船舶空调装置的自动调节

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第四节 船舶空调装置的自动调节,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,一、降温工况的自动调节,二、取暖工况的温度自动调节,三、取暖工况的湿度自动调节,四、送风系统静压的自动调节,1,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,一、降温工况,Cooling Condition,的自动调节,Auto Control,相对湿度：,空冷器壁面温度足够低，有足够的除湿效果，故不对送风湿度进行专门调节,。,即降温工况只控制温度，“不”控制湿度。,直接蒸发式空冷器：,制冷剂的蒸发温度,间接蒸发式空冷器：,载冷剂的流量,温度控制,调节送风温度,2,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,1.,直接蒸发,Direct,Evap,.,式空冷器的温度调节,船用中央空调属于舒适性空调,Comfort A/C,，舱室温度调节精度要求不高。气候条件变化时，不要求舱室温度恒定，只要保持,610,C,温差,Temp. Diff.,即可，所以,舱室温度是随气候条件变化的,。,3,空调热负荷变化较大，为了使蒸发压力在合适的范围，,压缩机需进行能量,(,排气量,),调节,。为此设两组电磁阀和膨胀阀,(,容量一大一小,),，当,压缩机进行能量调节时，膨胀阀容量应与之相适应,。例如热负荷由大变小时，压缩机“,6,4,2 ”,缸工作，膨胀阀“大,+,小,大小,”工作。,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,C,R1/3,1DF；1TV,2,P,Z,3,较小,B,R2/3,2DF； 2TV,4,P2/3 P,Z,2,减小,空冷器热负荷进一步减小，性能曲线左移，工况点变为,B,时，,P2/3,断开,空冷器热负荷减小，性能曲线左移，工况点变为,A,时，相应的,p,0,使,P3/3,断开,A,R,1DF、1TV；,2DF、2TV,6,P2/3 P3/3 P,Z,1,较大,工况点,压缩机性能曲线,开启的电磁阀、膨胀阀,运行缸数,接通的继电器,空冷器性能曲线,空冷器热负荷,改变蒸发压力控制供风温度,Z-,不同外界温度时蒸发器换热曲线,4,在外界气温变化时，压缩机卸载机构和蒸发器电磁阀的联合动作，可使蒸发器蒸发压力和蒸发温度得到维持，从而使送风温度得到控制。,这种调节方式未反映环境变化对舱室热湿负荷的影响。,环境条件变化时舱室温度变化较大。,5,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,根据回风温度调节,（双位调节）,2 Position Control,6,5,回风,温度太低时，,温度继电器,和,电磁阀,动作，装置停止工作。,根据回风温度,&,新风温度调节,可减少压缩机起停频度,回风温度代表平均舱温，间接包含环境温度对舱室的影响,直接引入环境温度因素,6,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,2.,间接冷却式,Indirect Cooling,空冷器的温度调节,用,三通分流阀的比例控制,Proportional Control,空冷器的分组调节,用电磁阀的双位控制,根据,回风温度,Return Air Temp.,或送风温度,调节载冷剂,Refrigerating Medium,流量。,7,单脉冲信号调节,Single Pulse Control,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,二、取暖工况,Heating Condition,的自动调节,1.,控制送风温度,Supply Air Temp.,调节滞后时间短，测温点离调节阀较近，可采用,直接作用式,(,单脉冲,),温度调节器（比例）。,缺点：,外界气候变化使舱室显热负荷变化，仅控制送风温度不变，室温会产生很大波动。,8,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,室外温度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,Feedforward,Control,。,双,脉冲信号调节,Dual Pulse Control,Bulb,Bulb,温包以液体充注,或称新风温度补偿,双脉冲比例调节,9,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,温度补偿率,Temp. Compensating Ratio,：,双脉冲信号温度调节中,送风温度的变化量与室外气温,(,新风温度,),的变化量,(,绝对值,Absolute Value,),之比,。,它表示新风温度每改变,1,o,C,时送风温度的改变量,。新风温度 降低时送风温度增加。,舱室的,隔热性越差，温度补偿率就越高,。,单,风管系统,，,K,T,为,0.300.75,；,双风管系统二级送风,K,T,更高,，,可达,1.2,(,),调节器形式：直接作用式调节器,气动、电动调节器,10,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,18-,标尺固定螺钉,2-,新风温包,3-,送风温包,4-,顶杆,5-,按钮,6-,调节阀填料箱,7-,弹簧,8-,液缸填料,9-,柱塞,10-,螺纹管隔环,11-,液缸,12-,螺纹管,13-,调节旋钮,14-,筒体,15-,标尺,16-,标尺指针,17-,液缸导向螺钉,1-,调节阀,19-,超压保护弹簧,直接作用式双脉冲温度调节器,外界气温未变而送风温度升高时，,送风温包,中的液体膨胀，使阀关小。反之阀开大。,温度补偿率,K,T,大致约为新风温包与送风温包容积之比。,如需将,送风温度调低，转动调节旋钮,13,，带动螺纹管旋转，使液缸上移，柱塞也上移，调节阀关小，加热蒸汽量减小。反之，反方向转动调节旋钮。,进行调试时，送风温度合适后，可松开螺钉,18,，将标尺移到指针位于箭头中间的圆孔中。,(K-,冷；,V-,热,),当阀已,关闭而柱塞,9,无法再上移时，液缸中的压力升高到一定程度，液缸就会在液压作用下带动螺纹管,12,克服超压保护弹簧的张力而自动下移，给液体以膨胀的余地，从而可防止因风机停止等导致温包温度过高而胀破。,外界气温升高时，,新风温包,中的液体膨胀使阀关小。反之阀开大。,11,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,问题：,1.,双脉冲调节器，温包分别感受,(,新风、回风、送风、舱室,),温度。,2.,双脉冲调节器,K,T,=0.75,，,新风温度每降低,1,o,C,，,送风温度,( ),o,C,。,A.,升高,1/0.75 B.,降低,1/0.75,C.,升高,0.75 B.,降低,0.75,3.,双脉冲调节器,K,T,=0.67,，,温包甲与温包乙容积比为,3:2,，则甲应装在,(,新风、回风、送风,),处，乙应装在,(,新风、回风、送风,),处。,补偿率,=,送风温度变化量,新风温度变化量,新风温包容积,送风温包容积,=,切记,(,),12,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,2.,控制典型舱室的温度或回风温度,(1),控制典型舱室的温度,Typical Cabin Temp.,：,将感温元件放置在有代表性的,典型空调舱室,内。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流量，使送风温度相应改变，室温得以恢复。,缺点：,同一空调分区中各舱室热负荷变化情况不同，要选定典型舱室比较困难；测量点离调节阀较远，不能采用直接作用式调节器。,(2),控制回风温度：,有回风的集中式空调装置，可用回风温度代表各舱室平均温度，,将感温元件置于回风口,。可采用直接作用式调节器。,缺点：,调节滞后时间长、动态偏差较大。,13,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,三、取暖工况的湿度,Humidity,自动调节,1.,控制送风的相对湿度,Relative Humidity,Humidity Sensor,Proportional Humidity Controller,选取合适的相对湿度整定值，就确定了送风的含湿量。只要送风温度和舱室湿负荷不变，就可控制舱室的含湿量，室温变化不大则相对湿度合适。,所用湿度传感器、调节器复杂、昂贵、不易管理,14,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,2.,控制送风含湿量,Humidity Content,(,露点,Dew Point,调节,),把空气加热到一定温度，加湿至饱和，再加热。相当于把湿度控制转换为温度控制，而温度控制很容易实现。,适用于双风管系统和区域再热式系统,。,加湿淡水,预热器,加热器,温包,15,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,3.,控制回风或典型舱室的相对湿度,2 Position or Proportional Humidity Controller,Humidity Sensor,调节滞后；双位控制改为比例控制可改善室内湿度均匀性。,16,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,总结,(,),：温度调节方案,Control Scheme,，,单温包直接作用式调节器可依据,送风温度,、,回风温度,、,典型舱室温度,调节加热蒸汽流量。,双脉冲温度调节器：根据送风、新风温度调节。,湿度调节方案，可依据,送风相对湿度,、,送风含湿量,(,露点,),、,回风或典型舱室的相对湿度,调节加湿蒸汽、水的流量,。,17,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,4.,湿度调节器,Humidity Controller,1-,湿温包,2-,波纹管,3-,主调节螺帽,4-,弹簧,5-,固定螺帽,6-,幅差调节螺帽,7-,电触头,8-,干温包,(1),干、湿温包式湿度调节器,干温包,Dry Bulb,和湿温包,Wet Bulb,的,温差反应相对湿度,。,18,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,(2),氯化锂,Lithium Chloride,电动湿度调节器,1,感湿元件的电阻值取决于涂料的导电性。空气,相对湿度变化,，氯化锂涂料含水量改变，其,导电性发生变化,。,19,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,调湿,刻度与温度和调定湿度关系,相对湿度,50%,，环境温度,20,o,C,，,旋钮应放在刻度,2,处,相对湿度,50%,，环境温度,30,o,C,，,旋钮应放在刻度,3,处,氯化锂的电阻值除与含水量有关外，还与温度有关。所以设调节旋钮,3,，按调节器所处环境温度，依据湿温关系曲线，通过改变调节旋钮的位置来调整。,Ambient Temp.,20,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,(3),尼龙,(,或毛发,),式气动湿度变送器,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,的特点做成敏感元件。这种系统及其维护管理复杂，灵敏度低，使用日久后感湿元件会老化或产生塑性变形，需常校对。目前不多用。,21,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,四、送风系统静压,Static Press.,的自动调节,1.,调节方案,进口节流,出口节流,排气泄放,排气回流,风管静压调节,：,调节,送风,压力，主要用于,高速系统,(,风压高,),。,22,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,2.,调节方法：在,主,风管上装设静压调节器,主,风管节流法,主,风管放气法,控,(,测,),压点,控,(,测,),压点选在,主风管中部,、,两侧布风器数目相等位置上,(B,点,),，干扰最小。,23,船舶辅机,第,12,章,船舶空调装置,Marine Air Conditioning Plant,3,.,直接作用式静压调节器,1-,橡胶波纹管,2-,承压板,3-,测压管,4-,风压计接头,5-,风门,6-,风门连杆机构,7-,调压弹簧,8-,连杆转轴,9-,顶杆,10-,内壳,11-,外壳,静压回升,风门开大,静压降低,静压下降,风门,关小,静压升高,24,