1203A空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備1

1、1 第三節(jié) 船舶空調(diào)系統(tǒng)及設(shè)備 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 一、船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類 二、中央空調(diào)器Central Air Conditioner 三、布風(fēng)器Air Distributor 組成、各部分的作用；取暖、制冷工況 h-d圖上的變化過程( ) 。 結(jié)構(gòu)形式，誘導(dǎo)比() 2 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 一、船舶空調(diào)系統(tǒng)的分類 1.集中式單風(fēng)管系統(tǒng)Central Single Duct System 艙室的空氣參數(shù)的調(diào)節(jié)只能靠改變布風(fēng)器風(fēng)門

2、 開度，即改變風(fēng)量調(diào)節(jié)。 “單風(fēng)管” ：每個(gè)布風(fēng)器只有一個(gè)風(fēng)管供一種參數(shù)的風(fēng)。 “集中式”：全船送風(fēng)由一個(gè)“中央空調(diào)器”集中處理。 3 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 2.區(qū)域再熱District Reheat式(二次處理）單風(fēng)管系統(tǒng) 將中央空調(diào)器統(tǒng)一處理后的空氣，由設(shè)在空 調(diào)器分配室各隔離室內(nèi)或主風(fēng)管內(nèi)的二次換 熱器對(duì)送風(fēng)進(jìn)行再加熱，然后再用單風(fēng)管送 至各個(gè)艙室（即對(duì)顯熱負(fù)荷絕對(duì)值較大的艙 室送風(fēng)再加熱）。對(duì)熱負(fù)荷較小的艙室可不 進(jìn)行再加熱，不必把風(fēng)量過分調(diào)小。 新風(fēng) 回風(fēng) 混合室 風(fēng) 機(jī) 冷卻器 預(yù)熱器 空氣 不處理

3、再熱器 取暖工況使用 4 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 3.末端再處理式Terminal Reprocessing單風(fēng)管系統(tǒng) 除在中央空調(diào)器中對(duì)送風(fēng)作統(tǒng)一處理外，還在 各艙室的布風(fēng)器內(nèi)設(shè)末端換熱器Terminal Heat Exchanger，對(duì)送風(fēng)進(jìn)行末端再加熱或再冷卻。 冬季夏季 末端電再熱式變質(zhì)調(diào)節(jié)變量調(diào)節(jié) 末端水換熱式變質(zhì)調(diào)節(jié) 5 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 1-中央空調(diào)器 2-水冷卻器 3-水加熱器 4-循環(huán)水泵 5-有末端換熱 器的誘

4、導(dǎo)器 6-膨脹水箱 末端水換熱式單風(fēng)管系統(tǒng)末端水換熱式單風(fēng)管系統(tǒng) 缺點(diǎn)：水系統(tǒng)成本布置、布風(fēng)器成本高、凝水問題 6 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 4.雙風(fēng)管Dual Duct系統(tǒng) 1-空氣濾器 2-空氣預(yù)冷器 3-空氣預(yù)熱器 4-加濕器 5-風(fēng)機(jī) 6-中間分配室 7-再冷卻器 8-再加熱器 9-擋水板 10-后分配室 11-預(yù)處理送風(fēng)管 12-再處理送風(fēng)管 13-布風(fēng)器 一級(jí)送風(fēng)一級(jí)送風(fēng) 二級(jí)送風(fēng)二級(jí)送風(fēng) 特點(diǎn)：冬季和夏季都可變質(zhì)調(diào)節(jié)； 省去末端換熱器，管理方便； 采用直布式布風(fēng)器，噪聲??； 降溫：預(yù)冷、不預(yù)冷 取暖：預(yù)

5、熱 7 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 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 8 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air C

6、onditioning Plant 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( )： 9 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 根據(jù)送風(fēng)管內(nèi)空氣流速分類： 主風(fēng)管 風(fēng)速 支管 風(fēng)速 優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn) 低速 系統(tǒng) 1015 m/s 48 m/s 風(fēng)速低，風(fēng)管阻 力小，風(fēng)機(jī)的風(fēng) 壓不高 風(fēng)管截面積大，風(fēng)管尺 寸、重量大。風(fēng)管截面 為扁矩形，制造、安裝 和隔熱包扎麻煩 高速 系統(tǒng) 1525 m/s 815 m/s 采用誘導(dǎo)式送風(fēng)， 送風(fēng)量小，風(fēng)管 的尺寸和重量小。 風(fēng)管為預(yù)隔

7、熱標(biāo) 準(zhǔn)化圓風(fēng)管，安 裝簡(jiǎn)便，成本低 運(yùn)行成本高；風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 高，功率大，風(fēng)機(jī)會(huì)增 加降溫工況熱負(fù)荷； 空調(diào)器、風(fēng)管系統(tǒng)，誘 導(dǎo)式布風(fēng)器噪聲大 中速 系統(tǒng) 15m/s左 右 采用標(biāo)準(zhǔn)化圓風(fēng)管，不必設(shè)誘導(dǎo)送風(fēng)，可降低成 本、能耗和噪聲 10 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 二、中央空調(diào)器Central Air Conditioner 1.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

8、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。 空氣冷卻器、擋水板 后面詳述。 加濕器和空氣加熱器。加濕器放在空 氣加熱器之后，可利于加濕蒸汽(或水) 被熱空氣吸收，還可防止加濕蒸汽(或 水)結(jié)凍。但應(yīng)注意防止加濕過多。 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)。 空調(diào)回風(fēng)比 回風(fēng)量 總風(fēng)量Return Air Ratio 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

9、內(nèi)壁貼有 多孔性材料，用來(lái)消減高頻噪音。 11 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant ()空調(diào)通風(fēng)機(jī) A/C Fan/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) 12 直接冷卻式空氣冷卻器 船舶輔機(jī)第12章 船舶

10、空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 2.空氣的冷卻和除濕 1. 制冷劑蒸發(fā)溫度不 低于-2-4oC，一般為 07oC。 2. 空氣冷卻器的凝水 沿管外肋片下流，匯 集在底部的承水盤中， 然后沿泄水管排走。 泄水管出口有U形水 封，防止空氣旁通或 漏泄。 2.5m/s 13 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 下面先復(fù)習(xí)濕空氣的焓濕圖Enthalpy-Humidity diagram，再討論降溫工況的空氣參數(shù)在焓濕圖降溫工況的空氣參數(shù)在焓濕圖 上的變化過程。上的變化過程。 d (g/

11、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) 14 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 單位風(fēng)機(jī)熱(h4-h3) 4 0 5 6 7 1 2 32 31 G G 單位回風(fēng)吸熱(h2-h1) 空調(diào)器單位潛熱 負(fù)荷 (h5-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-h5) 5 單位新風(fēng)全熱負(fù)荷(h3-h2) 艙室單位全熱負(fù)荷(h7-h6) d h =100% 95. 07 . 0)( 04 54 0 tt tt E接觸系數(shù)冷卻效率 有回風(fēng)集中式

12、單 風(fēng)管降溫工況 () na me 單位送風(fēng)吸熱(h6-h5) 空氣冷卻器熱負(fù)荷 kJ/h )( 54 hhVQ 1 2 3新風(fēng) 回風(fēng) 15 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 關(guān)于3點(diǎn)狀態(tài)的推導(dǎo)： 新風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)1(h1, d1)，干空氣質(zhì)量ma,1；回風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)2(h2, d2)，干空氣質(zhì)量ma,2。 混合后干空氣質(zhì)量： ma,3 = ma,1 + ma,2 混合后濕空氣中水蒸氣質(zhì)量：(ma,1+ma,2)d3=ma,1d1+ma,2 d2 )( 32 1 , 2, 13 dd m m dd a a 混合后濕空氣焓值：(ma,1

13、+ma,2)h3=ma,1h1+ma,2 h2 )( 32 1 , 2, 13 hh m m hh a a 32 32 13 13 dd hh dd hh 1-3與3-2熱濕比相同，所以3在1和2的連線上。 23 13 32 13 1 , 2, dd dd m m a a 把m換算成風(fēng)量G，得教材結(jié)論。 16 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 3.空氣的加熱heating和加濕humidification 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

14、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 (0.20.5MPa) Steam Trap 17 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 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?高，相對(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。 18 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant =100% 單位送風(fēng)熱(h6-h7) 艙室單位全熱負(fù)荷(h7

15、-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) 3 4 5 6 7 8 h d 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)(2 . 1)()( 454545 ttVttcVhhVQ p 加濕器蒸汽耗量 3 56 3 56 10)(2 . 110)( ddVddVW 1 2 新風(fēng) 回風(fēng) 19 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 噴水：等焓過程 噴汽：等溫過程 20 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)

16、裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 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)？ 21 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 6. 室外氣溫不變，含濕量增大，空冷器顯熱負(fù)荷 (增大、不變

17、、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 22 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 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)

18、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)。 23 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 三、布風(fēng)器Air Distributor 要求能使送風(fēng)與室內(nèi)空氣很好混合，從 而使室溫均勻 能保持人的活動(dòng)區(qū)內(nèi)風(fēng)速適宜 能單獨(dú)進(jìn)行調(diào)節(jié) 阻力和噪聲小 結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，價(jià)格較低

19、 按安裝位置分類：頂式、壁掛式 24 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 適用于大空 間的艙室 適用于空氣參數(shù)均 勻性要求高的艙室 用于天花板平 整的小艙室 側(cè)吹式壁式 在艙壁底部垂直 安裝，使用方便 頂式孔板式 25 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 按送風(fēng)誘導(dǎo)作用強(qiáng)弱分類：直布式、誘導(dǎo)式 1.直布式布風(fēng)器 26 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 按送風(fēng)誘導(dǎo)作用強(qiáng)弱分類：直布式、誘導(dǎo)式 1.直布式布風(fēng)器 特點(diǎn)：將風(fēng)直接送入艙室，出口做成有利于送 風(fēng)氣流擴(kuò)散的形狀。出口風(fēng)速較低(24m/s)， 送風(fēng)與室內(nèi)空氣混合較慢，送風(fēng)溫差不宜過大 (10oC以下)。價(jià)格低，阻力小，噪聲低。一般 設(shè)調(diào)風(fēng)門，如有末端換熱器，還設(shè)有調(diào)溫旋鈕。 27 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 單風(fēng)管直布式布風(fēng)器 28 船舶輔機(jī)第12章 船舶空調(diào)裝置船舶空調(diào)裝置 Marine Air Conditioning Plant 球形布風(fēng)