【精品】船用空调设计

船舶设计专题讲座资料 船用空调设计基础知识 相关米购申请书756101空调系统注文书 相关图面 75-101通风系统图 75-501空调装置详细 75-402防火风闸及通风格栅 75-301风管布置图 75-510风管安装节点图 75-511风管一品图 主讲郭随军 二OO五年七月二一日 船用空调装置设计步骤 船用空调装置的目的是改善船上的居住质量，自二十世纪30年代开始采用, 主要在客船的客厅，公室等区划。近代，随着船舶的现代化，为了改善船员的作 业和居住环境，货船上也配置了空调装置。 1. 设计条件的选定 首先必须明确以下的设计条件 1.1本船的航线，停靠港。 1.2外界、室内及冷却海水/淡水的温度。 如果船东不特别指明，按表1.K （SPEC有规定） 1.3空调区划的相邻区划的温度的决定。 如果船东无特别指定，按基准2来决定甲板、围壁及非空调区划的温度。 1.4空调区划的布置及空调装置安装场所的决定。 1.5防热规格的决定 2. 空调方式的选定 设计条件决定后，根据船舶的航线，空调区划的范围，船的种类等综合判断。 2.1方式选定的着眼点要客观判断，充分满足设计条件的装置采用何种方式， 如有必要需作出细致的利弊对比。 2.2在满足设计条件的情况下，考虑装置的经济性。 2.3装置的操作是否简单易行。 2.4装置自动控制的程度。根据控制程度，选择易于执行的方式。 3. 制冷和制热负荷的计算。 根据设计的进度及资料的情况分以下3种 3.1根据空调区划的室容积（或面积）求出概略负荷。 此法适用于初期计划，是速算冷冻机功率及其它机器的简便方法，因设计条 件的不同可能会产生大的差异，因此使用此方法要注意。 3.2室内负荷，换气空气负荷，再热负荷，机器负荷等分别算出的方法。 该法将各种负荷都一一算出。然后进行汇总集计。只要设计条件确定就可以 算负荷。是经常使用的方法。 3.3送风量，装置露点温度，室内显热负荷，求出负荷。 此法将制冷或制暖循环在空气线图上，根据空气冷却器、加热器的性能及空 气吹出口的特性求出负荷。船厂初期设计时一般不采用。 4. 空调装置的设计 制冷/制热的负荷算出后，就可以设计以下的机器。 此阶段船厂对装置的计划实际是初步设计，或决定装置采购申请书的规格。 初步的设计为详细设计的基础，同时在装置的预算上也需注意。 4.1送风量的决定 空调负荷计算过程中送风量的决定必不可少。且下述的机器容量计算也需 要。 4.2机器容量的决定 即确定各机器的动力，参考后述的冷冻机容量计算基准、送风机容量计算基 准，冷却水泵容量计算基准。 4.3制冷及制暖的方式的决定 这与空调方式有关，因此空调方式一旦决定，制冷/制热的方法也就大体决 定了，以下几点应予以确定 ⑴制冷时采用间接冷却式还是直接膨胀式 ⑵制暖时采用蒸气电气还是热水 ⑶制暖时采用Heat pump的方式，还是普通的方法 4.4机器的配置及台数（SPEC有规定） 根据空调方式可以大致决定机器的种类及其机器的配置，以下几点必须考 虑 ⑴空调房冷冻机在何处布置 ⑵冷却水的供给是专用冷却水泵还是合用 ⑶如有个别空调方式时，空调区划的划分及台数的决定。 ⑷机器的布置检修，风管布置，冷媒配管，冷却水配管等需一同考虑。 4.5冷冻机的种类及附属机器的种类 船用空调多采用压缩机的压缩冷冻方式 压缩机又分为往复式，涡轮式或回转式 附属机器冷凝器，受液槽，加热器，这些形式、容量可由厂家决定。注意 作为船用设备，材料应具有耐腐蚀性且外形上不会因为船舶的动摇而受影响。 4.6空气处理单元 空气处理单元与陆用产品基本相同，但作为船用以下照应予以注意 ⑴安装处所的甲板层高。 ⑵与含有盐分的空气接触，故应该使用耐蚀性良好的材料。 ⑶注意船舶的横摇、纵倾、尤其需注意落水管的布置。 空气处理单元包括空气滤清器，冷却盘管，加热盘管，加湿器，清音器，送 风机及单元本体，可由厂家选定。 5. 送风的设计 上述2、3、4项决定之后，可进行送风的设计，送风设计的详细及计算可参 考另外的通风装置设计基准。以下为初步设计时的考虑项目。 5.1空调区划的划分 ⑴根据配置划分，中央区划，船尾区划 ⑵根据温度条件划分，如果温度条件不同，区划分开 ⑶热负荷的平衡定期航路 ⑷使用目的来划分 ⑸水密及防火区划 5.2布风器的形式 5.3外气取入口（新风口） 新风口应考虑烟害 大小应能满足全送风量（100新风） 5.4噪音对策 噪音特别是送风机、风管及布风器的噪音必须引起注意，通常仅注意高速高 压，通风方式的噪音，其实低速式的也要注意。 6. 自动调整装置 6.1控制对象 ⑴空调区划的温度 ⑵空调区划的湿度 ⑶送风管的压力（送风量的变化引起压力的变化）及送风量 ⑷空调装置的安全运行 ⑸根据负荷的变化来进行经济运行 ⑹防止机器的误操作 6.2控制方法 手动，部分自动 6.3自动控制的种类 电气式，电子式，压力式，自纳式等，具体可与专门厂家商讨。 、设计基准 1.外气、室内及冷却海水温度基准 1.1外气温度条件 表1.1 区分 项目 基W 隹值 主要运用航线 干球温度 湿度 制冷 夏季外气基准A 35 C 70 波斯湾一印度一东南亚 夏季外气基准B 32 C 70 一般区域 制热 冬季外气基准a -18C 北美 冬季外气基准b -10C 欧洲、日本北海道 冬季外气基准c 0C 一般区域 1.2室内温度条件 表1.2 区分 项目 基孑 时直 不舒适感 指数 舒适程度 干球温度 相对湿度 制冷 夏季室内基准A 30 C 50 78 能够入睡的最高温度 夏季室内基准B 27 C 50 74 半数感到舒适 冬季室内基准 20 C 50 舒适感的下限 1.3冷却水温度 表1.3 基准值 适用 Fresh water 36 C 一般远洋船 Sea water A 32 C 一般远洋船 Sea water B 27 C 日本国内航线 2.周围的温度条件 本基准用于热负荷计算时周围环境的温度条件 表2.1 区分 \外气温度 名称 制冷时 A C B 布 a 」热时（C） b c 35CDB 32CDB -18CDB -10CDB 0CDB 阳光辐 甲板（阳光直射） 60 55 T8C*i 。顼 射面的 甲板（荫） 40 40 -18 C*1 oc*i 相当外 壁（阳光直射） 50 45 -18 C*1 。顼 气温度 壁（荫） 40 40 -18 C*1 。顼 非空调 居住区通路 室温5 C 室温5 C *2 *2 *2