第十二章 船舶空調(diào)裝置

marineairconditioningplant

第一節(jié)概述第二節(jié)空調(diào)的送風量和送風參數(shù)第三節(jié)船舶空調(diào)系統(tǒng)及設備第四節(jié)船舶空調(diào)裝置的自動調(diào)節(jié)第五節(jié)船舶空調(diào)裝置的實例和管理

復習思考題第十二章船舶空氣調(diào)節(jié)裝置為了能在艙室內(nèi)創(chuàng)造出一個適宜的人工氣候，以便為船員、旅客提供一個舒適的工作和生活環(huán)境，現(xiàn)代船舶大都設有空氣調(diào)節(jié)裝置。第一節(jié)概述一、對船舶空調(diào)的要求船舶空調(diào)主要用于滿足人們對工作和生活環(huán)境舒適和衛(wèi)生的要求。它與某些生產(chǎn)工藝和精密儀器等所要求的恒溫恒濕空調(diào)不同，對溫、濕度等空氣條件的要求并不十分嚴格，允許在稍大的范圍內(nèi)變動，屬于舒適性空調(diào)。船舶空調(diào)裝置應能在規(guī)定的艙外空氣設計參數(shù)下，使室內(nèi)空氣條件符合以下要求。四“度”(1)溫度就空調(diào)來說，使人舒適與否最重要的是能在一般衣著時自然地保持身體的熱平衡，其中影響最大的是空氣的溫度。在溫度適中和稍有流動的空氣條件下。根據(jù)通常的衣著情況，一般人感到舒適的溫度條件冬季為19～24℃，夏季為21～28℃。我國船舶空調(diào)艙室設計標準是，冬季室溫為19—22℃；夏季室溫為24—28℃；夏季室內(nèi)外溫差不超過6—10℃。室內(nèi)各處溫差不超過3—5℃；(2)濕度人對空氣的濕度并不十分敏感。相對溫度在30％~70％的范圍內(nèi)人都不會感到不適。但如果濕度太低，人呼吸時會因失水過多而感到口干舌燥，而濕度太高，則汗液難以蒸發(fā)，也不舒服。夏季空調(diào)采用冷卻除濕法，室內(nèi)濕度一般控制在40％～50％；冬季室內(nèi)濕度以30％～40％為宜，以便減少送風加濕量，并防止靠外界的艙壁結(jié)露。(3)清新程度所謂清新程度是指空氣清潔(少含粉塵和有害氣體)和新鮮(有足夠的含氧量)的程度。如果只從滿足人呼吸對氧氣的需要出發(fā)，新鮮空氣的最低供給量2～4m3/h·人即可，然而要使空氣中二氧化碳、煙氣等有害氣體的濃度在允許的程度以下，則新風量就需達到30～50m3／h·人。(4)氣流速度在室內(nèi)的活動區(qū)域，要求空氣能有輕微的流動，以使室內(nèi)溫、濕度均勻和人不感到氣悶，室內(nèi)氣流速度以0．15～0．20m／s為宜，最大不超過0．35m／s，否則人會感到不舒適。距室內(nèi)空調(diào)出風口1m處測試的噪聲應不大于55～60dB(A)。我國所定的遠洋船舶空調(diào)設計的艙外條件冬季為一18℃，相對濕度80％，夏季為+35℃，濕球溫度28℃(約相當于相對濕度70％)。我國和ISO所定的船舶空調(diào)裝置設計參數(shù)如表12-1所示。工況項目冬季夏季室內(nèi)溫度19—22℃24—28℃室內(nèi)外溫差6—10℃相對濕度30％～40％40％一50％風速0．35m／。以下新鮮空氣量30—50m3／h人允許噪聲級55～60dB(A)艙外條件(遠洋)一18℃80％35℃28℃(濕球)ISOSF6艙外22℃一20℃27℃50％30℃70％二、船舶空調(diào)裝置概況

船舶空調(diào)裝置一般都是將空氣經(jīng)過集中處理再分送到各個艙室，這樣的空調(diào)裝置稱為集中式或中央空調(diào)裝置。有的船舶空調(diào)裝置還能將集中處理后送往各艙室的空氣進行分區(qū)處理或艙室單獨處理，稱為半集中式空調(diào)裝置。只有某些特殊艙室，例如機艙集中控制室，才單獨設專用的空氣調(diào)節(jié)器，稱為獨立式空調(diào)裝置。非空調(diào)艙室(廁所、浴室、配餐室等)、公共活動艙室和病房，以及某些較大客船的走廊都設有抽風口，由排風機，經(jīng)排風系統(tǒng)從高處排至舷外。由于非空調(diào)艙室中形成一定的負壓，空調(diào)艙室的空氣就會自動流入，使非空調(diào)艙室也能得到一定的空調(diào)效果，并避免這些艙室的不良氣味散發(fā)到其它艙室。第二節(jié)、空調(diào)送風量和送風參數(shù)一、空調(diào)送風量和送風參數(shù)的確定1．艙室的顯熱負荷和濕負荷單位時間內(nèi)滲入艙室并能引起室溫變化的熱量稱為艙室的顯熱負荷，單位為kJ／h，用Q。表示。它主要包括：(1)滲入熱——因室內(nèi)外溫差而由艙室壁面滲入的熱量;(2)太陽輻射熱——因太陽照在艙室外壁而傳入的熱量;(3)人體熱——室內(nèi)人員散發(fā)的熱量，平均每人約210kJ／h；(4)設備熱——室內(nèi)照明和其它電氣設備等所散發(fā)的熱量。據(jù)統(tǒng)計分析，夏季，滲入熱約占艙室顯熱負荷的26％～31％；透過玻璃窗的太陽輻射熱約占25～27％，人體散熱約占16％～18％；電氣設備散熱約占4％～5％。這些熱負荷都是從外界進入艙室的，夏季艙室的顯熱負荷都為正值。冬季，因滲入熱變?yōu)樨撝?實際上是滲出熱)，而且絕對值遠大于其余三項之和，故艙室顯熱負荷即變?yōu)樨撝怠?/p>

艙室在單位時間內(nèi)所增加的水蒸氣量稱為艙室的濕負荷，單位為g／h，用D／表示。艙室的濕負荷主要來自室內(nèi)人員和某些潮濕物品所散發(fā)的水汽。根據(jù)氣溫和勞動強度的不同，每個人產(chǎn)生的濕負荷約為40～200g／h。濕負荷一般都為正值。第二節(jié)、空調(diào)送風量和送風參數(shù)艙室（tr,r）送風排風回風新風顯熱負荷濕負荷2．送風量和送風參數(shù)的確定圖12—2示出艙室熱、濕平衡的示意圖。

當艙室內(nèi)的空氣狀況穩(wěn)定時，送風量和從室內(nèi)排出的空氣流量是相等的，換氣所帶走的熱量和濕量應分別與艙室的熱負荷和濕負荷相等。即

Qx=Vρcp(tr-ts)kJ／hW=Vρ(dr-ds)g／h式中：V—送風的體積流量，m3／h；ρ—空氣密度，常溫常壓下約為1.2kg／m3cp—空氣定壓比熱，約為1kJ／kg·℃tr,ts—室內(nèi)溫度及送風溫度，℃dr,ds—室內(nèi)空氣及送風含濕量，g/kg船舶各空調(diào)艙室的熱負荷是各不相同的，即使是同一空調(diào)艙室，其熱負荷也會變化；各艙室人員對氣候條件的要求也可能不同，因此，就希望能對各空調(diào)艙室的空氣溫度進行單獨調(diào)節(jié)。空氣溫度調(diào)節(jié)的方法有兩種：一是改變送風量，即變量調(diào)節(jié)；主要通過改變布風器風門開度來實現(xiàn)，變量調(diào)節(jié)可能影響風管中的風壓，干擾其它艙室的送風量，而且會影響室溫分布的均勻性，調(diào)節(jié)性能不如變質(zhì)調(diào)節(jié)好。一種則是改變送風溫度，即變質(zhì)調(diào)節(jié)；在布風器中進行再加熱、再冷卻或采用雙風管系統(tǒng)來實現(xiàn)。當外界氣候條件很差，以致全船空調(diào)艙室的熱負荷超過設計值，而送風量又已達到設計限度時，要保持艙室的溫度適宜，就只能靠暫時減少新風量、增大回風量的方法來解決。二、艙室的熱濕比和空調(diào)分區(qū)1，艙室的全熱負荷和熱濕比為了能在研究空調(diào)過程中利用濕空氣的焓濕圖，就須研究濕空氣狀態(tài)變化過程的焓值變化及過程的熱濕比。由工程熱力學可知，1kg濕空氣的焓h大致為1kg干空氣的焓ha與其所含水蒸氣的焓0．001dhv之和，即

h=ha+0．001dhvkJ／kg艙室的全熱負荷Q是單位時間內(nèi)加入艙室使空氣焓值變化的全部熱量，它為顯熱負荷Qx與潛熱負荷Qq之和。Q＝Qx+Qq艙室的濕負荷W(kg／h)會使空氣的含濕量d增加，也就是使?jié)窨諝獾撵手翟黾?，即可視為潛熱負荷。Qq=2.5WkJ／h船上各空調(diào)艙室的位置、大小和用途不盡相同，所以不同艙室不僅熱負荷和濕負荷可能不同，而且熱濕比也可能不同。位置相近和大小相同的艙室，熱負荷相近，如住的人越多，則濕負荷越大，熱濕比的絕對值就越小。公共艙室(尤其是餐廳)濕負荷一般較大，熱濕比則比船員住艙要小；夏季船員住艙的ε約為12,560～25,120kJ／kg；餐廳ε則約為6280~12560kJ／kg。冬季Q<0，ε為負值；夏季Q>0，ε為正值。艙室的全熱負荷和濕負荷之比可稱為艙室的熱濕比，用ε表示。2．空調(diào)的分區(qū)空調(diào)裝置的中央空調(diào)器的送風量不宜過大，比較合適的送風量約在3000～7500m3／h范圍內(nèi)。這是因為每根主風管的流量通常都限制在1500m3／h之內(nèi)，以免其尺寸過大，這樣，若一個中央空調(diào)器送風量太大，就會因主風管數(shù)目太多而難于布置。所以，空調(diào)艙室較多的船舶。一般都分為若干獨立的空調(diào)區(qū)，并為每區(qū)設置各自的空調(diào)器和送風系統(tǒng)。

在劃分空調(diào)分區(qū)時，應將熱濕比相近的艙室劃在同一分區(qū)內(nèi)。這是因為當艙室的熱濕比相差較大時，若采用同樣參數(shù)的送風，單靠調(diào)節(jié)風量，是不能使各艙室內(nèi)的空氣參數(shù)同時保持在適宜的范圍之內(nèi)的。空調(diào)的分區(qū)當空調(diào)艙室達到穩(wěn)定狀態(tài)時，換氣所帶走的熱量和濕量，將等于艙室的熱負荷和濕負荷；其平衡關系可用全熱平衡式(12—7)和濕平衡式(12—2)來表示。由于排走空氣的參數(shù)就是室內(nèi)空氣的參數(shù)(tr、dr和hr)，所以也可以理解為送風在參數(shù)(ts，ds和hs)轉(zhuǎn)變到室內(nèi)空氣參數(shù)的過程中，正好吸收了相當于艙室熱負荷和濕負荷的熱量和濕量。dr-dshr-hs空調(diào)的分區(qū)上述過程的熱濕比也就是艙室的熱濕比:當艙室的熱濕比相近(如圖中的A艙和B艙)時，采用合適的送風量，即可使各艙室內(nèi)的參數(shù)處于h一d圖上的舒適區(qū)域內(nèi)。但如果艙室間的熱濕比相差太遠(如圖中的A艙與C艙)，則無論怎樣調(diào)節(jié)送風量，也不可能使各艙室的空氣參數(shù)同時處于A—d圖上的舒適區(qū)域內(nèi)。這時只有向熱濕比較小的C艙送人含濕量小的風(點C)，才可能使該艙室的空氣參數(shù)進人舒適區(qū)域?？照{(diào)的分區(qū)貨船上，由于空調(diào)艙室不多，一般都是根據(jù)對熱負荷影響的差別將左、右舷分為兩個空調(diào)區(qū)，較大的船也有將受日光和海風影響較大的艇甲板以上艙室單獨設區(qū)，即全船設三個空調(diào)區(qū)?？痛?，由于空調(diào)艙室為數(shù)甚多，則空調(diào)分區(qū)就要多得多?？痛照{(diào)分區(qū)除照顧熱濕比的差異外，還應避免風管穿過船上的防火隔墻或水密隔墻。如果確需穿過，則須加設防火風閘或水密風閘，以便一旦發(fā)生火災或船體破損進水時，能及時將其關閉，以防火勢曼延或海水進入。第三節(jié)船舶空調(diào)系統(tǒng)及設備

一、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．集中式單風管系統(tǒng)2．區(qū)域再熱式單風管系統(tǒng)

3．末端再處理式單風管系統(tǒng)4．雙風管系統(tǒng)1．集中式單風管系統(tǒng)在這種系統(tǒng)中，送風由中央空調(diào)器統(tǒng)一處理，然后通過單風管送到各個艙室，如圖12—4所示。由于各艙室的送風參數(shù)相同，所以對各艙室空氣參數(shù)的個別調(diào)節(jié)就只能靠改變布風器風門的開度，即改變送風量來實現(xiàn)。這種系統(tǒng)比較簡單，初置費較低，在貨船上用得最普遍。但因采用變量調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)幅度不宜過大，否則難以保證艙室的新風供給量和室內(nèi)空氣參數(shù)基本相等，此外，調(diào)節(jié)時還會對其它艙室的送風量產(chǎn)生干擾。2．區(qū)域再熱式單風管系統(tǒng)這種系統(tǒng)是將中央空調(diào)器統(tǒng)一處理后的空氣，由設在空調(diào)器分配室各隔離室內(nèi)或主風管內(nèi)的二次換熱器對送風進行再加熱，即對送風溫度作進一步調(diào)節(jié)，然后再用單風管送至各個艙室。這種系統(tǒng)對熱負荷(絕對值)較小的艙室可少進行或不進行再加熱(即采用較小的送風溫差)，故一般可不必把送風量過分調(diào)小。3．末端再處理式單風管系統(tǒng)這種系統(tǒng)除在中央空調(diào)器中對送風作統(tǒng)一處理外，還在各艙室的布風器內(nèi)設末端換熱器，對送風進行末端再處理。末端再處理的方式通常有兩種。一種是末端電再熱式，即在布風器內(nèi)設電加熱器，冬季改變加熱電阻的阻值進行變質(zhì)調(diào)節(jié)，空調(diào)器將送風只加熱到能滿足熱負荷較低的艙室對室溫的最低要求即可，一般為20～30℃，夏季則只能做變量調(diào)節(jié)，送風溫度為11～15℃。這種方法所花費用不多，管理也較簡單，常在低溫海域航行的貨船多有使用。另一種是末端水換熱式，即在布風器內(nèi)設水換熱器，冬季通以熱水，夏季則通以冷水，如圖12—5所示。這種系統(tǒng)冬、夏都可藉調(diào)節(jié)水量實現(xiàn)變質(zhì)調(diào)節(jié)。取暖工況時送風溫度約為15～25℃；降溫工況時約為12～16℃。這種系統(tǒng)的空調(diào)器只需承擔艙室的部分熱、濕負荷，故送風量可比其它空調(diào)器減少1／2～1／3，有的即可采用全新風。4．雙風管系統(tǒng)這種系統(tǒng)的中央空調(diào)器如圖所示，由前、后兩部分組成，一部分送風經(jīng)空調(diào)器前部預處理后即經(jīng)中間分配室送至艙室布風器，稱為一級送風，而其余部分則經(jīng)空調(diào)器后部再處理后經(jīng)后分配室送至艙室布風器，稱為二級送風。這種系統(tǒng)能向艙室同時供送溫度不同的兩種空氣，因此通過調(diào)節(jié)布風器兩個風門的開度，改變兩種送風的混合比，即可調(diào)節(jié)艙室溫度，冬、夏都可變質(zhì)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)靈敏。雖然空調(diào)器和風管系統(tǒng)的重量和尺寸較大，但因不需設末端換熱器，可采用較便宜的直布式布風器，故噪聲低，管理簡單，當布風器數(shù)量較多時總造價比末端再處理式低，較適合對空調(diào)性能要求高的客船。雙風管系統(tǒng)在取暖工況時：一級送風溫度應控制在15℃左右，二級送風溫度可視外界氣候條件而定，一般在29～43℃的范圍內(nèi)；降溫工況時：一級送風溫度為進風溫度加風機溫升(當不裝預冷器時)，二級風溫度為11～15℃?？照{(diào)系統(tǒng)按送風管內(nèi)空氣流速的高低分為：

1．低速系統(tǒng)低速系統(tǒng)主風管內(nèi)的風速不超過15m／s，常用的風速范圍為10～15m／s，進入各艙室送風支管的風速為4～8m／s。由于風速低，風管阻力小，所以空調(diào)風機的風壓不高，全風壓約在1．2kPa以下；但低風速則要求風管截面增大，這使得風管尺寸、重量也隨之增大，且為了減小風管所占的空間高度，截面需做成扁矩形，使得制造、安裝和隔熱包扎都較麻煩。2．高速系統(tǒng)高速系統(tǒng)主風管內(nèi)的風速在15m／s以上，常用風速為25m／s左右，有的高達30m／s，送風支管風速約為8～15m／s。由于風速高，可采用送風溫差較大的誘導式送風，使送風量減小，故風管的尺寸和重量都可減小。‘高速系統(tǒng)多采用預隔熱標準化圓風管及附件，既便于安裝，又可降低成本。二、中央空調(diào)器

中央空調(diào)器是集中式和半集中式空調(diào)裝置對空氣進行集中處理的設備。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。1．空氣的吸入、過濾和消音外界新風和空調(diào)艙室的回風分別經(jīng)新風進口1和回風進口被風機3吸人。在新風和回風進口處裝有鐵絲網(wǎng)或百葉窗，以防吸入較大的異物。新風量和回風量的比例可用手動調(diào)風門2、4進行調(diào)節(jié)。回風量和總風量之比稱為回風比，設計時已經(jīng)確定。調(diào)風門的開度在空調(diào)裝置調(diào)試時已按要求調(diào)好，一般情況不予變動?？照{(diào)通風機的靜壓應能克服空調(diào)器和送風系統(tǒng)的阻力，故采用風壓較高、噪聲較低的離心式通風機。高速系統(tǒng)可采用效率較高的后彎葉型風機，而低速系統(tǒng)因所需的風量較大，為減小風機尺寸多采用前彎葉型風機。為降低空調(diào)器室的噪聲，現(xiàn)在多將風機安裝在空調(diào)器內(nèi)。由于風機工作時所產(chǎn)生的熱量將使排出的空氣溫度升高，高速系統(tǒng)為了避免降溫工況時送風溫度過高，并有利于提高空氣冷卻器的蒸發(fā)溫度，通常多把風機布置在空調(diào)器的進口，稱為壓出式空調(diào)器。在低速系統(tǒng)里，由于風壓較低，空氣流經(jīng)風機的溫升較小，故可把風機布置在空調(diào)器的出口，以使空氣能比較均勻地流過各換熱器，稱之為吸入式空調(diào)器?？照{(diào)器常采用斜置抽屜式過濾元件?？照{(diào)的高頻噪音利用多孔性吸聲材料吸收；低頻噪音利用風道截面積突然變化消除。風機2．空氣的冷卻和除濕一般當外界氣溫高于25℃時，就應使空調(diào)裝置按降溫工況運行。

空氣的冷卻和除濕在空調(diào)器中是由空氣冷卻器和擋水板來完成的。1－新風進口狀態(tài)點；2－回風進口狀態(tài)點；3－新風，回風混合后的狀態(tài)點：4－風機出口(空冷器進口)狀態(tài)點；5－空冷器出口狀態(tài)點；6－艙室送風狀態(tài)點；7—室內(nèi)空氣狀態(tài)點。新風狀態(tài)點為1，回風狀態(tài)點為2，新風和回風在進風混合室內(nèi)混合，混合后的狀態(tài)點3在l一2兩點的連線上。點3距新風狀態(tài)點和回風狀態(tài)點的距離與新風量C：和回風量G：成反比，即(3—1線段長)／(3—2線段長)點4為空冷器進口狀態(tài)點，空冷器出口的空氣狀態(tài)點可取φ100％的飽和空氣線上溫度相當于冷卻管壁溫的0點與點4連線上的某點5。4—5即為空氣流過空冷器時的冷卻減濕過程。5-6送風管雖包有隔熱層，但也難免會有滲入熱。因此，送風過程空氣流過風管會有一定溫升(一般為l～1．5℃)，在圖上由5—6過程表示。6—7在艙內(nèi)按艙室熱濕比吸熱、吸濕的過程。7-2為回風在走廊的等濕吸熱過程?？照{(diào)器的熱負荷是艙室全熱負荷、送風吸熱、回風吸熱、風機熱以及新風全熱負荷的總和。Q=Vρ（h4-h5）3．空氣的加熱和加濕一般當外界氣溫低于15℃時，就應使空調(diào)裝置按取暖工況運行。在空調(diào)器中空氣的加熱和加濕是由空氣加熱器和加濕器來完成的?？諝獾募訜峥刹捎秒娂訜?、蒸氣加熱或熱水加熱等方式；除間接冷卻式空調(diào)系統(tǒng)在取暖工況利用同一換熱器改以熱水加熱外，船用集中式空調(diào)器多使用蒸氣加熱。加熱器由帶肋片的蛇形管組成。加熱蒸汽常用表壓為0．2～0．5MPa的飽和蒸汽。加濕可采用蒸汽加濕或噴水加濕，在某些小型獨立的空調(diào)裝置中還采用電熱加濕器。船用集中式空調(diào)器采用蒸汽加濕的較多。最簡單的加濕器就是圖示的一根鍍鋅鋼管(φ10～20mm)，該管在迎風方向開有兩排直徑為1～2mm的蒸汽噴孔(中心夾角90?，孔距50mm左右)。由于蒸汽加濕采用的是低壓飽和蒸汽，稍有降溫就會產(chǎn)生凝水，使加濕效果變差，為此又設計了其它各種干式蒸汽加濕器。加濕器放置在加熱器后比較合適，因為此處空氣溫度較高，相對濕度較小，噴入的蒸汽(或水)容易被空氣吸收，同時還可防止加濕器在進風溫度太低時凍結(jié)，但應防加濕過多而造成艙內(nèi)壁面的結(jié)露。三、布風器艙室的送風是通過布風器送入的。布風器應滿足以下要求：(1)能使送風與室內(nèi)空氣很好地混合，從而使室溫均勻性好；(2)能保持人的活動區(qū)內(nèi)風速適宜；(3)能單獨進行調(diào)節(jié)；(4)阻力和噪聲較??；(5)結(jié)構緊湊，外形美觀，價格較低。布風器按安裝位置的不同分為頂式和壁式兩類。壁式布風器靠艙壁底部垂直安裝，使用方便。頂式布風器裝在天花板上，不占艙室地面，在藝術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。(a)適用于天花板較平整的小艙室：(b)適用于高誘導比的壁式布風器，(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。布風器按送風誘導作用的強弱可分為直布式和誘導式兩類。1、直布式布風器直布式布風器是一種將送風直接送人艙室的布風器，其出口做成有利于送風氣流擴散的形狀，如喇叭形、格柵形等。直布式布風器的出口風速較低，一般為2～4m／s，送風與室內(nèi)空氣混合較慢，所以送風溫差不宜過大，一般在10℃以下。直布式布風器圖為一種帶電加熱器的壁式誘導器。它的特點是靜壓箱10中的靜壓較高，送風(稱一次風)是通過許多小噴嘴9(約26～46個)噴出，噴嘴的出風速度較高(一般可達20～40m／s)，能把很大一部分室內(nèi)空氣經(jīng)外罩正面的進風柵4卷系進來(稱二次風)·，混合后再從頂部出口格柵6吹出，送人室內(nèi).2、誘導式布風器（簡稱誘導器）二次風量G2(kg／h)與一次風量G1(kg／h)之比稱為誘導比。由于氣溫變化不大，密度變化可以忽略，因此，誘導比：β＝G2/G1＝V2/V1一般誘導比為2～4較為經(jīng)濟，這時靜壓箱中的相應靜壓約為0．15～0．5kPa。除阻力大外，誘導器的另一缺點是噪聲較大，可達50～55dB。此外，誘導器的價格也昂貴。因此，目前在商船上仍以采用直布式布風器為多。誘導式布風器（簡稱誘導器）第四節(jié)船舶空調(diào)裝置的自動調(diào)節(jié)

一、降溫工況的自動調(diào)節(jié)二、取暖工況的溫度自動調(diào)節(jié)三、取暖工況的濕度度自動調(diào)節(jié)

四、送風系統(tǒng)靜壓的自動調(diào)節(jié)一、降溫工況的自動調(diào)節(jié)降溫工況是用空氣冷卻器對空調(diào)送風進行冷卻除濕。當送風進入艙室后，吸收熱量和濕量，使室內(nèi)能保持合適的空氣狀態(tài)。降溫工況只要艙保持空冷器中足夠低的蒸發(fā)溫度或載冷劑溫度，即保持足夠低的空冷器壁面溫度，便有足夠的除濕效果，使一般艙室的相對濕度都能保持在合適的范圍之內(nèi)，故降溫工況通常都不對送風濕度再做專門調(diào)節(jié)。對濕度不作調(diào)節(jié)降溫工況的自動調(diào)節(jié)1．直接蒸發(fā)式空冷器的溫度調(diào)節(jié)采用直接蒸發(fā)式空冷器的空調(diào)制冷裝置，一般都采用帶能量調(diào)節(jié)的制冷壓縮機與熱力膨脹閥相配合，調(diào)節(jié)制冷量，使蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)溫度保持在一定范圍內(nèi)。鑒于每個熱力膨脹閥適宜的制冷量范圍有限，故有些熱負荷變動較大的空調(diào)制冷裝置就采用了二組電磁閥和膨脹閥為同一臺空冷器供液，必要時切換使用。圖示的是采用能作三級能量調(diào)節(jié)的六缸壓縮機的空調(diào)制冷裝置低壓管路的示意圖，圈示該裝置的性能曲線及工況變化。外界空氣溫度和濕度較高，送風量較大時，空冷器熱負荷較大，因蒸發(fā)壓力p0較高，兩個能量調(diào)節(jié)壓力繼電器P2／3、P3／3和低壓繼電器<P都接通，壓縮機六缸運行。兩個電磁閥1DF、2DF同時開啟，較小的膨脹閥1TV和較大的膨脹閥2TV同時供液，壓縮冷凝機組的性能曲線為R，工況點為A。隨著外界空氣溫度、濕度的降低，部分布風器也可能關小，空冷器的熱負荷相應減小，其性能曲線便向左移動，蒸發(fā)壓力Po隨之降低。為了避免Po太低使制冷系數(shù)ε太小，同時為防止空冷器結(jié)霜，當工況點左移到一定程度(例如圖中的A`點)時，相應的Po值就會使壓力繼電器P3／3斷開，壓縮機遂減為四缸運行，其性能曲線變?yōu)镽2／3，工況點也就移至B點，同時電磁閥1DF關閉，僅剩下較大的膨脹閥2TV供液。倘使熱負荷進一步降低，以致當工況點移至B’位置時，則更低的Po值又會使壓力繼電器P2／3也斷開，于是壓縮機就減為兩缸運行，其性能曲線變?yōu)镽1／3，工況點則移至C點；這時電磁閥2DF關，1DF開，空冷器改由較小的1TV膨脹閥供液。圖（a）所示:為避免室內(nèi)溫度太低，大多數(shù)空調(diào)裝置采用控制回風溫度的溫度繼電器和供液電磁閥對制冷裝置進行雙位調(diào)節(jié)，即當代表艙室平均溫度的回風溫度太低時，溫度繼電器就會自動關閉供液電磁閥，于是制冷裝置停止工作。圖1(b)所示：為了減少壓縮機的起停次數(shù)，將蒸發(fā)器分為兩組，并各自設有供液電磁閥和膨脹閥，其中一組由感受新風溫度的溫度繼電器控制，以便當外界氣溫較低時，由于該溫度繼電器斷電，關閉其控制的供液電磁閥，蒸發(fā)器工作面積相應減小，裝置制冷量顯著減小，以適應熱負荷較低時的工作需要。2．間接冷卻式空冷器的溫度調(diào)節(jié)下面是根據(jù)回風溫度控制載冷劑流量的幾種方案?；仫L溫度代表艙室的平均溫度，但這種調(diào)節(jié)滯后時間長，動態(tài)偏差較大。(a)為比例調(diào)節(jié)；(b)為雙位調(diào)節(jié)；(c)是將冷卻器分為兩組，只對其中的一組進行雙位調(diào)節(jié)。二、取暖工況的溫度自動調(diào)節(jié)

1．調(diào)節(jié)方案(1)控制送風溫度控制送風溫度的方案調(diào)節(jié)：滯后時間較短，測溫點離調(diào)節(jié)閥較近。且可采用比較簡單的直接作用式溫度調(diào)節(jié)器，這是空調(diào)系統(tǒng)常用的調(diào)節(jié)方案。此方案具體有單脈沖信號和雙脈沖信號兩種調(diào)節(jié)系統(tǒng)。圖(a)所示為單脈沖信號送風溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。感溫元件1放在空調(diào)器出口的分配室內(nèi)，感受送風溫度，然后將信號送到調(diào)節(jié)器2。當室外新風溫度變化時，送風溫度也隨之變化，于是調(diào)節(jié)器根據(jù)送風溫度與調(diào)節(jié)器的調(diào)定值發(fā)生的偏差，發(fā)出信號，改變加熱工質(zhì)調(diào)節(jié)閥的開度，使送風溫度大致穩(wěn)定。但是，外界氣候變化還使艙室顯熱負荷變化，僅控制送風溫度不變，室溫會產(chǎn)生較大的波動，所以又出現(xiàn)了雙脈沖溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)．單脈沖信號調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖(b)所示為雙脈沖信號送風溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，有兩個感溫元件5和1,分別感受新風溫度tw和送風溫度ts，兩個信號同時送人調(diào)節(jié)器2，綜合后再輸出調(diào)節(jié)信號，操縱流量調(diào)節(jié)閥。這種系統(tǒng)在室外氣溫降低時相應提高送風溫度，室外氣溫升高時相應降低送風溫度，使室溫變動減小，甚至保持不變。室外溫度的變化是導致室內(nèi)溫度變化的主要擾動量，在此擾動出現(xiàn)而室溫尚未變化時就預先作出調(diào)節(jié)，稱為前饋調(diào)節(jié)。試驗表明，前饋調(diào)節(jié)能使調(diào)節(jié)的動態(tài)偏差減小，調(diào)節(jié)過程的時間縮短，調(diào)節(jié)的動態(tài)質(zhì)量指標得到改善。雙脈沖信號溫度調(diào)節(jié)中送風溫度的變化量△ts與室外氣溫(新風溫度)的變化量△tw。之比稱為溫度補償率，用KT表示。雙脈沖信號調(diào)節(jié)系統(tǒng)(2)控制典型艙室的溫度或回風溫度控制送風溫度并不等于直接控制艙室溫度，特別是采用單脈沖信號調(diào)節(jié)，外界氣溫變化時室溫變化較大；要想減小艙室溫度的變化，可將感溫元件直接放置在有代表性的典型空調(diào)艙室內(nèi)。在艙室溫度變化后，經(jīng)調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)閥，改變加熱器內(nèi)加熱工質(zhì)的流量，使送風溫度相應改變，室內(nèi)溫度也就得以恢復。直接作用式溫度調(diào)節(jié)器直接作用式溫度調(diào)節(jié)器以溫包為感溫元件，熱慣性較大，但結(jié)構簡單，管理方便，在舒適性空調(diào)的自動調(diào)節(jié)中廣泛應用。空調(diào)加熱裝置的溫度調(diào)節(jié)器常采用充注甘油之類的液體溫包。它是利用液體受熱膨脹的特性，將溫包感受的溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫π盘枴Ｒ后w溫包的容積都做得較大。毛細管和調(diào)節(jié)器本體傳壓部分的液體量相對就少得多，從而可減少輸出壓力受溫包以外溫度的干擾。圖示：具有溫度補償作用的雙脈沖直接作用式溫度調(diào)節(jié)器。它有兩個液體溫包，一個是新風溫包2，放置在空調(diào)器的新風入口處，感受外界氣溫，另—個是送風溫包3，放在空調(diào)器的分配室內(nèi)，感受送風溫度。兩個溫包各以毛細管與液缸11相通，不論那個溫包所感受的溫度升高時，溫包中的液體就會膨脹，從溫包擠入液缸之中推動柱塞9將調(diào)節(jié)閥1關小。三、取暖工況的濕度度自動調(diào)節(jié)1．調(diào)節(jié)方案(1)控制送風的相對濕度圖(a)給出控制送風濕度的比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖。感濕元件1放置在空調(diào)器出口的分配室內(nèi)，用以感受送風的相對濕度，然后將信號送至比例式濕度調(diào)節(jié)器2。(2)控制送風的含濕量(露點)圖(b)所示即為控制送風露點的空調(diào)系統(tǒng)簡圖：直接控制送風的含濕量，就可大致地控制室內(nèi)的相對濕度。因為含濕量確定即露點確定，故這種方案亦稱為露點調(diào)節(jié)。

(3)控制回風或典型艙室的相對濕度圖(c)示出控制回風或典型艙室相對濕度的雙位調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當雙位式濕度調(diào)節(jié)器10收到感濕元件1送出的濕度信號，表明回風的濕度或典型艙室的濕度已降低到所要求的下限時，調(diào)節(jié)器10即會發(fā)出調(diào)節(jié)信號，使加濕電磁閥11開啟，艙內(nèi)濕度隨之增加，而當感濕元件感受的濕度達到上限時，調(diào)節(jié)器又會使電磁閥關閉，于是艙內(nèi)濕度即開始下降。這種調(diào)節(jié)方案的滯后時間長，如果送風與室內(nèi)空氣混合不良，室內(nèi)空氣濕度的不均勻性會較大。2．濕度調(diào)節(jié)器濕度調(diào)節(jié)器根據(jù)感濕方法的不同主要有以下三種：(1)干、濕感溫元件式濕度調(diào)節(jié)器這種濕度調(diào)節(jié)器是將兩個感溫元件同時置于測量點，將其中一個包以濕紗布，利用干、濕感溫元件的溫度差來反映相對濕度的大小。感溫元件可采用溫包或熱電阻，前者是將干、濕元件的溫度差變?yōu)闇匕鋭┑膲翰睿笳邉t是將兩個熱電阻因存在溫差而出現(xiàn)的電阻差值變?yōu)殡姌虻牟黄胶怆妷?，然后用壓差或不平衡電壓的大小來反映相對濕度。圖示出一種干、濕溫包式濕度調(diào)節(jié)器。它是一種雙位式電動調(diào)節(jié)器。(2)氯化鋰式電動濕度調(diào)節(jié)器圖示為氯化鋰雙位式電動濕度調(diào)節(jié)器及其系統(tǒng)。感濕元件1是一個絕緣的圓柱體，其表面纏有兩根平行銀絲，外涂一層含氯化鋰的涂料，兩根銀絲本身互不接觸，僅靠涂料使它們構成導電回路，所以感濕件的電阻值取決于涂料的導電性。當空氣相對濕度變化時，氯化鋰涂料的含水量隨之改變，因而使其導電性改變，于是通過元件的電流也就成比例地發(fā)生變化。此電信號經(jīng)晶體管放大器2放大后，即可通過信號繼電器去控制調(diào)濕電磁閥4。當空氣相對濕度達到調(diào)定值時，信號繼電器觸頭斷開，于是電磁閥斷電關閉，停止向空調(diào)器噴濕，而當相對濕度低于調(diào)定值1％時，信號繼電器觸頭閉合，電磁閥開啟，蒸汽加濕器工作。(3)尼龍(或毛發(fā))式氣動濕度變送器有的氣動濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)所用的濕度變送器，是利用尼龍或脫脂毛發(fā)在既定拉力下的伸長率與空氣相對濕度有關的特點做成感濕元件。這種系統(tǒng)及其維護管理比較復雜，靈敏度低，而且使用日久后感濕元件會老化或產(chǎn)生塑性變形，故目前使用不多。四、送風系統(tǒng)靜壓的自動調(diào)節(jié)

在舶舶空調(diào)裝置中，每一個空調(diào)器服務于一組艙室，各空調(diào)器風機的風壓和風量都是按該組艙室所有的布風器全開的情況來選取的。如果在使用中某些艙室布風器的風門關小或關死，使送風流量減少的數(shù)值超過了風機額定流量的15％～20％，則風管中的靜壓就會明顯增高，并因而使其它艙室的送風量增加、噪聲增大，高速系統(tǒng)中這種現(xiàn)象尤為明顯。為此，需對系統(tǒng)的靜壓進行調(diào)節(jié)。送風系統(tǒng)靜壓的自動調(diào)節(jié)1．調(diào)節(jié)方案靜壓調(diào)節(jié)可以采用風機進口節(jié)流、出口節(jié)流、排氣泄放或排氣回流的辦法調(diào)節(jié)空調(diào)器分配室的靜壓；也可以將靜壓調(diào)節(jié)器直接裝在主風管上，以使風管中某控制點的靜壓能夠保持在設計數(shù)值。后一類方法雖然需要的調(diào)節(jié)器數(shù)量較多，但主風管可無須另設風門，調(diào)試更為方便，控制效果也好，目前更為流行。具體做法有以下兩種：(1)主風管節(jié)流法[圖(a)]當控制點的靜壓升高時，調(diào)節(jié)器即會動作，使該主風管進口的節(jié)流風門關小，從而減小主風管靜壓。這種方法在關小節(jié)流風門時會使風機風壓提高，噪聲增大，運行工況有時會不穩(wěn)定。(2)主風管放氣法[圖(b)]當控制點靜壓升高時，調(diào)節(jié)器就會使該風管通走廊的泄放風門自動開大，以降低主風管中的靜壓。這種方法因調(diào)節(jié)過程中風機的工況點變化不大，故運行穩(wěn)定。但當有效送風量減少時，空調(diào)器實際流量和風機功率仍基本不變，因此經(jīng)濟性較差。不過泄放的空氣可以改善走廊的氣候條件。送風系統(tǒng)靜壓的自動調(diào)節(jié)送風系統(tǒng)靜壓的自動調(diào)節(jié)2．直接作用式靜壓調(diào)節(jié)器裝在主風管上，其動作原理如下：主風管中的靜壓由測壓管3傳至橡膠波紋管1中(測壓管可直接感受風門后的靜壓，也可接至風管其它測壓處)，當靜壓升高超過調(diào)定值時，波紋管脹開，推動承壓板2，再通過四根頂桿9和內(nèi)殼10兩側(cè)的風門連桿機構6，克服四根拉伸調(diào)壓彈簧7的初張力，使兩扇風門5各繞其轉(zhuǎn)軸8擺動，相互靠攏，將內(nèi)殼的進風口關小，進行節(jié)流，使風門后的靜壓下降，反之相反。第五節(jié)船舶空調(diào)裝置的實例和管理一、雙風管空調(diào)系統(tǒng)實例圖為我國某遠洋貨輪采用的雙風管中速空調(diào)系統(tǒng)。這是一種調(diào)節(jié)性能好、噪聲低、性能優(yōu)良的空調(diào)系統(tǒng)。圖示出該空調(diào)系統(tǒng)所用的雙風管空調(diào)器，它是由前、后兩級串聯(lián)而成，流程較長，通風機放在兩級之間。采用雙速型風機，轉(zhuǎn)速為1720r／min和860r／min，相應功率為6．6kW和1．4kW。單純通風工況時可用低速檔供應全新風。圖示為我國某遠洋貨輪所用區(qū)域再熱式單風管空調(diào)系統(tǒng)，它采用高速送風系統(tǒng)?？照{(diào)器依次由混合室1、濾器2、預熱器3、風機4、加濕器5、冷卻器6、擋水板7和分配室8等組成，分配室分隔為三個部分，其中B區(qū)和C區(qū)設有空氣再熱器。二、區(qū)域再熱式單風管空調(diào)系統(tǒng)實例三、空調(diào)裝置的管理要點1，保持合適的回風比。在滿足新鮮空氣需要的前提下，采用較高的回風比，能節(jié)省空調(diào)耗能。對不帶末端冷卻器的系統(tǒng)，根據(jù)空調(diào)區(qū)定員的多少，回風比約在0～60％范圍內(nèi)，一般約為30％；對帶末端水換熱器的系統(tǒng)，因送風流量較小，回風比約在0～40％的范圍內(nèi)，有的采用全新風。2．在降溫工況和取暖工況時，走廊通外界和機艙的門應隨手關閉。3．注意通風機的開啟程序。在降溫工況起動空調(diào)裝置時，應先開風機，后起動空調(diào)制冷裝置。因為剛起動時由于膨脹閥的溫包降溫較慢，致使膨脹閥的開度較大，這時，如風機未投入工作，則進入空氣冷卻器的冷劑就會因吸熱量太小而容易造成壓縮機液擊。為了安全起見，空調(diào)制冷壓縮機起動時應慢慢開啟吸人截止閥，萬一聽到液擊聲，就應立即關小吸人截止閥，以后再逐漸開大。

在取暖工況起動空調(diào)裝置時，應先使加熱器投人工作，然后再起動通風機，以免外界的冷空氣突然灌人艙室。在啟用加熱器時，應慢慢并啟加熱器的進汽閥，對加熱器進行預熱，并注意泄放凝水，否則很容易引起水擊。4．注意加濕閥的啟閉程度。取履工況時應先使空氣加熱器投入工作，然后再開加濕閥。而要停用則應先關加濕閥，半分鐘后再停風機，如果先停風機再關加濕蒸氣，則存留在空調(diào)器和風管中的加濕空氣就會因溫度下降而在壁面上結(jié)露，導致腐濁。5．嚴格控制加濕量。取暖工況艙內(nèi)空氣的含濕量一般不應超過6．5g／kg（相應于室溫22℃、相對濕度40％)，空調(diào)器出口相對濕度不宜超過下表所示的數(shù)（相當于含濕量為6g／kg)。因此，采用蒸汽加濕時應謹慎地調(diào)試加濕閥的開度。當外界氣溫降低時，就需適當加大加濕閥的開度。加濕器置于加熱器之后時，由于該處空氣溫度較高，吸收水分的能力較強，要防止加濕過量，否則送風進入艙內(nèi)后溫度降低，容易使艙內(nèi)濕度過高，甚至在艙壁縮露。從保持艙內(nèi)濕度達到設計下限(30％)的要求來看(室溫為18℃時含濕量為4～5g／kg)，冬季外界空氣相對濕度較大，氣溫在0～5℃以上時一般可以不用加濕。單風管空調(diào)系統(tǒng)取暖工況送風濕度的最大值送風溫度253035404550相對濕度30221813108BW-1000系列風道/水路溫度傳感器：

應用范圍：

1.暖通空調(diào)（HVAC）應用工程中冷站、熱站，中央空調(diào)、新風機組等風道,水路、蒸汽管路溫度測量。

產(chǎn)品特點：

1.安裝方便

2.0～10VDC或4～20mA模擬輸出，鉑電阻或熱敏電阻輸出。

3.溫度測量最大范圍：-100℃至+200℃。BD-1000系列風道溫濕度傳感器：

應用范圍：

1.暖通空調(diào)（HVAC）應用工程中中央空調(diào)、新風機組等送、回風管道溫濕度測量。

產(chǎn)品特點：

1.安裝方便

2.0～10VDC或4～20mA模擬輸出，鉑電阻或熱敏電阻輸出（溫度）。

3.可實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳，就地顯示（BD～1000/D系列）

4.濕度最大測量范圍：0～100%RH，溫度最大測量范圍～50℃至+50℃。BR-1000系列房間型溫濕度傳感器：

應用范圍：

1.暖通空調(diào)（HVAC）

2.能量管理系統(tǒng)

3.潔凈工程

4.電子廠房、藥廠、卷煙廠

5.計算機房、程控交換機房

6.圖書館、實驗室

產(chǎn)品優(yōu)點：

1.安裝方便

2.0～10VDC或4～20mA模擬輸出，鉑電阻或熱敏電阻輸出（溫度）

3.濕度最大測量范圍：0～100%，溫度最大測量范圍0～50℃。BR-2000/D系列就地顯示型房間溫濕度傳感器：

應用范圍：

1.暖通空調(diào)（HVAC）

2.能量管理系統(tǒng)

3.潔凈工程

4.電子廠房、藥廠、卷煙廠

5.計算機房、程控交換機房

6.圖書館、實驗室

產(chǎn)品優(yōu)點：

1.安裝方便

2.0～10VDC或4～20mA模擬輸出，鉑電阻或熱敏電阻輸出（溫度）

3.可實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳，就地顯示

4.濕度最大測量范圍：0～100%，溫度最大測量范圍0～50℃。

BU-1000系列室外溫濕度傳感器：

對于各種有環(huán)境溫濕度檢測要求的場合，BESTON的BU系列室外溫濕度傳感器/變送器可提供快速準確的測量。并將隨溫度變化的電阻信號及隨濕度變化的電容信號轉(zhuǎn)換為成比例的電信號輸出。BU系列傳感器/變送器提供了0-10VDC輸出、4-20mA輸出及電阻輸出等多種形式。BU系列室外溫濕度傳感器/變送器可用于一般環(huán)境室外場合。不得應用于具有強酸、強堿及其它腐蝕性氣