Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,舰船制冷及空调系统,舰船制冷及空调系统,舰船制冷通风的意义,1）伙食冷库,航程越远，需带的食品越多，储藏时间也越长，有些食品在常温下数日就变质，气温越高腐烂越快，为使食品久藏，必须设法消灭各种微生物，或抑制它们的繁殖为使果蔬类食品保存期加长，需延缓它们生长成熟。用冷藏法，能抑制微生物在食品中的繁殖，也能延缓蔬菜、水果的生长成熟，又不致破坏食品原有品质和营养价值。,高温库（菜库、乳品库）：0,5,2,舰船制冷通风的意义1）伙食冷库 2,舰船制冷通风的意义,2）空气调节,空气调节是制冷技术应用面最广的领域。大多数空调系统都需要利用制冷装置进行空气的温度、湿度调节，构建人们所希望达到的环境条件。根据使用场合的不同，空气调节可分为舒适性空调相工艺性空调。,船上一般都装有空气调节装置，制冷装置为空气调节提供了必需的冷源，空调可以向船员和旅客提供适宜的生活条件和工作环境，提高船员的工作效率。,3,舰船制冷通风的意义 2）空气调节3,舰船制冷通风的意义,3）冷藏运输,专用冷藏船，多用途冷藏船，冷藏集装箱运输渔船等上面会有冷藏运输的应用。为满足生产需要在这些船舶上，都必须装设专门的制,冷装置，制冷装置是船舶营运不可缺少的重要设备之一。,低温库（肉、鱼库）：18,20,，微生物繁殖基本停止,4,舰船制冷通风的意义3）冷藏运输4,舰船制冷通风的特点,1：结构要求高,由于船体基本上是用金属材料制造，金属骨架伸入绝热结构之中造成热流短路，使冷藏库的渗入热量增加；,2：环境条件恶劣,船舶冷藏库工作环境更为潮湿，水汽易于从绝热层表面渗入绝热层中，会严重破坏绝热结构，减弱绝热效果；,3：设计要求高,船舶制冷系统的各种机组、设备应安全可靠，并在符合体积小、重量轻的船用要求的同时，应根据造船规范的规定配有备用机组、设备和备件，以保证航行中的正常运转；船体在剧烈摇摆和振动的条件下应能正常运转，自动控制系统可靠性要强，制冷装置的能量调节要求较高，系统设计要有灵活性；机械设备应能耐海水和盐雾腐蚀。,5,舰船制冷通风的特点 1：结构要求高5,国内外舰船制冷发展史,美国在二次大战后，即重视舰艇空调，曾就水面舰艇宜采用高速还是低速型制冷机进行了实验对比，结论是高速制冷机虽有振动，但重量和尺寸指标要好得多；空调负荷小于45万kcal/h的情况下，一般采用一台或数台活塞式制冷机，超过45万kcal/h的情况下，则采用离心式制冷机,英国在二战前，军舰上只装有少量的通风设备，根本谈不上空调，二战期间，由于军舰夜航防空而必须将舱门紧闭，若在热带航行，热湿负荷很大，再加上大量电子设备散热，空调问题提上了日程；,最早在通风系统设置了直接膨胀式冷却器，以氯甲烷为工质，后来又改为了氟利昂，冷源一般为冷水机组，分别根据制冷量不同而采用活塞式和离心式制冷机；活塞式制冷机组寿命为12000小时，制冷量300kw,适用于驱逐舰、护卫舰等舰艇,螺杆式制冷机最早于1975年应用于已在英阿马岛之战中沉没的谢菲尔德号驱逐舰上，最早采用标准设计机组，后来改进为耐冲击机型,6,国内外舰船制冷发展史美国在二次大战后，即重视舰艇空调，曾就水,国内外舰船制冷发展史,我国船舶冷藏运输最早于1985年出现在上海。当时为开展我国东海、黄海渔业捕捞运输业务，曾改造了一条二次大战期间上海长江口的沉船，有上海鱼品厂、上海船舶设计院、上海船厂等部门联合设计制冷装置。这条船成为了我国第一艘，带有氨制冷装置及冻结设备的海洋冷藏加工运输船。船舶制冷技术的推广应用与发展是从1967年上海、广州开始。当时国内几家造船厂开始建造万吨级海洋客轮船。这些船均采用了国产制冷、空调设备，以保证舱室空调和船员伙食冷库的制冷，成功的使用了国产船用制冷、空调设备，有力的促进了我国船用制冷技术的应用和发展，也为我国海上和内河冷藏运输奠定了技术基础。我国内河和沿海冷藏运输，目前依然比较落后，内河冷藏运输至今基本上是空白。,7,国内外舰船制冷发展史我国船舶冷藏运输最早于1985年出现在上,吸附式制冷工作原理,吸附式制冷是通过吸附剂在较低的温度下(一般为当地气温)吸附制冷剂，在较高的温度下脱附制冷剂，通过吸附脱附循环来实现。通常是固体对气体的吸附，它的主要装置由吸附器、冷凝器、蒸发器、节流阀等组成,。,吸附式制冷的工质对大致可分为沸石分子筛系、硅胶系、活性炭系等。沸石分子筛系由于它的脱附温度较高，通常在280300，所以，一般用于高温余热回收,8,吸附式制冷工作原理吸附式制冷是通过吸附剂在较低的温度下(,余热式吸附式制冷,大部分船舶均采用柴油机为动力装置，但其受卡诺循环的限制，效率只有约50%，大量废热存在于排烟和循环冷却水中。据统计，万吨级商轮伙食冷库和空调系统的能耗已占总能耗的18%，客轮，邮轮则占28%，降低船舶制冷能耗很重要。,氨被认为是余热吸附式制冷的理想工质，碳基材料和碱土金属盐为常用的吸附剂。,9,余热式吸附式制冷大部分船舶均采用柴油机为动力装置，但其受卡诺,通过“SITCT AISHAN”轮主机在额定工况下的能量核算，发现主机热效率仅为49.1%，废气带走的热量占燃油总发热量的29.7%，其中18.8%（约811KW）由废气锅炉回收，依据当前认可的活性炭-氨吸附式制冷系统的COP=0.175计算，由废气锅炉蒸汽驱动的活性炭-氨吸附式制冷系统提供的制冷量可达142KW，而该轮中央空调与冷库的额定制冷量分别为95KW和3.683KW，表明在该轮上应用活性炭-氨吸附式制冷系统具有可行性。引用于吴大康等，氨-活性炭吸附式制冷在船舶中的应用，集美大学学报，Nov.2013,余热式吸附式制冷,10,通过“SITCT AISHAN”轮主机在额定工况下的能量核,余热式吸附式制冷,该吸附床由吸附单元管组成，单元管内部充填吸附剂，并预留传质通道吸附床吸附时，制冷剂经管 1,进入，冷却水由管 2 引入后由管 排出;吸附床解吸时，加热蒸汽经,管 2 进入，冷凝后由管 6引出，脱附的制冷剂经导管1进入冷凝器,通过吸附，脱附过程的顺序切换，,系统可以实现连续制冷循环,吸附床结构单元示意图,11,余热式吸附式制冷 吸附床结构单元示意图11,余热式吸附式制冷,12,余热式吸附式制冷12,海水源热泵在船舶中的应用,图片来自薛源，海水源热泵联供系统在船舶中的综合应用，山东大学（威海）机电与技术工程学院，Feb.2014,13,海水源热泵在船舶中的应用图片来自薛源，海水源热泵联供系统在船,海水源热泵在船舶中的应用,待解决问题：,靠海岸的海水中，既有悬浮物、胶体和溶解物质，还含有大量有机物、微生物、细菌、藻类等，这些物质对设备有腐蚀作用，因此海水的腐蚀性比单纯盐溶液要复杂得多。从真正意义上解决海水腐,蚀问题，是海水源热泵广泛应用和推广的关键,。,14,海水源热泵在船舶中的应用14,船舶空调系统的新要求,客船对空调的要求非常高首先由于船上不同分区众多，直接式集中空调系统已不再适用，取而代之的为间接式空调送风系统由此必须选用冷水机组，用冷媒水在空气冷却器中冷却空气这样势必造成无法避免的中间热损失（最大可达到全船负荷的10%左右），再加上客船本来的负荷就大，如何最大限度地利用冷量就成了关键如果空调舱室空间允许，最好的方法是选用全热交换热回收系统这种系统采用具有全热交换器（Enthalpy exchanger）的空调器，回收空调回风和排风的冷量或热量，以冷却或加热进入系统的外界新鲜空气,Novenco Hi-pres 公司空调器原理图,15,船舶空调系统的新要求客船对空调的要求非常高首先由于船上不同,船舶空调系统的新要求,全热交换器是一种将室外新鲜气体经过过滤、净化，热交换处理后送进室内，同时又将室内受污染的有害气体进行热交换处理后排出室外，而室内的温度基本不受新风影响的一种高效节能，环保型的高科技产品。,全热交换器的核心器件是全热交换器，室内排出的污浊空气和室外送入的新鲜空气既通过传热板交换温度，同时又通过板上的微孔交换湿度，从而达到既通风换气又保持室内温、湿度稳定的效果。这就是全热交换过程。当全热交换器在夏季制冷期运行时，新风从排风中获得冷量，使温度降低，同时被排风干燥，使新风湿度降低；在冬季运行时，新风从排风中获得热量，使温度升高，同时被排风加湿,16,船舶空调系统的新要求全热交换器是一种将室外新鲜气体经过过滤、,船舶空调系统的新要求,由于船员生活质量的提高，以往只有两个冷库（高温库和低温库）的设计方案已远远不能满足要求，又由于要考虑到冷库的制冷设备须100%备用，现流行的做法为选择一对压缩冷凝机组（分别能承担满负荷工作的冷量）共同为冷库服务在这种情况下，往往一台压缩冷凝机组要为四到五个库（如鱼库、肉库、蔬菜库、乳品库和干粮库）服务，由于不同类型冷库的蒸发温度不同，单单在供液管路上加个蒸发压力调节阀是远远不够的，由此引进了PLC,（,自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器ProgrammableLogicController,）,控制技术，将计算机技术、自动控制技术和通讯技术融为一体简单地说，只要对每个冷库的温度进行了预设定，则整个冷藏系统将会自动调节某些运行参数，使之稳定或者按一定规律（如设备厂商在出厂前植入的程序）变化,。,17,船舶空调系统的新要求由于船员生活质量的提高，以往只有两个冷库,结束,18,结束18,