1
第三节 船舶空调系统及设备
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
一、船舶空调系统的分类
二、中央空调器 [Central Air Conditioner]
三、布风器 [Air Distributor]
组成、各部分的作用;取暖、制冷工况
h-d图上的变化过程 (★★★★ ★ ) 。
结构形式,诱导比 (★★★ )
2
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
一、船舶空调系统的分类
1.集中式单风管系统 [Central Single Duct System]
— 根据 调节方法 分类
舱室的空气参数的调节只能靠改变布风器风门
开度,即改变风量调节。
对“单风管”的理解:不是只有一根送风管,而是所
有送风管内的空气参数相同。(还可理解为?布风器)
3
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
2.区域再热 [District Reheat]式单风管系统
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,然后再用单风管送
至各个舱室( 即对显热负荷绝对值较大的舱
室送风再加热 )。对热负荷较小的舱室可不
进行再加热,不必把风量过分调小。
新风
回风 混合









空气
不处理
再热器
4
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。
冬季 夏季
末端电再热式 变质调节 变量调节
末端水换热式 变质调节
5
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
1-中央空调器
2-水冷却器
3-水加热器
4-循环水泵
5-有末端换热
器的诱导器
6-膨胀水箱
末端水换热式单风管系统
6
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
4.双风管 [Dual Duct]系统
1-空气滤器
2-空气预冷器
3-空气预热器
4-加湿器
5-风机
6-中间分配室
7-再冷却器
8-再加热器
9-挡水板
10-后分配室
11-预处理送风管
12-再处理送风管
13-布风器
一级送风
二级送风
特点,冬季和夏季都可变质调节;
省去末端换热器,管理方便;
采用直布式布风器,噪声小;
7
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
问题,1.下列系统冬季、夏季都可变质调节的是:
(1)区域再热式单风管
(2)末端电再热式单风管
(3)双风管
(4)集中式单风管
2.下列空调系统夏季只能变量调节,冬季可变
质调节的是:
(1)区域再热式单风管
(2)末端电再热式单风管
(3)双风管
(4)末端水再热式单风管
3.下列空调系统冬、夏季都只能变量调节的是:
(1)区域再热式单风管
(2)末端电再热式单风管
(3)双风管
(4)末端水再热式单风管
8
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
冬季 夏季
集中式单风管 变量
区域再热式单风管 变量
末端电再热式 变质 变量
末端水换热式 变质
双风管 变质
请记录 (★★★ ):
9
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
根据 送风管内空气流速 分类:
主风管
风速
支管
风速 优点 缺点
低速
系统
10~15
m/s
4~8
m/s
风速低,风管阻
力小,风机的风
压不高
风管截面积大,风管
尺寸、重量大。风管
截面为扁矩形,制造、
安装和隔热包扎麻烦
高速
系统
15~25
m/s
8~15
m/s
采用诱导式送风,
送风量小,风管
的尺寸和重量小。
风管为预隔热标
准化圆风管,安
装简便,成本低
运行成本高;风机风
压高,功率大,风机
会增加降温工况热负
荷; 空调器、风管系
统,诱导式布风器噪
声大
中速
系统
15m/s
左右
采用标准化圆风管,不必设诱导送风,可降低
成本、能耗和噪声
10
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
二、中央空调器 [Central Air Conditioner]
1.空气的吸入、过滤和消音 (★★★ ) 1-新风进口
2-新风调风门
3-风机
4-回风调风门
5-空气滤器
6-冷剂回气集管
7-空气冷却器
8-制冷剂分液器
9-挡水板
10-加湿器
11-空气加热器
12-底架
13-检查门
14-进风混合室
15-消声室
16-空气处理室
17-承水盘
18-送风分配室单风管系统中央空调器
空气滤器用于除尘,保持
换热器清洁。图中为斜置
抽屉式,也有片式的,都
能方便地拉出以便更换或
清洗过滤元件。
空气冷却器、挡水板
后面详述。
加湿器和空气加热器。这个系统设计
不合理,加湿器应放在空气加热器之
后,以利于加湿蒸汽 (或水 )被热空气吸
收,还可防止加湿蒸汽 (或水 )结冻。
新风量和回风量的比例可用手动调风门进行
调节,调好后一般不变动 。
空调回风比 回风量总风量
[Return Air Ratio]
风机出风口截面积渐扩,有利于 消减
低频噪音 。出风口和空调器内壁贴有
多孔性材料,用来 消减高频噪音 。
11
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
(★ )空调通风机 [A/C Fan/Blower]
叶片 放置位置

型 原因 型式 原因
高速
系统




效率

压出
式空
调器
低速
系统




风量

尺寸

吸入
式空
调器
空气流经风机 温升大。
1,提高制冷量; 2,提高
制冷系数; 3,降低降温
工况送风温度;
空气流经风机 温升小。
使空气均匀地流过换热

高 (速 )后 (弯 )压 (出 )
低 (速 )前 (弯 )吸 (入 )
12
直接冷却式空气冷却器
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
2.空气的冷却和除湿
1,制冷剂蒸发温度不
低于 -2~-4oC,一般为
0~7oC。
2,空气冷却器的凝水
沿管外肋片下流,汇
集在底部的承水盘中,
然后沿泄水管排走。
泄水管出口有 U形水
封,防止空气旁通或
漏泄 。
2.5m/s
13
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
下面先复习湿空气的焓湿图 [Enthalpy-Humidity
diagram],再讨论降温工况的空气参数在焓湿图
上的变化过程。
d (g/kg干空气 )
100%(饱和空气 )
等温线
等相对湿度线
等湿度线
等焓线
?(-)
?(+)
?(0)
14
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
4
0
5
6
7
1
2
32
31
G
G
?
5’
d
h
95.0~7.0)(
04
54
0 ??
?
?
tt
tt
E接触系数冷却效率
有回风集中式单
风管降温工况
(★★★★★ )
na
me
空气冷却器热负荷
k J /h )( 54 hhVQ ?? ?
12
3 新风回风
16
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]
冬季外界空气 相对湿度很高,但因温度低,
实际 含湿量并不高,因此冬季在空调器中除
对空气加热外,还需要 加湿 。
加热方式
电加热
蒸汽加热
热水加热
阻汽器 凝水 热水井加热器饱和蒸汽
(0.2~0.5MPa)
Steam Trap
17
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
加湿方式
蒸汽加湿
喷水加湿
电热加湿
加湿器应放置在加热器后,因为此处空气温度
高,相对湿度小,喷入的蒸汽 (或水 )容易被空
气吸收,同时还可防止加湿器在进风温度太低
时结冻,但应防止加湿过多造成舱内壁面结露。
18
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
3
4
5
6
7
8
h
d
有回风集中式单
风管取暖工况
(★★★★★ )
time
空气加热器热负荷 )(2.1)()(
454545 ttVttcVhhVQ p ?????? ??
加湿器蒸汽耗量
3
56
3
56 10)(2.110)(
?? ?????? ddVddVW ?
1
2
新风
回风
20
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
问题,1,喷汽加湿过程空气温度 (上升、基本不
变、降低 )?
2,喷水加湿过程送风温度 (上升、不变、降低 )?
总焓值 (上升、基本不变、降低 )?
3,夏季,空气经过冷却器后含湿量 (增大、减小 )?
相对湿度 (增大、减小 )?
4,冬季,气温较低时加湿阀开度应 (增大、减小 )?
5,冬季,气温升高到 5?C以上,加湿阀应 (增大开
度、减小开度、关闭 )?
21
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
6,室外气温不变,含湿量增大,空冷器显热负荷
(增大、不变、减小 )?潜热负荷 (增大、减小 )?
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 )?
9,夏季工况空气流经 ( )是不正确的。
C,挡水板是等温减湿 D,走廊回风是等湿升温
A,风机是等湿升温 B,冷却器是降温减湿
A,COP太低 B,热负荷过大
8,空调制冷装置蒸发压力不宜过低主要防止 ( )
C,除湿量太大 D,结霜堵塞风道
太低 热负荷过大
22
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
10,其它条件不变,空冷器壁温增高,则 ( )。
C.含湿量不变 D,相对湿度减小
A,含湿量降低 B.含湿量增大
9,冬季工况空气 ( )是不正确的。
C,喷水加湿是等温加湿
D,走廊回风是等湿降温
A,流经风机是等湿升温
B,流经加热器是等湿升温
11,冬季,新风与回风混合后含湿量 (增加、不变、
减小 )。
12,夏季,新风与回风混合后焓值 (增加、不变、
减小 )。
23
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
三、布风器 [Air Distributor]
要求 能使送风与室内空气很好混合,从
而使室温均匀
能保持人的活动区内风速适宜
能单独进行调节
阻力和噪声小
结构紧凑,外形美观,价格较低
按安装位置分类,顶式、壁挂式
24
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
适用于大空
间的舱室
适用于空气参数均
匀性要求高的舱室
用于天花板平
整的小舱室
侧吹式 壁式
在舱壁底部垂直
安装,使用方便
顶式 孔板式
25
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
按送风诱导作用强弱分类,直布式、诱导式
1.直布式布风器
26
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
按送风诱导作用强弱分类,直布式、诱导式
1.直布式布风器
特点,将风直接送入舱室,出口做成有利于送
风气流扩散的形状。出口风速较低 (2~4m/s),
送风与室内空气混合较慢,送风温差不宜过大
(10oC以下 )。价格低,阻力小,噪声低。 一般
设调风门,如有末端换热器,还设有调温旋钮。
27
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
28
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
球形布风器
29
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
双风管直布式布风器
1-调节旋钮
2-风门
3-风门
4-一级送风管
5-二级送风管
6-消音室
特点, 可利调节旋
钮调节两种送风量
比例。
30
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
2.诱导式布风器 (诱导器 )[Induction Unit]
温度 风量 一次风 [Primary Air]
二次风 [Secondary Air]
31
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
2.诱导式布风器 (诱导器 )[Induction Unit]
1
2
1
2
V
V
G
G
???
一次风量
二次风量
?
诱导比 [Induction Ratio] (★★★ )
诱导式布风器的特点
1,允许减小送风量,允许较大送风温差。
2,可提高二次换热器换热效果。
3,阻力大、噪声较大 (50~55dB),一般不用。
船上一般采用直布式布风器。
32
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
问题,1,诱导式布风器与直布式布风器相比,优
点是,A,低噪声 B.低风压 C.小风量
2,供给诱导器的风量为 30m3/h,布风器出口总风
量 90m3/h,诱导比为 ( )。
3,诱导器的喷嘴送风量为 50m3/h,室内卷吸风量
150m3/h,诱导比为 ( )。
2
3