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毕业论文(设计)--船用空调设计
船用空调设计基础知识
主 讲: 郭随军
2010年6月20日 一、 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1.1。(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
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