1
第四节 船舶空调装置的自动调节
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
一、降温工况的自动调节
二、取暖工况的温度自动调节
三、取暖工况的湿度自动调节
四、送风系统静压的自动调节
2
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
一、降温工况 [Cooling Condition]的自动调节 [Auto Control]
相对湿度,控制保持空冷器壁面温度，便有足
够的除湿效果，故不对送风湿度进行专门调节。
即降温工况只控制温度，“不”控制湿度。
直接蒸发式空冷器,制冷剂的蒸发温度
间接蒸发式空冷器,载冷剂的流量温度控制
3
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
1.直接蒸发 [Direct Evap.]式空冷器的温度调节
船用中央空调属于舒适性空调 [Comfort A/C],
与某些工艺性“恒温恒湿 [Fixed Temp.&Humidity],
空调不同。气候条件变化时，不要求舱室温度
恒定，只要保持 6~10oC 温差 [Temp,Diff.]即可，
所以 舱室温度是随气候条件变化的 。
4
空调热负荷变化较大，为了使蒸发压力在合适
的范围,压缩机需进行能量 (排气量 )调节 。为此
设两组电磁阀和膨胀阀 (容量一大一小 )，当 压缩
机进行能量调节时，膨胀阀容量应与之相适应 。
例如热负荷由大变小时，压缩机,6?4?2,缸
工作，膨胀阀“大 +小 ?大 ?小,工作。
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
CR1/31DF； 1TV2<PZ3较小
BR2/32DF； 2TV4P2/3 <PZ2减小
空冷器热负荷进一步减小，性能曲线左移，工况点变为 B’时,P2/3断开
空冷器热负荷减小，性能曲线左移，工况点变为 A’时，响应的 p0使 P3/3断开
AR1DF,1TV；2DF,2TV6P2/3 P3/3 <PZ1较大
工况
点
压缩机性
能曲线
开启的电磁阀、
膨胀阀
运行
缸数
接通的
继电器
空冷器性
能曲线
空冷器
热负荷
5
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
制冷装置的双位调节 [2 Position Control]
6
5
回风 温度太低时，温度
继电器 [Temp,Relay]和电
磁阀 Solenoid V/V]动作，
装置停止工作。
根据回风温度 &
新风温度控制
6
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
用三通分流阀的
比例控制
[Proportional
Control]
空冷器的分
组调节
用电磁阀的
双位控制
根据 回风温度 [Return Air Temp.] (代表舱室平均温度 )
或送风温度 调节载冷剂 [Refrigerating Medium]流量。
7
单脉冲信号调节
[Single Pulse Control]
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
二、取暖工况 [Heating Condition]的自动调节
1.控制送风温度 [Supply Air Temp.]
调节滞后时间短，测温点离调节阀较近，可采
用 直接作用式 (单脉冲 )温度调节器。
缺点,外界气候变
化使舱室显热负荷
变化，仅控制送风
温度不变，室温会
产生很大波动。
8
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
室外温度变化是导致室内温度变化的主要扰动量，
在此扰动出现而室温尚未变化时就预先作出调节，
称为 前馈调节 [Feedforward Control] 。
双脉冲信号调节
[Dual Pulse Control]
[Bulb][Bulb] 温包以液体充注
9
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
温度补偿率 [Temp,Compensating Ratio],双脉冲信
号温度调节中 送风温度的变化量与室外气温 (新
风温度 )的变化量 (绝对值 [Absolute Value])之比 。
它表示新风温度每改变 1oC时送风温度的改变量 。
新风温度 降低时送风温度增加。
wsT ttK ??? /舱室的 隔热性越差，温度补偿率就越高 。
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
(★★★★ )
10
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
18-标尺固定螺钉
2-新风温包
3-送风温包
4-顶杆
5-按钮
6-调节阀填料箱
7-弹簧
8-液缸填料
9-柱塞
10-螺纹管隔环
11-液缸
12-螺纹管
13-调节旋钮
14-筒体
15-标尺
16-标尺指针
17-液缸导向螺钉
1-调节阀
19-超压保护弹簧
双脉冲温度调节器
外界气温未变而送风温
度升高时,送风温包 中
的液体膨胀，使阀关小。
反之阀开大。
温度补偿率 KT大致约为
新风温包与送风温包容
积之比。
如需将送风温度调低，
转动调节旋钮 13，带动
螺纹管旋转，使液缸上
移，柱塞也上移，调节
阀关小，加热蒸汽量减
小。反之，反方向转动
调节旋钮。
进行调试时，送风温
度合适后，可松开螺
钉 18，将标尺移到指
针位于箭头中间的圆
孔中。 (K-冷； V-热 )
当阀已关闭而柱塞 9无
法再上移时，液缸中的
压力升高到一定程度，
液缸就会在液压作用下
带动螺纹管 12克服超压
保护弹簧的张力而自动
下移，给液体以膨胀的
余地，从而可防止因风
机停止或温包位置太靠
近加热器导致温包温度
过高而胀破。
外界气温升高时,新风
温包 中的液体膨胀使阀
关小。反之阀开大。
11
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
问题,1,双脉冲调节器，温包分别感受 (新风、
回风、送风、舱室 )温度。
2,双脉冲调节器 KT=0.75，新风温度每降低 1oC，
送风温度 ( )oC。
A,升高 1/0.75 B.降低 1/0.75
C,升高 0.75 B.降低 0.75
3,双脉冲调节器 KT=0.67，温包甲与温包乙容积
比为 3:2，则甲应装在 (新风、回风、送风 )处，乙
应装在 (新风、回风、送风 )处。
补偿率 = 送风温度变化量新风温度变化量 新风温包容积送风温包容积=
切记 (★★★★ )
12
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
2,控制典型舱室的温度或回风温度
(1)控制典型舱室的温度 [Typical Cabin Temp.],将
感温元件放置在有代表性的 典型空调舱室 内。舱室温
度变化后，经调节器控制调节阀，改变加热器内加热
工质流量，使送风温度相应改变，室温得以恢复。
缺点,同一空调分区中各舱室热负荷变化情况不同，
要选定典型舱室比较困难；测量点离调节阀较远，不
能采用直接作用式调节器。
(2)控制回风温度,有回风的集中式空调装置，可用
回风温度代表各舱室平均温度,将感温元件置于回风
口 。调节滞后时间长、动态偏差较大。可采用直接作
用式调节器。
13
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
三、取暖工况的湿度 [Humidity]自动调节
1.控制送风的相对湿度 [Relative Humidity]
Humidity Sensor
Proportional Humidity Controller
选取合适的相对湿度整定值，就确定了送风的含
湿量。只要送风温度和舱室湿负荷不变，就可控
制舱室的含湿量，室温变化不大则相对湿度合适。
14
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
2.控制送风含湿量 [Humidity Content](露点 [Dew Point]调节 )
把空气加热到一定温度，加湿至饱和，再加
热。相当于把湿度控制转换为温度控制，而
温度控制很容易实现。 适用于双风管系统和
区域再热式系统 。
加湿淡水
预热器 加热器
温包
15
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
3.控制回风或典型舱室的相对湿度
2 Position Humidity
ControllerHumidity
Sensor
调节滞后；双位控制改为比例控制可改善室内
湿度均匀性。
16
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
总结 (★★★★ ),温度调节方案 [Control Scheme],
单温包直接作用式调节器可依据 送风温度, 回
风温度, 典型舱室温度 调节加热蒸汽流量。
湿度调节方案，可依据 送风相对湿度, 送风含
湿量 (露点 ),回风或典型舱室的相对湿度 调节
加湿蒸汽、水的流量。
17
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
4.湿度调节器 [Humidity Controller]
1-湿温包
2-波纹管
3-主调节螺帽
4-弹簧
5-固定螺帽
6-幅差调节螺帽
7-电触头
8-干温包
(1) 干、湿温包式湿度调节器
干温包 [Dry Bulb]和
湿温包 [Wet Bulb]的
温差反应相对湿度 。
18
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
(2)氯化锂 [Lithium Chloride]电动湿度调节器
1
感湿元件的电阻值取决于涂料的导电性。空
气 相对湿度变化,氯化锂涂料含水量改变，
其 导电性发生变化 。
19
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
调湿刻度与温度和调定湿度关系 相对湿度 50%，环境温度
20oC，旋钮应放在刻度 2处
相对湿度 50%，环境温度 30oC，
旋钮应放在刻度 3处
氯化锂的电
阻值除与含
水量有关外，
还与温度有
关。所以设
调节旋钮 3，
按环境温度，
依据湿温关
系曲线，通
过改变调节
旋钮的位置
来调整。
[Ambient Temp.]
20
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
(3)尼龙 (或毛发 )式气动湿度变送器
利用尼龙或脱脂毛发在既定拉力下的 伸长率与
空气相对湿度有关 的特点做成敏感元件。这种
系统及其维护管理复杂，灵敏度低，使用日久
后感湿元件会老化或产生塑性变形，目前不多
用。
21
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
四、送风系统静压 [Static Press.]的自动调节
1.调节方案
进口节流
出口节流
排气泄放
排气回流
静压调节, 调节 送风 压力，主要用于 高速系统
(风压高 ),某舱室调节布风器会影响其它舱室。
22
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
2.调节方法：在主风管上装设静压调节器
主风
管节
流法
主风
管放
气法
控 (测 )压点
控 (测 )压点选在 主风管中部, 两侧布风器数目
相等位置上 (B点 )，干扰最小。
23
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
3.直接作用式静压调节器
1-橡胶波纹管
2-承压板
3-测压管
4-风压计接头
5-风门
6-风门连杆机构
7-调压弹簧
8-连杆转轴
9-顶杆
10-内壳
11-外壳
静压
回升
风门
开大
静压
降低
静压
下降
风门
关小
静压
升高
第四节 船舶空调装置的自动调节
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
一、降温工况的自动调节
二、取暖工况的温度自动调节
三、取暖工况的湿度自动调节
四、送风系统静压的自动调节
2
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
一、降温工况 [Cooling Condition]的自动调节 [Auto Control]
相对湿度,控制保持空冷器壁面温度，便有足
够的除湿效果，故不对送风湿度进行专门调节。
即降温工况只控制温度，“不”控制湿度。
直接蒸发式空冷器,制冷剂的蒸发温度
间接蒸发式空冷器,载冷剂的流量温度控制
3
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
1.直接蒸发 [Direct Evap.]式空冷器的温度调节
船用中央空调属于舒适性空调 [Comfort A/C],
与某些工艺性“恒温恒湿 [Fixed Temp.&Humidity],
空调不同。气候条件变化时，不要求舱室温度
恒定，只要保持 6~10oC 温差 [Temp,Diff.]即可，
所以 舱室温度是随气候条件变化的 。
4
空调热负荷变化较大，为了使蒸发压力在合适
的范围,压缩机需进行能量 (排气量 )调节 。为此
设两组电磁阀和膨胀阀 (容量一大一小 )，当 压缩
机进行能量调节时，膨胀阀容量应与之相适应 。
例如热负荷由大变小时，压缩机,6?4?2,缸
工作，膨胀阀“大 +小 ?大 ?小,工作。
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
CR1/31DF； 1TV2<PZ3较小
BR2/32DF； 2TV4P2/3 <PZ2减小
空冷器热负荷进一步减小，性能曲线左移，工况点变为 B’时,P2/3断开
空冷器热负荷减小，性能曲线左移，工况点变为 A’时，响应的 p0使 P3/3断开
AR1DF,1TV；2DF,2TV6P2/3 P3/3 <PZ1较大
工况
点
压缩机性
能曲线
开启的电磁阀、
膨胀阀
运行
缸数
接通的
继电器
空冷器性
能曲线
空冷器
热负荷
5
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
制冷装置的双位调节 [2 Position Control]
6
5
回风 温度太低时，温度
继电器 [Temp,Relay]和电
磁阀 Solenoid V/V]动作，
装置停止工作。
根据回风温度 &
新风温度控制
6
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
用三通分流阀的
比例控制
[Proportional
Control]
空冷器的分
组调节
用电磁阀的
双位控制
根据 回风温度 [Return Air Temp.] (代表舱室平均温度 )
或送风温度 调节载冷剂 [Refrigerating Medium]流量。
7
单脉冲信号调节
[Single Pulse Control]
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
二、取暖工况 [Heating Condition]的自动调节
1.控制送风温度 [Supply Air Temp.]
调节滞后时间短，测温点离调节阀较近，可采
用 直接作用式 (单脉冲 )温度调节器。
缺点,外界气候变
化使舱室显热负荷
变化，仅控制送风
温度不变，室温会
产生很大波动。
8
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
室外温度变化是导致室内温度变化的主要扰动量，
在此扰动出现而室温尚未变化时就预先作出调节，
称为 前馈调节 [Feedforward Control] 。
双脉冲信号调节
[Dual Pulse Control]
[Bulb][Bulb] 温包以液体充注
9
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
温度补偿率 [Temp,Compensating Ratio],双脉冲信
号温度调节中 送风温度的变化量与室外气温 (新
风温度 )的变化量 (绝对值 [Absolute Value])之比 。
它表示新风温度每改变 1oC时送风温度的改变量 。
新风温度 降低时送风温度增加。
wsT ttK ??? /舱室的 隔热性越差，温度补偿率就越高 。
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
(★★★★ )
10
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
18-标尺固定螺钉
2-新风温包
3-送风温包
4-顶杆
5-按钮
6-调节阀填料箱
7-弹簧
8-液缸填料
9-柱塞
10-螺纹管隔环
11-液缸
12-螺纹管
13-调节旋钮
14-筒体
15-标尺
16-标尺指针
17-液缸导向螺钉
1-调节阀
19-超压保护弹簧
双脉冲温度调节器
外界气温未变而送风温
度升高时,送风温包 中
的液体膨胀，使阀关小。
反之阀开大。
温度补偿率 KT大致约为
新风温包与送风温包容
积之比。
如需将送风温度调低，
转动调节旋钮 13，带动
螺纹管旋转，使液缸上
移，柱塞也上移，调节
阀关小，加热蒸汽量减
小。反之，反方向转动
调节旋钮。
进行调试时，送风温
度合适后，可松开螺
钉 18，将标尺移到指
针位于箭头中间的圆
孔中。 (K-冷； V-热 )
当阀已关闭而柱塞 9无
法再上移时，液缸中的
压力升高到一定程度，
液缸就会在液压作用下
带动螺纹管 12克服超压
保护弹簧的张力而自动
下移，给液体以膨胀的
余地，从而可防止因风
机停止或温包位置太靠
近加热器导致温包温度
过高而胀破。
外界气温升高时,新风
温包 中的液体膨胀使阀
关小。反之阀开大。
11
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
问题,1,双脉冲调节器，温包分别感受 (新风、
回风、送风、舱室 )温度。
2,双脉冲调节器 KT=0.75，新风温度每降低 1oC，
送风温度 ( )oC。
A,升高 1/0.75 B.降低 1/0.75
C,升高 0.75 B.降低 0.75
3,双脉冲调节器 KT=0.67，温包甲与温包乙容积
比为 3:2，则甲应装在 (新风、回风、送风 )处，乙
应装在 (新风、回风、送风 )处。
补偿率 = 送风温度变化量新风温度变化量 新风温包容积送风温包容积=
切记 (★★★★ )
12
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
2,控制典型舱室的温度或回风温度
(1)控制典型舱室的温度 [Typical Cabin Temp.],将
感温元件放置在有代表性的 典型空调舱室 内。舱室温
度变化后，经调节器控制调节阀，改变加热器内加热
工质流量，使送风温度相应改变，室温得以恢复。
缺点,同一空调分区中各舱室热负荷变化情况不同，
要选定典型舱室比较困难；测量点离调节阀较远，不
能采用直接作用式调节器。
(2)控制回风温度,有回风的集中式空调装置，可用
回风温度代表各舱室平均温度,将感温元件置于回风
口 。调节滞后时间长、动态偏差较大。可采用直接作
用式调节器。
13
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
三、取暖工况的湿度 [Humidity]自动调节
1.控制送风的相对湿度 [Relative Humidity]
Humidity Sensor
Proportional Humidity Controller
选取合适的相对湿度整定值，就确定了送风的含
湿量。只要送风温度和舱室湿负荷不变，就可控
制舱室的含湿量，室温变化不大则相对湿度合适。
14
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
2.控制送风含湿量 [Humidity Content](露点 [Dew Point]调节 )
把空气加热到一定温度，加湿至饱和，再加
热。相当于把湿度控制转换为温度控制，而
温度控制很容易实现。 适用于双风管系统和
区域再热式系统 。
加湿淡水
预热器 加热器
温包
15
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
3.控制回风或典型舱室的相对湿度
2 Position Humidity
ControllerHumidity
Sensor
调节滞后；双位控制改为比例控制可改善室内
湿度均匀性。
16
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
总结 (★★★★ ),温度调节方案 [Control Scheme],
单温包直接作用式调节器可依据 送风温度, 回
风温度, 典型舱室温度 调节加热蒸汽流量。
湿度调节方案，可依据 送风相对湿度, 送风含
湿量 (露点 ),回风或典型舱室的相对湿度 调节
加湿蒸汽、水的流量。
17
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
4.湿度调节器 [Humidity Controller]
1-湿温包
2-波纹管
3-主调节螺帽
4-弹簧
5-固定螺帽
6-幅差调节螺帽
7-电触头
8-干温包
(1) 干、湿温包式湿度调节器
干温包 [Dry Bulb]和
湿温包 [Wet Bulb]的
温差反应相对湿度 。
18
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
(2)氯化锂 [Lithium Chloride]电动湿度调节器
1
感湿元件的电阻值取决于涂料的导电性。空
气 相对湿度变化,氯化锂涂料含水量改变，
其 导电性发生变化 。
19
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
调湿刻度与温度和调定湿度关系 相对湿度 50%，环境温度
20oC，旋钮应放在刻度 2处
相对湿度 50%，环境温度 30oC，
旋钮应放在刻度 3处
氯化锂的电
阻值除与含
水量有关外，
还与温度有
关。所以设
调节旋钮 3，
按环境温度，
依据湿温关
系曲线，通
过改变调节
旋钮的位置
来调整。
[Ambient Temp.]
20
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
(3)尼龙 (或毛发 )式气动湿度变送器
利用尼龙或脱脂毛发在既定拉力下的 伸长率与
空气相对湿度有关 的特点做成敏感元件。这种
系统及其维护管理复杂，灵敏度低，使用日久
后感湿元件会老化或产生塑性变形，目前不多
用。
21
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
四、送风系统静压 [Static Press.]的自动调节
1.调节方案
进口节流
出口节流
排气泄放
排气回流
静压调节, 调节 送风 压力，主要用于 高速系统
(风压高 ),某舱室调节布风器会影响其它舱室。
22
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
2.调节方法：在主风管上装设静压调节器
主风
管节
流法
主风
管放
气法
控 (测 )压点
控 (测 )压点选在 主风管中部, 两侧布风器数目
相等位置上 (B点 )，干扰最小。
23
船舶辅机 ?第 12章 船舶空调装置 [Marine Air Conditioning Plant]
3.直接作用式静压调节器
1-橡胶波纹管
2-承压板
3-测压管
4-风压计接头
5-风门
6-风门连杆机构
7-调压弹簧
8-连杆转轴
9-顶杆
10-内壳
11-外壳
静压
回升
风门
开大
静压
降低
静压
下降
风门
关小
静压
升高
