第十二章 船舶空调装置
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第十二讲船舶制冷装置
集油弯
滑油分离器的回油管 分 离 器 时热(回油)时冷(停止回油) 随压缩机启闭，防 止排气漏回曲轴箱
压缩机
减小回油流速，降低浮球阀压降， 减轻刷蚀
"奔油"
制冷机组出现“奔油”是指冷冻机油和制冷剂在油分离
器中不能正常分离，油随制冷剂进入制冷系统的一种故障。
此故障不但使制冷效果降低，严重时使机组不能运行。 制冷机组出现"奔油"的主要原因有：1、供液量过大；2、
贮液器的平衡管
冷凝器 贮液器
贮液井
平衡管
平衡管的作用 1. 使贮液器、冷凝器压力平衡，便于制冷剂 靠重力流入贮液器。 2. 将贮液器中的制冷剂蒸气引回冷凝器。
贮液器的贮液井
冷凝器 系统长期停用， 冷剂收回时关闭。 贮液器
贮液井
平衡管
贮液井的作用 1. 在船舶摇摆时，减少出液管口液封所需的 液体数量。 2. 使杂质和污物沉于底部，防止堵塞管路和 阀件。
二、蒸发器
蒸发器的构造 冷却液体的蒸发器（间接式蒸发器） 冷却空气的蒸发器（直接式蒸发器） 蒸发盘管[Evaporating Coil](自然对流) 冷风机[Fanned Air Cooler] (强迫对流)
干式壳管蒸发器 （间接式蒸发器） [Closed Shell-tube Dry Expansion Evaporator]
1、制冷系统中滑油分离器通常设在_________。 A．压缩机吸入端 B．压缩机排出端 C．冷凝器出口端 D．贮液器出口端 2、氟利昂开启式活塞制冷压缩机的滑油分离器分出的滑油通 常是_________。 A．放至油污柜 B．排回到吸气管 C．直接排回到曲轴箱 D．经吸气腔回油孔回到曲轴箱 3、氟利昂半封闭式活塞制冷压缩机的滑油分离器分出的滑油 通常是_________。 A．放至油污柜 B．排回到吸气管 C．直接排回到曲轴箱 D．经吸气腔回油孔回到曲轴箱
12-3 船舶空调装置
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新风状态点为1， 新风状态点为 ， 回风状态点为2， 回风状态点为 ， 新风和回风在进风混合室内混合， 新风和回风在进风混合室内混合，混合后的 状态点3在 一 两点的连线上 两点的连线上。 状态点 在l一2两点的连线上。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C： 态点和回风状态点的距离与新风量 ：和回 风量G：成反比， 线段长)／ 风量 ：成反比，即(3—1线段长 ／(3—2线 线段长 线 段长) 段长 为空冷器进口状态点， 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φ 空冷器出口的空气状态点可取φ100％ ％ 的饱和空气线上温度相当于冷却管壁 温的0点与点 连线上的某点5。 点与点4连线上的某点 温的 点与点 连线上的某点 。
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1．空气的吸入、过滤和消音 ．空气的吸入、 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 吸人 外界新风和空调舱室的回风分别经新风进口 和回风进口被风机3吸人。在新 和回风进口被风机 吸人。 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。 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 的比例可用手动调风门2、 进行调节 回风量和总风量之比称为回风比， 进行调节。 的比例可用手动调风门 、4进行调节。回风量和总风量之比称为回风比，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， 动。
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4．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， 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， 称为一级送风 一级送风， 称为一级送风，而其余部分则经空调器后部再处理后经后分配室 二级送风。 送至舱室布风器，称为二级送风 送至舱室布风器，称为二级送风。
船舶空调装置的自动调节知识讲解
2保小-新护。风弹温反包簧之的，张1反1力-液方而缸向自转动动
3下调-送移节风，温旋包给钮液。体12以-螺膨纹管胀的
45余机--顶按地停杆钮，止从等而导可致111345防温---调筒标止 包节体尺旋因 温钮风 度
6过-调高节而阀填胀料破箱。16-标尺指针
7-弹簧
17-液缸导向螺钉
8-液缸填料 18-标尺固定螺钉
单风管系统，KT为0.30~0.75； 双风管系统二级送风KT更高，可达1.2
调节器形式：直接作用式调节器
气动、电动调节器
9
船舶辅机第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
直接作用式双脉冲温度
当外如进温阀界 需行度已气将调补关温 送试偿调闭未风时率升节而变温，K高器T柱大而度送时塞致送调风，9约风 低温新无为温 ，风
直接引入环境温度因素
可减少压缩机起停
频度
5
船舶辅机第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
2.间接冷却式[Indirect Cooling]空冷器的温度调节
根据回风温度[Return Air Temp.] 或送风温度调节载冷 剂[Refrigerating Medium]流量。
空的此压减较冷缩范设小大器热机围两负进，组荷减行压电ZZ小21 ，能缩磁性量机阀能PPP223曲调需和///333线<<节进左膨PP移时行胀，工，46能阀况膨量(点容212变DDD胀(FFF量排为； 、 、A阀12’气一2TT时TVV容V，量大；相量一)应调应的小节p与R0)使R2。，/P3之3/为当3相断开AB 空适冷应器热。负例荷进如一步热减负小，荷性由能曲大线左变移小，工时况点，变压为B缩’时机，P2/3断开
船舶空调系统及设备
26
船舶辅机第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
单风管直布式布风器
27
船舶辅机第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
球形布风器
28
船舶辅机第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
3
船舶辅机第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
3.末端再处理式[Terminal Reprocessing]单风管系统
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末端换热器[Terminal Heat Exchanger]，对送风进行末端再加热或再冷却。
na
6
me
5’
5
0
d 14
船舶辅机第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
3.空气的加热[heating]和加湿[humidification] 电加热
加热方式 蒸汽加热 热水加热
Steam Trap
饱和蒸汽
阻汽器
加热器
凝水 热水井
(0.2~0.5MPa)
7. 空气经过加热器后，相对湿度(增加、降低)？ 含湿量(上升、不变、降低)？
8. 空调制冷装置蒸发压力不宜过低主要防止( )
A. COP太低
B. 热负荷过大
C. 除湿量太大
D. 结霜堵塞风道
9. 夏季工况空气流经( )是不正确的。 A. 风机是等湿升温 B. 冷却器是降温减湿 C. 挡水板是等温减湿 D. 走廊回风是等湿升温
变质
变量
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单风管直布式布风器
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球形布风器
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3
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3.末端再处理式[Terminal Reprocessing]单风管系统
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末端换热器[Terminal Heat Exchanger]，对送风进行末端再加热或再冷却。
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3.空气的加热[heating]和加湿[humidification] 电加热
加热方式 蒸汽加热 热水加热
Steam Trap
饱和蒸汽
阻汽器
加热器
凝水 热水井
(0.2~0.5MPa)
7. 空气经过加热器后，相对湿度(增加、降低)？ 含湿量(上升、不变、降低)？
8. 空调制冷装置蒸发压力不宜过低主要防止( )
A. COP太低
B. 热负荷过大
C. 除湿量太大
D. 结霜堵塞风道
9. 夏季工况空气流经( )是不正确的。 A. 风机是等湿升温 B. 冷却器是降温减湿 C. 挡水板是等温减湿 D. 走廊回风是等湿升温
变质
变量
12-4 船舶空调装置
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图（a）所示 为避免室内温度太低，大多数空调装置采用控制回风 ）所示:为避免室内温度太低，
温度的温度继电器和供液电磁阀对制冷装置进行双位调节， 温度的温度继电器和供液电磁阀对制冷装置进行双位调节，即当代 表舱室平均温度的回风温度太低时， 表舱室平均温度的回风温度太低时，温度继电器就会自动关闭供液 电磁阀，于是制冷装置停止工作。 电磁阀，于是制冷装置停止工作。
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三、取暖工况的湿度度自动调节 、
1．调节方案 ． (1)控制送风的相对湿度 控制送风的相对湿度 图(a)给出控制送风湿度 给出控制送风湿度 的比例调节系统原理图。 的比例调节系统原理图。 感湿元件1放置在空调器 感湿元件 放置在空调器 出口的分配室内， 出口的分配室内，用以感 受送风的相对湿度， 受送风的相对湿度，然后 将信号送至比例式湿度调 节器2。 节器 。
第四节 船舶空调装置的自动调节
一、降温工况的自动调节 二、取暖工况的温度自动调节 、 三、取暖工况的湿度度自动调节 、 四、送风系统静压的自动调节
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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。 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。
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根据回风温度控制载冷剂流量的几种方案。 根据回风温度控制载冷剂流量的几种方案。 (a)为比例调节； 为比例调节； 为比例调节 (b)为双位调节； 为双位调节； 为双位调节 (c)是将冷却器分为两组，只对其中的一组进行双位调节。 是将冷却器分为两组， 是将冷却器分为两组 只对其中的一组进行双位调节。
《船舶制冷装置》课件
点是制 冷效率相对较低， 需要定期维护
工作原理：利用热电效应产生制冷效果 特点：结构简单，体积小，重量轻，易于安装和维护 应用范围：适用于小型船舶、游艇等 优点：无噪音，无振动，无污染，节能环保
工作原理：利用蒸汽喷射原理，将 低压蒸汽转化为高压蒸汽，实现制 冷效果
利用效率
环保性：减少 制冷装置对环 境的影响，符 合环保法规要
求
舒适性：保证 船舶内部环境 的舒适度，满 足船员和乘客
的需求
可维护性：便 于制冷装置的 维护和维修， 降低维护成本
适应性：适应 不同船舶类型 和航行环境的 需求，提高制 冷装置的通用
性
优化制冷剂选择：选择高效、环保的制冷剂，提高制冷效率 优化制冷系统设计：合理设计制冷系统，提高制冷效率和稳定性 优化制冷设备选型：选择高效、节能的制冷设备，降低能耗
特点：结构紧凑、 体积小、重量轻、 安装方便、运行 稳定、效率高、 噪音低、使用寿 命长。
应用范围：广泛 应用于船舶、汽 车、空调等领域。
发展趋势：随着 科技的发展，压 缩式制冷装置的 性能和效率不断 提高，应用范围 也越来越广泛。
工作原理：利用吸 收剂和制冷剂的相 互作用，实现制冷 效果
特点：结构简单， 运行稳定，噪音 低，节能环保
船员生活区：提供舒适的生活环境
船舶空调系统：提供舒适的船内环境
船员工作区：提供适宜的工作环境
船舶冷冻系统：提供冷冻食品的储存和 运输
节能环保：采用高效节能的制冷技术和设 备，降低能耗和污染排放
智能化：实现制冷系统的智能化控制，提 高运行效率和可靠性
模块化：采用模块化设计，便于安装、维 护和升级
绿色制冷剂：采用环保型制冷剂，减少对 环境的影响
冷凝器：将高温高压的制冷 剂冷却成低温高压的液体
12.02船舶空调装置
(2)提高送风温差(tr-ts)可减小送风量V，风机流量和风管尺寸可减小； 但送风温差取决于布风器型式，过大难以保证室内温度的均匀。 (3)∵热平衡送风量G >新风需要量(每人30~50m3/h)
∴可采用一部分回风,以减少空调器的热负荷。
(4)单独调节舱室温度的方法 变量调节：改变送风量(改变布风器风门开度) 缺点:影响室内空气均匀和新鲜;干扰其他舱室送风 变质调节：改变送风温度(在布风器中进行再加热、 再冷却或采用双风管系统)
2. 空调的分区
∵全热平衡式
Q V (hr hs )
湿平衡式
W V (dr d s )
r' r r"
∴(hr-hs)/0.001(dr-ds )
=Q/0.001W=ε (1)空气由送风状态 s s' 点s变到室内状态点 r 的过程是沿舱室热 湿比ε进行,送风量越 大,r点离s点越近。 (2)舱室热湿比相差大的房间(如A舱与C舱)采用同状态送风 不能使舱室空气都达到舒适。
二、舱室的热湿比和空调分区 1. 舱室的全热负荷和热湿比
湿空气的焓
h ha 0.001dhv cp t 2.5d kJ/kg
水蒸气的焓hv=2501+1.978t≈2500 kJ/kg
舱室的湿负荷W(g/h)会使空气的含 湿量d 增加，而使湿空气的焓值增 加，可视为潜热负荷Qq=2.5W KJ/h
主风管送风量一般<1500m3/h, 中央空调器送风量一般为3000~7500m3/h
空调 分区 原则 (1)将热湿比相近的舱室划在同一区。 (2)客船分区尽量避免越过防火区和水密 区，否则风管应设防火或水密风闸。
货船一般左、右舷分为二区; 大船也可分为三区(艇甲板以上单设区)
船舶空调装置的实例和管理优秀PPT文档
调装 吸热量小易造成液 止阀，然后逐渐开 降温工况启用程序(★★★★)
风机停止后电磁阀同时关闭。
刚起动时膨胀阀温包降温慢，开度大，如风机未工作，进入空冷器的冷剂因吸热量小易造成液击。
置 击。 船舶辅机 第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
大。
压缩机启动时应慢慢开启吸入截止阀，万一听到液击声，应立即关小吸入截止阀，然后逐渐开大。
开加热器时，慢慢开启加热器进汽阀，对加热器预热，注意泄放凝水，防止水击。
船舶辅机 第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
空气加湿器的加湿量可根据相对湿度 冬季设计条件：舱外温度-20℃、相对湿度95%、回风比45%；
二、区域再热式单风管空调系统实例
保开持压空 缩调机器排、出风阀管，的稍密开封吸隔入计热阀完1好8的指示用手动调节阀来调节。
包设在分配室A区的单脉冲直接作用
6-冷却器
式湿度调节器控制，调定在+15oC。
7-挡水板
8-分配室
船舶辅机第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
三、空调装置的管理要点
(★★★)
(1)在满足新鲜空气需要的前提下，采用较高的回风 比，能节省空调耗能。 (2)不带末端处理的系统，回风比0~60%，一般为 30%。
船舶辅机 第12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
船舶空调装置的实例和管理
先关加湿阀，半分钟后再停风机
舱内条件为温度+22 ℃、相对湿度50%。
结新降论风温： 温 工冬包况季和和送送取风风暖温温工度包况越容，高积保，比持相为舷对窗1:3湿关，度闭温越，度低走补廊偿通率外为界1/和3 机舱的门应随时关闭双 1。7双 1速 270速 2风 r0/风 r机 m/i机 m， ni和 ， n转和转 速速 为为
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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。
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第三节 船舶空调系统及设备
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调节方法的不 同主要有以下几种形式。
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2．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 配室各隔离室内或主风管内的二次换热器对送风进行再加热，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。
这种系统对热负荷(绝对值)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)，故一般可不必把送风量过分调小。
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2．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
约在3 000～7 500m3／h范围内。这是因为每根主风管的流量通常
都限制在1 500m3／h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。
tr、ts—室内温度及送风温度，℃
dr、ds—室内空气及送风含湿量， g/kg
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空气温度调节的方法
空气温度调节的方法有两种：
1. 改变送风量，即变量调节；
2. 改变送风温度，即变质调节。
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二、舱室的热湿比和空调分区
1. 舱室的全热负荷和热湿比
舱室的全热负荷和湿负荷之比可称为舱室的热湿比，用ε表示。即
ε＝ Q/0.001W
kJ／kg
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热湿比讨论
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。 位置相近和大小相同的舱室，热负荷相近，如住的人越多，则湿负荷越大，热 湿比的绝对值就越小。 公共舱室(尤其是餐厅)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ε约为12, 560～25 ,120kJ／kg； 餐厅ε则约为6 280~12 560kJ／kg。 冬季Q<0， ε为负值； 夏季Q>0， ε为正值。
2. 湿负荷 W
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g／h。 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40～200g／h。湿负荷一般为正值。
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空调系统能量平衡图
显 热 负 荷 新 风 送风 舱室 （tr,r） 回风
舱室的湿负荷W (kg／h)会使空气的含湿量d增加，也就是使湿空气的焓值 增加，即可视为潜热负荷。
Qq≈2.5W
kJ／h
舱室的全热负荷Q是单位时间内加入舱室使空气焓值变化的全部热量，它 为显热负荷Qx与潜热负荷Qq之和。即： Q ＝ Qx + Qq
＝ Vρcp（tr－ts） + 2.5Vρ（dr-ds） ＝ Vρ[（cptr＋2.5dr） － （cpts＋2.5ds） ] ＝ Vρ（hr-hs）
半集中式空调装置。只有某些特殊舱室，例如机舱集中控制室，才单
独设专用的空气调节器，称为独立式空调装置。
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集中处理式空调系统示意图
8 7 6 9
10
11 4 12
5 3 2
1
图12-1 集中处理式空调系统示意图 1-餐厅；2-布风器； 3-新风口；4-供风机；5-回风管；6-走道；7-排风机； 8-排风管；9-卧室；10-卫生间；11-中央空调处理器；12-供风管
室内各处温差不超过3—5℃；
(2)湿度
夏季室内湿度:40％～50％ 冬季室内湿度:30％～40％
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(3)清新程度
所谓清新程度是指空气清洁(少含粉尘和有害气体)和新鲜(有
足够的含氧量)的程度。如果只从满足人呼吸对氧气的需要出发， 新鲜空气的最低供给量2～4m3/h· 人即可，然而要使 空气中二氧
较低的舱室对室温的最低要求即可，一般为20～30℃，夏季则只
能做变量调节，送风温度为11～15℃。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。
另一种是末端水换热式，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12—5所示。这种系统冬、夏都可藉 调节水量实现变质调节。取暖工况时送风温度约为15～25℃；降 温工况时约为12～16℃。这种系统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1／2～1／3，有的即 可采用全新风。
湿 负 荷
排风
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3．送风量和送风参数的确定
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。即 Qx = Vρcp(tr-ts) kJ／h
W = Vρ(dr-ds)
式中：
g／h
V—送风的体积流量，m3／h； ρ—空气密度，常温常压下约为 1.2kg／m3 cp —空气定压比热，约为 1 kJ／kg· ℃
4.掌握船舶空调热负荷的类型、舱室热湿平衡的关系；
5.掌握船舶空调送风量和送风参数的确定方法； 6.了解船舶空调装置的类型和应用场合； 7.掌握船舶单风管集中处理式空调器的组成及其各处理环节的特点； 8.掌握布风器的作用和类型及其特点； 9.掌握船舶空调装置的自动调节系统； 10. 掌握船舶空调装置的管理要点。
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“四 度”要求:
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空气调节就是使室内的空气温度、湿度、清新度和 气流速度（简称四度）保持在一定的范围之内
温度——空气 的冷热程度。 湿度——空气 中含水蒸气的量
清新度——空气 中有足够的含氧量
气流速度
对空气 冬季加热 夏季冷却
化碳、烟气等有害气体的浓度在允许的程度以下，则新风量就需
达到30～50m3／h · 人。 (4)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、
湿度均匀和人不感到气闷，室内气流速度以0．15～0．20m／s为
宜，最大不超过0．35m／s，否则人会感到不舒适。 距室内空调出风口1m处测试的噪声应不大于55～60dB(A)。
室内外温差
相对湿度 风速 新鲜空气量
6—10℃
40％一50％
允许噪声级
舱外条件(远洋) ISO SF6 舱外 一18℃ 80％ 22℃ 一20℃
55～60dB(A)
35℃ 28℃(湿球) 27℃ 50％ 30℃ 70％
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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， 这样的空调装置称为集中式或中央空调装置。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
1．集中式单风管系统 2．区域再热式单风管系统 3．末端再处理式单风管系统 4．双风管系统
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1．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各个 舱室，如图12—4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。
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第一节
概 述
能使船舶舱室内形成适宜的人工
气候，以便为船员、旅客提供一个舒
适的工作和生活环境的机器设备和系 统，称为船舶空气调节装置。
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一、对船工作和生活环境舒适和卫生的要 求。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，属于舒适性空调。
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。
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空调的分区
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 舱室的热负荷和湿负荷； 其平衡关系可用全热平衡式(12—7) 和湿平衡式(12—2)来表示。由于排 走空气的参数就是室内空气的参 数(tr、dr和hr)，所以也可以理解 为送风在参数(ts，ds和hs)转变 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 荷的热量和湿量。
第十二章
船舶空调装置
marine air conditioning plant
§12.1 概述 §12.2 船舶空调装置的主要设备
§12.3 船舶空调装置的自动调节
§12.4 船舶空调装置的实例和管理 复习思考题
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本章的学习要点
1.了解空调装置在船上的作用； 2.掌握船舶对空气调节的要求； 3.掌握集中处理式空调装置的组成；
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第二节
空调送风量和送风参数
一、空调送风量和送风参数的确定 1．舱室的显热负荷Qx
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 kJ／h。
它主要包括：
(1)渗入热——因室内外温差而由舱室壁面渗入的热量。夏季，渗入热约占 舱室显热负荷的26％～31％； (2)太阳辐射热——因太阳照在舱室外壁而传入的热量。
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第三节 船舶空调系统及设备
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调节方法的不 同主要有以下几种形式。
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2．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 配室各隔离室内或主风管内的二次换热器对送风进行再加热，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。
这种系统对热负荷(绝对值)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)，故一般可不必把送风量过分调小。
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2．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
约在3 000～7 500m3／h范围内。这是因为每根主风管的流量通常
都限制在1 500m3／h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。
tr、ts—室内温度及送风温度，℃
dr、ds—室内空气及送风含湿量， g/kg
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空气温度调节的方法
空气温度调节的方法有两种：
1. 改变送风量，即变量调节；
2. 改变送风温度，即变质调节。
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二、舱室的热湿比和空调分区
1. 舱室的全热负荷和热湿比
舱室的全热负荷和湿负荷之比可称为舱室的热湿比，用ε表示。即
ε＝ Q/0.001W
kJ／kg
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热湿比讨论
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。 位置相近和大小相同的舱室，热负荷相近，如住的人越多，则湿负荷越大，热 湿比的绝对值就越小。 公共舱室(尤其是餐厅)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ε约为12, 560～25 ,120kJ／kg； 餐厅ε则约为6 280~12 560kJ／kg。 冬季Q<0， ε为负值； 夏季Q>0， ε为正值。
2. 湿负荷 W
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g／h。 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40～200g／h。湿负荷一般为正值。
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空调系统能量平衡图
显 热 负 荷 新 风 送风 舱室 （tr,r） 回风
舱室的湿负荷W (kg／h)会使空气的含湿量d增加，也就是使湿空气的焓值 增加，即可视为潜热负荷。
Qq≈2.5W
kJ／h
舱室的全热负荷Q是单位时间内加入舱室使空气焓值变化的全部热量，它 为显热负荷Qx与潜热负荷Qq之和。即： Q ＝ Qx + Qq
＝ Vρcp（tr－ts） + 2.5Vρ（dr-ds） ＝ Vρ[（cptr＋2.5dr） － （cpts＋2.5ds） ] ＝ Vρ（hr-hs）
半集中式空调装置。只有某些特殊舱室，例如机舱集中控制室，才单
独设专用的空气调节器，称为独立式空调装置。
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集中处理式空调系统示意图
8 7 6 9
10
11 4 12
5 3 2
1
图12-1 集中处理式空调系统示意图 1-餐厅；2-布风器； 3-新风口；4-供风机；5-回风管；6-走道；7-排风机； 8-排风管；9-卧室；10-卫生间；11-中央空调处理器；12-供风管
室内各处温差不超过3—5℃；
(2)湿度
夏季室内湿度:40％～50％ 冬季室内湿度:30％～40％
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(3)清新程度
所谓清新程度是指空气清洁(少含粉尘和有害气体)和新鲜(有
足够的含氧量)的程度。如果只从满足人呼吸对氧气的需要出发， 新鲜空气的最低供给量2～4m3/h· 人即可，然而要使 空气中二氧
较低的舱室对室温的最低要求即可，一般为20～30℃，夏季则只
能做变量调节，送风温度为11～15℃。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。
另一种是末端水换热式，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12—5所示。这种系统冬、夏都可藉 调节水量实现变质调节。取暖工况时送风温度约为15～25℃；降 温工况时约为12～16℃。这种系统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1／2～1／3，有的即 可采用全新风。
湿 负 荷
排风
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3．送风量和送风参数的确定
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。即 Qx = Vρcp(tr-ts) kJ／h
W = Vρ(dr-ds)
式中：
g／h
V—送风的体积流量，m3／h； ρ—空气密度，常温常压下约为 1.2kg／m3 cp —空气定压比热，约为 1 kJ／kg· ℃
4.掌握船舶空调热负荷的类型、舱室热湿平衡的关系；
5.掌握船舶空调送风量和送风参数的确定方法； 6.了解船舶空调装置的类型和应用场合； 7.掌握船舶单风管集中处理式空调器的组成及其各处理环节的特点； 8.掌握布风器的作用和类型及其特点； 9.掌握船舶空调装置的自动调节系统； 10. 掌握船舶空调装置的管理要点。
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“四 度”要求:
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空气调节就是使室内的空气温度、湿度、清新度和 气流速度（简称四度）保持在一定的范围之内
温度——空气 的冷热程度。 湿度——空气 中含水蒸气的量
清新度——空气 中有足够的含氧量
气流速度
对空气 冬季加热 夏季冷却
化碳、烟气等有害气体的浓度在允许的程度以下，则新风量就需
达到30～50m3／h · 人。 (4)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、
湿度均匀和人不感到气闷，室内气流速度以0．15～0．20m／s为
宜，最大不超过0．35m／s，否则人会感到不舒适。 距室内空调出风口1m处测试的噪声应不大于55～60dB(A)。
室内外温差
相对湿度 风速 新鲜空气量
6—10℃
40％一50％
允许噪声级
舱外条件(远洋) ISO SF6 舱外 一18℃ 80％ 22℃ 一20℃
55～60dB(A)
35℃ 28℃(湿球) 27℃ 50％ 30℃ 70％
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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， 这样的空调装置称为集中式或中央空调装置。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
1．集中式单风管系统 2．区域再热式单风管系统 3．末端再处理式单风管系统 4．双风管系统
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1．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各个 舱室，如图12—4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。
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第一节
概 述
能使船舶舱室内形成适宜的人工
气候，以便为船员、旅客提供一个舒
适的工作和生活环境的机器设备和系 统，称为船舶空气调节装置。
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一、对船工作和生活环境舒适和卫生的要 求。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，属于舒适性空调。
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。
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空调的分区
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 舱室的热负荷和湿负荷； 其平衡关系可用全热平衡式(12—7) 和湿平衡式(12—2)来表示。由于排 走空气的参数就是室内空气的参 数(tr、dr和hr)，所以也可以理解 为送风在参数(ts，ds和hs)转变 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 荷的热量和湿量。
第十二章
船舶空调装置
marine air conditioning plant
§12.1 概述 §12.2 船舶空调装置的主要设备
§12.3 船舶空调装置的自动调节
§12.4 船舶空调装置的实例和管理 复习思考题
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本章的学习要点
1.了解空调装置在船上的作用； 2.掌握船舶对空气调节的要求； 3.掌握集中处理式空调装置的组成；
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第二节
空调送风量和送风参数
一、空调送风量和送风参数的确定 1．舱室的显热负荷Qx
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 kJ／h。
它主要包括：
(1)渗入热——因室内外温差而由舱室壁面渗入的热量。夏季，渗入热约占 舱室显热负荷的26％～31％； (2)太阳辐射热——因太阳照在舱室外壁而传入的热量。