称为压出式空调器压出式空调器。在低速系统里，由于风压较低，空气流经风机的温升较小，故可把在低速系统里，由于风压较低，空气流经风机的温升
36、较小，故可把风机风机布置在空调器的出口布置在空调器的出口，以使空气能比较均匀地流过各换热器，以使空气能比较均匀地流过各换热器，称之为称之为吸入式空调器吸入式空调器。空调器常采用斜置抽屉式空调器常采用斜置抽屉式过滤元件。过滤元件。空调的高频噪音利用多孔空调的高频噪音利用多孔性吸声材料吸收；低频噪性吸声材料吸收；低频噪音利用风道截面积突然变音利用风道截面积突然变化消除。化消除。风机风机2空气的冷却和除湿空气的冷却和除湿 一般当外界气温高于一般当外界气温高于25时，就应使空调装置按降温工况运行。时，就应使空调装置按降温工况运行。空气的冷却和除湿空气的冷却和除湿在空调器中是由在空调器中是由空气冷却器空
37、气冷却器和和挡水板挡水板来完成的。来完成的。1新风进口状态点；新风进口状态点；2回风进口状态点；回风进口状态点；3新风，回风混合后的状态点：新风，回风混合后的状态点：4风机出口风机出口(空冷器进口空冷器进口)状态点；状态点；5空冷器出口状态点；空冷器出口状态点；6舱室送风状态点；舱室送风状态点；7室内空气状态点。室内空气状态点。新风状态点为新风状态点为1，回风状态点为回风状态点为2，新风和回风在进风混合室内混合，混合后的新风和回风在进风混合室内混合，混合后的状态点状态点3在在l一一2两点的连线上。点两点的连线上。点3距新风状距新风状态点和回风状态点的距离与新风量态点和回风状态点的距离与新风量C
38、：和回：和回风量风量G：成反比，即：成反比，即(31线段长线段长)(32线线段长段长)点点4为空冷器进口状态点，为空冷器进口状态点，空冷器出口的空气状态点可取空冷器出口的空气状态点可取100的饱和空气线上温度相当于冷却管壁的饱和空气线上温度相当于冷却管壁温的温的0点与点点与点4连线上的某点连线上的某点5。45即为空气流过空冷器时的冷却即为空气流过空冷器时的冷却减湿过程。减湿过程。5-6 送风管虽包有隔热层，但送风管虽包有隔热层，但也难免会有渗入热。因此，送也难免会有渗入热。因此，送风过程空气流过风管会有一定风过程空气流过风管会有一定温升温升(一般为一般为l15)，在图，在图上由上由56过程表示
39、。过程表示。67在舱内按舱室热湿比吸热、在舱内按舱室热湿比吸热、吸湿的过程。吸湿的过程。7-2为回风在走廊的等湿吸热过为回风在走廊的等湿吸热过程。程。空调器的热负荷是舱室全热负空调器的热负荷是舱室全热负荷、送风吸热、回风吸热、风荷、送风吸热、回风吸热、风机热以及新风全热负荷的总和。机热以及新风全热负荷的总和。Q=V（h4-h5）3空气的加热和加湿空气的加热和加湿 一般当外界气温低于一般当外界气温低于15时，就应使空调装置按取暖工况运时，就应使空调装置按取暖工况运行。在空调器中空气的加热和加湿是由空气加热器和加湿器来行。在空调器中空气的加热和加湿是由空气加热器和加湿器来完成的。完成的。空气的加热
40、可采用空气的加热可采用电加热电加热、蒸气加热蒸气加热或或热水加热热水加热等方式；等方式；除间接冷却式空调系统在取暖工况利用同一换热器改以热水加热外，船除间接冷却式空调系统在取暖工况利用同一换热器改以热水加热外，船用集中式空调器多使用蒸气加热。加热器由带肋片的蛇形管组成。加热用集中式空调器多使用蒸气加热。加热器由带肋片的蛇形管组成。加热蒸汽常用表压为蒸汽常用表压为0205MPa的饱和蒸汽。的饱和蒸汽。加湿加湿可采用可采用蒸汽加湿蒸汽加湿或或喷水加湿喷水加湿，在某些小型独立的空调装置中，在某些小型独立的空调装置中还采用电热加湿器。还采用电热加湿器。船用集中式空调器采用蒸汽加湿的较多。最简单的加湿器
41、就是图船用集中式空调器采用蒸汽加湿的较多。最简单的加湿器就是图示的一根镀锌钢管示的一根镀锌钢管(1 1020mm)，该管在迎风方向开有两排直径，该管在迎风方向开有两排直径为为12mm的蒸汽喷孔的蒸汽喷孔(中心夹角中心夹角90，孔距，孔距50mm左右左右)。由于蒸汽加湿采用的是低压饱和蒸汽，稍有降温就会产生凝水，由于蒸汽加湿采用的是低压饱和蒸汽，稍有降温就会产生凝水，使加湿效果变差，为此又设计了其它各种干式蒸汽加湿器。使加湿效果变差，为此又设计了其它各种干式蒸汽加湿器。加湿器放置在加热器后比较合适加湿器放置在加热器后比较合适，因为此处空气温度较高，相对湿，因为此处空气温度较高，相对湿度较小，喷入
42、的蒸汽度较小，喷入的蒸汽(或水或水)容易被空气吸收，同时还可防止加湿器在容易被空气吸收，同时还可防止加湿器在进风温度太低时冻结，但应防加湿过多而造成舱内壁面的结露。进风温度太低时冻结，但应防加湿过多而造成舱内壁面的结露。三、布风器三、布风器 舱室的送风是通过布风器送入的。舱室的送风是通过布风器送入的。布风器应满足以下要求：布风器应满足以下要求：(1)能使送风与室内空气很好地混合，从而使室温均匀性好；能使送风与室内空气很好地混合，从而使室温均匀性好；(2)能保持人的活动区内风速适宜；能保持人的活动区内风速适宜；(3)能单独进行调节；能单独进行调节；(4)阻力和噪声较小；阻力和噪声较小；(5)结构
43、紧凑，外形美观，价格较低。结构紧凑，外形美观，价格较低。布风器按安装位置的不同分为顶式和壁式两类。布风器按安装位置的不同分为顶式和壁式两类。壁式布风器靠舱壁底部垂直安装，使用方便。壁式布风器靠舱壁底部垂直安装，使用方便。顶式布风器装在天花板上，不占舱室地面，在艺术顶式布风器装在天花板上，不占舱室地面，在艺术造型工能与顶灯配合，起到装饰效果，所以，在船舶造型工能与顶灯配合，起到装饰效果，所以，在船舶空调系统中采用较多。空调系统中采用较多。(a)适用于天花板较平整的小舱室：适用于天花板较平整的小舱室：(b)适用于高诱导比的壁式布风器，适用于高诱导比的壁式布风器，(c)适用于空间较大的舱室；适用于空
44、间较大的舱室；(d)适用于空气参数均匀性要求较高的舱室。适用于空气参数均匀性要求较高的舱室。布风器按送风诱导作用的强弱可分为布风器按送风诱导作用的强弱可分为直布式直布式和和诱导式诱导式两类。两类。1、直布式布风器、直布式布风器 直布式布风器是一种将送风直接送人舱室的布风器，其出口做成有直布式布风器是一种将送风直接送人舱室的布风器，其出口做成有利于送风气流扩散的形状，如喇叭形、格栅形等。直布式布风器的出利于送风气流扩散的形状，如喇叭形、格栅形等。直布式布风器的出口风速较低，一般为口风速较低，一般为24ms，送风与室内空气混合较慢，所以送，送风与室内空气混合较慢，所以送风温差不宜过大，一般在风温差
45、不宜过大，一般在10以下。以下。直布式布风器直布式布风器图为一种带电加热器的壁式图为一种带电加热器的壁式诱导器。诱导器。它的特点是静压箱它的特点是静压箱10中的静中的静压较高，送风压较高，送风(称称一次风一次风)是是通过许多小喷嘴通过许多小喷嘴9(约约2646个个)喷出，喷嘴的出风速度喷出，喷嘴的出风速度较高较高(一般可达一般可达2040ms)，能把很大一部分室内空，能把很大一部分室内空气经外罩正面的进风栅气经外罩正面的进风栅4卷卷系进来系进来(称称二次风二次风)，混合后，混合后再从顶部出口格栅再从顶部出口格栅6吹出，吹出，送人室内送人室内.2、诱导式布风器（简称诱导器）、诱导式布风器（简称诱
46、导器）二次风量二次风量G2(kgh)与一次风量与一次风量G1(kgh)之比称为之比称为诱导比诱导比。由于气温变化。由于气温变化不大，密度变化可以忽略，因此，诱不大，密度变化可以忽略，因此，诱导比导比：G2/G1V2/V1一般诱导比为一般诱导比为24较为经济，这时较为经济，这时静压箱中的相应静压约为静压箱中的相应静压约为01505 kPa。除阻力大外，诱导器的另一缺点是噪声较大，可达除阻力大外，诱导器的另一缺点是噪声较大，可达5055dB。此外，诱。此外，诱导器的价格也昂贵。因此，目前在商船上仍以采用直布式布风器为多。导器的价格也昂贵。因此，目前在商船上仍以采用直布式布风器为多。诱导式布风器（简
47、称诱导器）诱导式布风器（简称诱导器）一、降温工况的自动调节一、降温工况的自动调节二、取暖工况的温度自动调节、取暖工况的温度自动调节三、取暖工况的湿度度自动调节、取暖工况的湿度度自动调节 四、送风系统静压的自动调节四、送风系统静压的自动调节 一、降温工况的自动调节一、降温工况的自动调节 降温工况是用空气冷却器对空调送风进行冷却除湿。当送风进入降温工况是用空气冷却器对空调送风进行冷却除湿。当送风进入舱室后，吸收热量和湿量，使室内能保持合适的空气状态。舱室后，吸收热量和湿量，使室内能保持合适的空气状态。降温工况只要舱保持空冷器中足够低的蒸发温度或载冷剂温度，降温工况只要舱保持空冷器中足够低的蒸发温度
48、或载冷剂温度，即保持足够低的空冷器壁面温度，便有足够的除湿效果，使一般即保持足够低的空冷器壁面温度，便有足够的除湿效果，使一般舱室的相对湿度都能保持在合适的范围之内，故降温工况通常都舱室的相对湿度都能保持在合适的范围之内，故降温工况通常都不对送风湿度再做专门调节。不对送风湿度再做专门调节。对湿度不作调节对湿度不作调节降温工况的自动调节降温工况的自动调节 1直接蒸发式空冷器的温度调节直接蒸发式空冷器的温度调节 采用直接蒸发式空冷器的空调制冷装置，一般都采用直接蒸发式空冷器的空调制冷装置，一般都采用带能量调节的采用带能量调节的制冷压缩机与热力膨胀阀相配合制冷压缩机与热力膨胀阀相配合，调节制冷量，使
49、蒸发压力、蒸发温，调节制冷量，使蒸发压力、蒸发温度保持在一定范围内。度保持在一定范围内。鉴于每个热力膨胀阀适宜的制冷量范围有限，故有些热负荷变动较鉴于每个热力膨胀阀适宜的制冷量范围有限，故有些热负荷变动较大的空调制冷装置就采用了二组电磁阀和膨胀阀为同一台空冷器供液，大的空调制冷装置就采用了二组电磁阀和膨胀阀为同一台空冷器供液，必要时切换使用。必要时切换使用。图示的是采用能作三级能量调节的六缸压缩机的空调制冷装置低压图示的是采用能作三级能量调节的六缸压缩机的空调制冷装置低压管路的示意图，圈示该装置的性能曲线及工况变化。管路的示意图，圈示该装置的性能曲线及工况变化。外界空气温度和湿度较高，送风量较
50、大时，空冷器热负荷较大，因外界空气温度和湿度较高，送风量较大时，空冷器热负荷较大，因蒸发压力蒸发压力p0较高，两个能量调节压力继电器较高，两个能量调节压力继电器P23、P33和低压继和低压继电器电器P都接通，压缩机六缸运行。都接通，压缩机六缸运行。两个电磁阀两个电磁阀1DF、2DF同时开启，同时开启，较小的膨胀阀较小的膨胀阀1TV和较大的膨胀阀和较大的膨胀阀2TV同时供液同时供液，压缩冷凝机组的性，压缩冷凝机组的性能曲线为能曲线为R，工况点为，工况点为A。随着外界空气温度、湿度的降低，部分布风器也可能关小，空冷器的热随着外界空气温度、湿度的降低，部分布风器也可能关小，空冷器的热负荷相应减小，其
