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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。
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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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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3．末端再处理式单风管系统
这种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,对送风进行末端再处理。
末端再处理的方式通常有两种。
一种是 末端电再热式,即在布风器内设电加热器 j冬季改变加热电
阻的阻值进行变质调节，空调器将送风只加热到能满足热负荷较
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。
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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，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，
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
送至舱室布风器，称为 二级送风 。
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这种系统能向舱室同时供送温度不同的两种空气，因此通过调节布风器
两个风门的开度，改变两种送风的混合比，即可调节舱室温度，冬、夏
都可变质调节，调节灵敏。虽然空调器和风管系统的重量和尺寸较大，
但因不需设末端换热器，可采用较便宜的直布式布风器，故噪声低，管
理简单，当布风器数量较多时总造价比末端再处理式低，较适合对空调
性能要求高的客船。
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双风管系统
在取暖工况时：
一级送风温度应控制在 15℃ 左右，二
级送风温度可视外界气候条件而定，
一般在 29～ 43℃ 的范围内；
降温工况时：
一级送风温度为进风温度加风机温升
(当不装预冷器时 )，
二级风温度为 11～ 15℃ 。
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空调系统按送风管内空气流速的高低分为：
1．低速系统
低速系统主风管内的风速不超过 15m／ s，常用的风速范围
为 10～ 15m／ s，进入各舱室送风支管的风速为 4～ 8m／ s。由
于风速低，风管阻力小，所以空调风机的风压不高，全风压约
在 1,2kPa以下；但低风速则要求风管截面增大，这使得风管
尺寸、重量也随之增大，且为了减小风管所占的空间高度，截
面需做成扁矩形，使得制造、安装和隔热包扎都较麻烦。
2．高速系统
高速系统主风管内的风速在 15m／ s以上，常用风速为 25m／ s左
右，有的高达 30m／ s，送风支管风速约为 8～ 15m／ s。由于风速
高，可采用送风温差较大的诱导式送风，使送风量减小，故风管的
尺寸和重量都可减小。‘高速系统多采用预隔热标准化圆风管及附
件，既便于安装，又可降低成本。
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二、中央空调器
中央空调器是集中式和半集中式空调装置对空气进行集中处理的设
备。在货船上，它通常置于上层甲板后部的专门舱室 —— 空气调节站
里，在客船上空调器数目较多，故多分布在全船各处。下图示单风管
系统的中央空调器为例说明空调器的各组成部分及其工作情况。
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1．空气的吸入、过滤和消音
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 3吸人。在新
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 2,4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
动。
空调通风机的静压应能克服空调器和送风系统的阻力，故采用风压
较高、噪声较低的离心式通风机。高速系统可采用效率较高的后弯
叶型风机，而低速系统因所需的风量较大，为减小风机尺寸多采用
前弯叶型风机。
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为降低空调器室的噪声，现在多将风机安装在空调器内。
由于 风机 工作时所产生的热量将使排出的空气温度升高，高速系
统为了避免降温工况时送风温度过高，并有利于提高空气冷却器的
蒸发温度，通常多把风机 布置在空调器的进口,称为 压出式空调器 。
在低速系统里，由于风压较低，空气流经风机的温升较小，故可把
风机 布置在空调器的出口,以使空气能比较均匀地流过各换热器，
称之为 吸入式空调器 。
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风机
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2．空气的冷却和除湿
一般当外界气温高于 25℃ 时，就应使空调装置按降温工况运行。
空气的冷却和除湿在空调器中是由空气冷却器和挡水板来完成的。
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1－新风进口状态点；
2－回风进口状态点；
3－新风，回风混合后的状态点：
4－风机出口 (空冷器进口 )状态点；
5－空冷器出口状态点；
6－舱室送风状态点；
7— 室内空气状态点。
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新风状态点为 1，
回风状态点为 2，
新风和回风在进风混合室内混合，混合后的
状态点 3在 l一 2两点的连线上。点 3距新风状
态点和回风状态点的距离与新风量 C：和回
风量 G：成反比，即 (3— 1线段长 )／ (3— 2线
段长 )
点 4为空冷器进口状态点，
空冷器出口的空气状态点可取 φ 100％
的饱和空气线上温度相当于冷却管壁
温的 0点与点 4连线上的某点 5。
4— 5即为空气流过空冷器时的冷却
减湿过程。
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5-6 送风管虽包有隔热层，但
也难免会有渗入热。因此，送
风过程空气流过风管会有一定
温升 (一般为 l～ 1,5℃ )，在图
上由 5— 6过程表示。
6— 7在舱内按舱室热湿比吸热、
吸湿的过程。
7-2为回风在走廊的等湿吸热过
程。
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3．空气的加热和加湿
一般当外界气温低于 15℃ 时，就应使空调装置按取暖工况运
行。在空调器中空气的加热和加湿是由空气加热器和加湿器来
完成的。
空气的加热可采用电加热、蒸气加热或热水加热等方式；
除间接冷却式空调系统在取暖工况利用同一换热器改以热水加热外，船
用集中式空调器多使用蒸气加热。加热器由带肋片的蛇形管组成。加热
蒸汽常用表压为 0,2～ 0,5MPa的饱和蒸汽。
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加湿可采用蒸汽加湿或喷水加湿，在某些小型独立的空调装置中
还采用电热加湿器。
船用集中式空调器采用蒸汽加湿的较多。最简单的加湿器就是图
示的一根镀锌钢管 (φ 10～ 20mm)，该管在迎风方向开有两排直径
为 1～ 2mm的蒸汽喷孔 (中心夹角 90?，孔距 50mm左右 )。
由于蒸汽加湿采用的是低压饱和蒸汽，稍有降温就会产生凝水，
使加湿效果变差，为此又设计了其它各种干式蒸汽加湿器。
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加湿器放置在加热器后比较合适，因为此处空气温度较高，相对湿
度较小，喷入的蒸汽 (或水 )容易被空气吸收，同时还可防止加湿器在
进风温度太低时冻结，但应防加湿过多而造成舱内壁面的结露。
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三、布风器
舱室的送风是通过布风器送人的。
布风器应满足以下要求：
(1)能使送风与室内空气很好地混合，从而使室温均匀性好；
(2)能保持人的活动区内风速适宜；
(3)能单独进行调节；
(4)阻力和噪声较小；
(5)结构紧凑，外形美观，价格较低。
? 布风器按安装位置的不同分为顶式和壁式两类。
? 壁式布风器靠舱壁底部垂直安装，使用方便。
? 顶式布风器装在天花板上，不占舱室地面，在艺术
造型工能与顶灯配合，起到装饰效果，所以，在船舶
空调系统中采用较多。
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(a) 适用于天花板较平整的小舱室：
(b) 适用于高诱导比的壁式布风器，
(c) 适用于空间较大的舱室；
(d) 适用于空气参数均匀性要求较高的舱室。
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布风器按送风诱导作用的强弱可分为 直布式 和 诱导式 两类。
1、直布式布风器
直布式布风器是一种将送风直接送人舱室的布风器，其出口做成有
利于送风气流扩散的形状，如喇叭形、格栅形等。直布式布风器的出
口风速较低，一般为 2～ 4m／ s，送风与室内空气混合较慢，所以送
风温差不宜过大，一般在 10℃ 以下。
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直布式布风器
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图为一种带电加热器的壁式
诱导器。
它的特点是静压箱 10中的静
压较高，送风 (称 一次风 )是
通过许多小喷嘴 9(约 26～ 46
个 )喷出，喷嘴的出风速度
较高 (一般可达 20～ 40m／
s)，能把很大一部分室内空
气经外罩正面的进风栅 4卷
系进来 (称 二次风 )·，混合后
再从顶部出口格栅 6吹出，
送人室内,
2、诱导式布风器（简称诱导器）
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二次风量 G2(kg／ h)与一次风量 G1(kg
／ h)之比称为 诱导比 。由于气温变化
不大，密度变化可以忽略，因此，诱
导比,
β＝ G2/G1＝ V2/V1
一般诱导比为 2～ 4较为经济，这时
静压箱中的相应静压约为 0,15～
0,5 kPa。
除阻力大外，诱导器的另一缺点是噪声较大，可达 50～ 55dB。此外，诱
导器的价格也昂贵。因此，目前在商船上仍以采用直布式布风器为多。
诱导式布风器（简称诱导器）
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。
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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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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3．末端再处理式单风管系统
这种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,对送风进行末端再处理。
末端再处理的方式通常有两种。
一种是 末端电再热式,即在布风器内设电加热器 j冬季改变加热电
阻的阻值进行变质调节，空调器将送风只加热到能满足热负荷较
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。
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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，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，
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
送至舱室布风器，称为 二级送风 。
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这种系统能向舱室同时供送温度不同的两种空气，因此通过调节布风器
两个风门的开度，改变两种送风的混合比，即可调节舱室温度，冬、夏
都可变质调节，调节灵敏。虽然空调器和风管系统的重量和尺寸较大，
但因不需设末端换热器，可采用较便宜的直布式布风器，故噪声低，管
理简单，当布风器数量较多时总造价比末端再处理式低，较适合对空调
性能要求高的客船。
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双风管系统
在取暖工况时：
一级送风温度应控制在 15℃ 左右，二
级送风温度可视外界气候条件而定，
一般在 29～ 43℃ 的范围内；
降温工况时：
一级送风温度为进风温度加风机温升
(当不装预冷器时 )，
二级风温度为 11～ 15℃ 。
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空调系统按送风管内空气流速的高低分为：
1．低速系统
低速系统主风管内的风速不超过 15m／ s，常用的风速范围
为 10～ 15m／ s，进入各舱室送风支管的风速为 4～ 8m／ s。由
于风速低，风管阻力小，所以空调风机的风压不高，全风压约
在 1,2kPa以下；但低风速则要求风管截面增大，这使得风管
尺寸、重量也随之增大，且为了减小风管所占的空间高度，截
面需做成扁矩形，使得制造、安装和隔热包扎都较麻烦。
2．高速系统
高速系统主风管内的风速在 15m／ s以上，常用风速为 25m／ s左
右，有的高达 30m／ s，送风支管风速约为 8～ 15m／ s。由于风速
高，可采用送风温差较大的诱导式送风，使送风量减小，故风管的
尺寸和重量都可减小。‘高速系统多采用预隔热标准化圆风管及附
件，既便于安装，又可降低成本。
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二、中央空调器
中央空调器是集中式和半集中式空调装置对空气进行集中处理的设
备。在货船上，它通常置于上层甲板后部的专门舱室 —— 空气调节站
里，在客船上空调器数目较多，故多分布在全船各处。下图示单风管
系统的中央空调器为例说明空调器的各组成部分及其工作情况。
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1．空气的吸入、过滤和消音
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 3吸人。在新
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 2,4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
动。
空调通风机的静压应能克服空调器和送风系统的阻力，故采用风压
较高、噪声较低的离心式通风机。高速系统可采用效率较高的后弯
叶型风机，而低速系统因所需的风量较大，为减小风机尺寸多采用
前弯叶型风机。
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为降低空调器室的噪声，现在多将风机安装在空调器内。
由于 风机 工作时所产生的热量将使排出的空气温度升高，高速系
统为了避免降温工况时送风温度过高，并有利于提高空气冷却器的
蒸发温度，通常多把风机 布置在空调器的进口,称为 压出式空调器 。
在低速系统里，由于风压较低，空气流经风机的温升较小，故可把
风机 布置在空调器的出口,以使空气能比较均匀地流过各换热器，
称之为 吸入式空调器 。
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风机
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2．空气的冷却和除湿
一般当外界气温高于 25℃ 时，就应使空调装置按降温工况运行。
空气的冷却和除湿在空调器中是由空气冷却器和挡水板来完成的。
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1－新风进口状态点；
2－回风进口状态点；
3－新风，回风混合后的状态点：
4－风机出口 (空冷器进口 )状态点；
5－空冷器出口状态点；
6－舱室送风状态点；
7— 室内空气状态点。
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新风状态点为 1，
回风状态点为 2，
新风和回风在进风混合室内混合，混合后的
状态点 3在 l一 2两点的连线上。点 3距新风状
态点和回风状态点的距离与新风量 C：和回
风量 G：成反比，即 (3— 1线段长 )／ (3— 2线
段长 )
点 4为空冷器进口状态点，
空冷器出口的空气状态点可取 φ 100％
的饱和空气线上温度相当于冷却管壁
温的 0点与点 4连线上的某点 5。
4— 5即为空气流过空冷器时的冷却
减湿过程。
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5-6 送风管虽包有隔热层，但
也难免会有渗入热。因此，送
风过程空气流过风管会有一定
温升 (一般为 l～ 1,5℃ )，在图
上由 5— 6过程表示。
6— 7在舱内按舱室热湿比吸热、
吸湿的过程。
7-2为回风在走廊的等湿吸热过
程。
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3．空气的加热和加湿
一般当外界气温低于 15℃ 时，就应使空调装置按取暖工况运
行。在空调器中空气的加热和加湿是由空气加热器和加湿器来
完成的。
空气的加热可采用电加热、蒸气加热或热水加热等方式；
除间接冷却式空调系统在取暖工况利用同一换热器改以热水加热外，船
用集中式空调器多使用蒸气加热。加热器由带肋片的蛇形管组成。加热
蒸汽常用表压为 0,2～ 0,5MPa的饱和蒸汽。
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加湿可采用蒸汽加湿或喷水加湿，在某些小型独立的空调装置中
还采用电热加湿器。
船用集中式空调器采用蒸汽加湿的较多。最简单的加湿器就是图
示的一根镀锌钢管 (φ 10～ 20mm)，该管在迎风方向开有两排直径
为 1～ 2mm的蒸汽喷孔 (中心夹角 90?，孔距 50mm左右 )。
由于蒸汽加湿采用的是低压饱和蒸汽，稍有降温就会产生凝水，
使加湿效果变差，为此又设计了其它各种干式蒸汽加湿器。
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加湿器放置在加热器后比较合适，因为此处空气温度较高，相对湿
度较小，喷入的蒸汽 (或水 )容易被空气吸收，同时还可防止加湿器在
进风温度太低时冻结，但应防加湿过多而造成舱内壁面的结露。
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三、布风器
舱室的送风是通过布风器送人的。
布风器应满足以下要求：
(1)能使送风与室内空气很好地混合，从而使室温均匀性好；
(2)能保持人的活动区内风速适宜；
(3)能单独进行调节；
(4)阻力和噪声较小；
(5)结构紧凑，外形美观，价格较低。
? 布风器按安装位置的不同分为顶式和壁式两类。
? 壁式布风器靠舱壁底部垂直安装，使用方便。
? 顶式布风器装在天花板上，不占舱室地面，在艺术
造型工能与顶灯配合，起到装饰效果，所以，在船舶
空调系统中采用较多。
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(a) 适用于天花板较平整的小舱室：
(b) 适用于高诱导比的壁式布风器，
(c) 适用于空间较大的舱室；
(d) 适用于空气参数均匀性要求较高的舱室。
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布风器按送风诱导作用的强弱可分为 直布式 和 诱导式 两类。
1、直布式布风器
直布式布风器是一种将送风直接送人舱室的布风器，其出口做成有
利于送风气流扩散的形状，如喇叭形、格栅形等。直布式布风器的出
口风速较低，一般为 2～ 4m／ s，送风与室内空气混合较慢，所以送
风温差不宜过大，一般在 10℃ 以下。
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直布式布风器
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图为一种带电加热器的壁式
诱导器。
它的特点是静压箱 10中的静
压较高，送风 (称 一次风 )是
通过许多小喷嘴 9(约 26～ 46
个 )喷出，喷嘴的出风速度
较高 (一般可达 20～ 40m／
s)，能把很大一部分室内空
气经外罩正面的进风栅 4卷
系进来 (称 二次风 )·，混合后
再从顶部出口格栅 6吹出，
送人室内,
2、诱导式布风器（简称诱导器）
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二次风量 G2(kg／ h)与一次风量 G1(kg
／ h)之比称为 诱导比 。由于气温变化
不大，密度变化可以忽略，因此，诱
导比,
β＝ G2/G1＝ V2/V1
一般诱导比为 2～ 4较为经济，这时
静压箱中的相应静压约为 0,15～
0,5 kPa。
除阻力大外，诱导器的另一缺点是噪声较大，可达 50～ 55dB。此外，诱
导器的价格也昂贵。因此，目前在商船上仍以采用直布式布风器为多。
诱导式布风器（简称诱导器）
