船舶空调装置

会计学1船舶空调装置1．直接蒸发式空冷器的温度调节采用直接蒸发式空冷器的空调制冷装置，一般都采用带能量调节的制冷压缩机与热力膨胀阀相配合，调节制冷量，使蒸发压力、蒸发温度保持在一定范围内。鉴于每个热力膨胀阀适宜的制冷量范围有限，故有些热负荷变动较大的空调制冷装置就采用了二组电磁阀和膨胀阀为同一台空冷器供液，必要时切换使用。图(a)是采用能作三级能量调节的六缸压缩机的空调制冷装置低压管路的示意图，图(b)表示该装置的性能曲线及工况变化。降温工况的自动调节第1页/共26页

外界空气温度和湿度较高，送风量较大时，空冷器热负荷较大，因蒸发压力p0较高，两个能量调节压力继电器P2／3、P3／3和低压继电器<P都接通，压缩机六缸运行。两个电磁阀1DF、2DF同时开启，较小的膨胀阀1TV和较大的膨殿2TV同时供液，压缩冷凝机组的性能曲线为R，工况点为A。第2页/共26页随着外界空气温度、湿度的降低，部分布风器也可能关小，空冷器的热负荷相应减小，其性能曲线便向左移动，蒸发压力Po随之降低。为了避免Po太低使制冷系数ε太小，同时为防止空冷器结霜，当工况点左移到一定程度(例如图中的A′点)时，相应的Po值就会使压力继电器P3／3断开，压缩机减为四缸运行，其性能曲线变为R2／3，工况点也就移至B点，同时电磁阀1DF关闭，仅剩下较大的膨胀阀2TV供液。第3页/共26页如果热负荷进一步降低，以致当工况点移至B’位置时，则更低的Po值又会使压力继电器P2／3也断开，于是压缩机就减为两缸运行，其性能曲线变为R1／3，工况点则移至C点；这时电磁阀2DF关，1DF开，空冷器改由较小的1TV膨胀阀供液。第4页/共26页图（a）所示:为避免室内温度太低，大多数空调装置采用控制回风温度的温度继电器和供液电磁阀对制冷装置进行双位调节，即当代表舱室平均温度的回风温度太低时，温度继电器就会自动关闭供液电磁阀，于是制冷装置停止工作。第5页/共26页图1(b)所示：为了减少压缩机的起停次数，将蒸发器分为两组，并各自设有供液电磁阀和膨胀阀，其中一组由感受新风温度的温度继电器控制，以便当外界气温较低时，由于该温度继电器断电，关闭其控制的供液电磁阀，蒸发器工作面积相应减小，装置制冷量显著减小，以适应热负荷较低时的工作需要。第6页/共26页根据回风温度控制载冷剂流量的几种方案。(a)为比例调节；(b)为双位调节；(c)是将冷却器分为两组，只对其中的一组进行双位调节。第7页/共26页2．间接冷却式空冷器的温度调节间接式空冷器一般是根据回风温度自动调节空冷器的换热量，以控制空调舱室的温度。可以采用比例调节，也可采用双位调节。

回风温度代表舱室的平均温度，但这种调节滞后时间长，动态偏差较大。第8页/共26页二、取暖工况的温度自动调节

1．调节方案

(1)控制送风温度控制送风温度的方案调节：滞后时间较短，测温点离调节阀较近。且可采用比较简单的直接作用式温度调节器，这是空调系统常用的调节方案。此方案具体有单脉冲信号和双脉冲信号两种调节系统。第9页/共26页图(a)所示为单脉冲信号送风温度调节系统。感温元件1放在空调器出口的分配室内，感受送风温度，然后将信号送到调节器2。当室外新风温度变化时，送风温度也随之变化，于是调节器根据送风温度与调节器的调定值发生的偏差，发出信号，改变加热工质调节阀的开度，使送风温度大致稳定。但是，外界气候变化还使舱室显热负荷变化，仅控制送风温度不变，室温会产生较大的波动，所以又出现了双脉冲温度调节系统．单脉冲信号调节系统第10页/共26页

图(b)所示为双脉冲信号送风温度调节系统，有两个感温元件5和1,分别感受新风度tw和送风温度ts，两个信号同时送入调节器2，综合后再输出凋节信号，操纵流量调节阀。这种系统在室外气温降低时相应提高送风温度，室外气温升高时相应降低送风温度，使室温变动减小，甚至保持不变。室外温度的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。试验表明，前馈调节能使调节的动态偏差减小，调节过程的时间缩短，调节的动态质量指标得到改善。双脉冲信号温度调节中送风温度的变化量△ts与室外气温(新风温度)的变化量△tw。之比称为温度补偿率，用KT表示。双脉冲信号调节系统第11页/共26页(2)控制典型舱室的温度或回风温度控制送风温度并不等于直接控制舱室温度，特别是采用单脉冲信号调节，外界气温变化时室温变化较大；要想减小舱室温度的变化，可将感温元件直接放置在有代表性的典型空调舱室内。

在舱室温度变化后，经调节器控制调节阀，改变加热器内加热工质的流量，使送风温度相应改变，室内温度也就得以恢复。第12页/共26页直接作用式温度调节器直接作用式温度调节器以温包为感温元件，热惯性较大，但结构简单，管理方便，在舒适性空调的自动调节中广泛应用。空调加热装置的温度调节器常采用充注甘油之类的液体温包。它是利用液体受热膨胀的特性，将温包感受的温度信号转变为压力信号。液体温包的容积都做得较大。毛细管和调节器本体传压部分的液体量相对就少得多，从而可减少输出压力受温包以外温度的干扰。第13页/共26页第14页/共26页图示：具有温度补偿作用的双脉冲直接作用式温度调节器。它有两个液体温包，一个是新风温包2，放置在空调器的新风入口处，感受外界气温，另—个是送风温包3，放在空调器的分配室内，感受送风温度。两个温包各以毛细管与液缸11相通，不论那个温包所感受的温度升高时，温包中的液体就会膨胀，从温包挤入液缸之中推动柱塞9将调节阀1关小。第15页/共26页三、取暖工况的湿度度自动调节1．调节方案

(1)控制送风的相对湿度图(a)给出控制送风湿度的比例调节系统原理图。感湿元件1放置在空调器出口的分配室内，用以感受送风的相对湿度，然后将信号送至比例式湿度调节器2。第16页/共26页(2)控制送风的含湿量(露点)图(b)所示即为控制送风露点的空调系统简图：直接控制送风的含湿量，就可大致地控制室内的相对湿度。因为含湿量确定即露点确定，故这种方案亦称为露点调节。

第17页/共26页(3)控制回风或典型舱室的相对湿度图(c)示出控制回风或典型舱室相对湿度的双位调节系统。当双位式湿度调节器10收到感湿元件1送出的湿度信号，表明回风的湿度或典型舱室的湿度已降低到所要求的下限时，调节器10即会发出调节信号，使加湿电磁阀11开启，舱内湿度随之增加，而当感湿元件感受的湿度达到上限时，调节器又会使电磁阀关闭，于是舱内湿度即开始下降。这种调节方案的滞后时间长，如果送风与室内空气混合不良，室内空气湿度的不均匀性会较大。第18页/共26页2．湿度调节器湿度调节器根据感湿方法的不同主要有以下三种：

(1)干、湿感温元件式湿度调节器

这种湿度调节器是将两个感温元件同时置于测量点，将其中一个包以湿纱布，利用干、湿感温元件的温度差来反映相对湿度的大小。感温元件可采用温包或热电阻，前者是将干、湿元件的温度差变为温包充剂的压差，后者则是将两个热电阻因存在温差而出现的电阻差值变为电桥的不平衡电压，然后用压差或不平衡电压的大小来反映相对湿度。图示为一种干、湿温包式湿度调节器。它是一种双位式电动调节器。第19页/共26页(2)氯化锂式电动湿度调节器图示为氯化锂双位式电动湿度调节器及其系统。感湿元件1是一个绝缘的圆柱体，其表面缠有两根平行银丝，外涂一层含氯化锂的涂料，两根银丝本身互不接触，仅靠涂料使它们构成导电回路，所以感湿件的电阻值取决于涂料的导电性。当空气相对湿度变化时，氯化锂涂料的含水量随之改变，因而使其导电性改变，于是通过元件的电流也就成比例地发生变化。此电信号经晶体管放大器2放大后，即可通过信号继电器去控制调湿电磁阀4。当空气相对湿度达到调定值时，信号继电器触头断开，于是电磁阀断电关闭，停止向空调器喷湿，而当相对湿度低于调定值1％时，信号继电器触头闭合，电磁阀开启，蒸汽加湿器工作。第20页/共26页(3)尼龙(或毛发)式气动湿度变送器有的气动湿度调节系统所用的湿度变送器，是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感湿元件。这种系统及其维护管理比较复杂，灵敏度低，而且使用日久后感湿元件会老化或产生塑性变形，故目前使用不多。第21页/共26页

四、送风系统静压的自动调节

在舶舶空调装置中，每一个空调器服务于一组舱室，各空调器风机的风压和风量都是按该组舱室所有的布风器全开的情况来选取的。如果在使用中某些舱室布风器的风门关小或关死，使送风流量减少的数值超过了风机额定流量的15％～20％，则风管中的静压就会明显增高，并因而使其它舱室的送风量增加、噪声增大，高速系统中这种现象尤为明显。为此，需对系统的静压进行调节。第22页/共26页1．调节方案

静压调节可以采用风机进口节流、出口节流、排气泄放或排气回流的办法调节空调器分配室的静压；也可以将静压调节器直接装在主风管上，以使风管中某控制点的静压能够保持在设计数值。后一类方法虽然需要的调节器数量较多，但主风管可无须另设风门，调试更为方便，控制效果也好，目前更为流行。具体做法有以下两种：送风系统静压的自动调节第23页/共26页(1)主风管节流法[图(a)]当控制点的静压升高时，调节器即会动作，使该主风管进口的节流风门关小，从而减小主风管静压。这种方法在关小节流风门时会使风机风压提高，噪声增大，运行工况有时会不稳定。(2)主风管放气法[图(b)]当控制点静压升高时，调节器就会使该风管通走廊的泄放风门自动开大，以降低主风管中的静压。这种方法因调节过程中风机的工况点变化不大，故运行稳定。但当有效送风量减少时，空调器实际流量和风机功率仍基本不变，因此经济性较差。不过泄放的空气可以改善走廊的气候条件。送风系统静压的自动调节第24页/共26页2．直接