船舶空调系统是船舶上为满足人员舒适生活和工作环境、保障设备正常运行而设置的重要系统,主要通过制冷、制热、加湿、除湿、空气过滤及循环等功能,对船舱内的温度、湿度、空气洁净度和气流速度等参数进行调节。确保船舱内始终保持适宜的环境条件,提升船舶的舒适性和安全性。
01
中央空调系统
中央空调系统原理图
3个冷水机组
“育鹏”轮3台冷水机组位于主甲板冷水机组间内,每台机组制冷量为夏季工况总负荷的50%,根据天气条件互为备用,可同时工作。
空调冷水机组系统原理图
06N 螺杆式压缩机是专为 HFC134a 制冷剂设计的压缩机
该制冷剂不含氯,不能用检漏灯,使用电子检漏仪;
干燥剂采用分子筛;用氢化丁腈橡胶或氯丁橡胶;与矿物油不相溶,应采用脂类油POE(Polyol Esters),聚二醇类油PAG(Polyalkylene Glycols)。
充剂阀
检查机组制冷剂充注量时,需先确认机组运行在满负荷工况(通过控制部分步骤或控制面板设定调节),且蒸发器出水温度在 6±1.5℃范围内。此时观察液体管路视镜,若清晰无气泡,则充注量适宜;若有气泡,需进一步核实电子膨胀阀开度。当气泡与开度>60% 同时出现,可判断充注不足。加注时,从蒸发器顶部加液阀每次注入 2.5 公斤制冷剂,保持机组稳定运行,待电子膨胀阀开度稳定在 40-60%,再缓慢加注至视镜气泡消失。操作全程需避免过量充注,完成后复查出水温度及视镜状态。
安全阀
每年至少一次拆开安全阀出口的放气接管 仔细检查阀体 看其内部是否有腐蚀 生锈 集
灰 结垢 泄漏等现象,如果发现有腐蚀和异物 须考虑更换 不可进行修理,如果机组安装在腐蚀性环境中 或安全阀排气到腐蚀性环境中 应增加检查次数
充油阀/卸油截止阀
给机组添加润滑油
1.如果机组因为低油位报警而反复停机这表示可能润滑油充注量不足当然也可能系统正处于将油从蒸发器内收回的过程中
2.先让机组满负荷运行一个半小时
3.机组再启动并正常运行如果低油位报警仍在则机组润滑油的充注量不足使用冷凝器底部的加油阀添加润滑油
4.当充注润滑油时确保机组处于停机状态这样可使充注过程变得较容易尽管机组处于停机状态但系统仍处于一定压力下所以仍有必要使用油泵手动或电动向机组内充注润滑油
机组运行范围
5个空调器单元
1、2号空调单元位于D甲板中部空调间服务于驾驶台甲板;3、4、5号空调单元位于主甲板中前部,3号服务于B、C甲板;4号服务于A、B甲板、艉楼甲板和主甲板生活区;5号服务于主甲板
空调单元参数显示和设定
1~4号空调单元结构原理
新风和回风在风机抽吸作用下经空气滤网、蒸汽加热器、加湿器、空气冷却器和除水挡板,经风机加压进入风管由布风器送入舱室。降温工况由冷媒水带出空气热量;取暖工况为0.4MPa饱和蒸汽对空气加温。
5号空调单元结构原理
回风在排风风机作用下经转轮前滤网轴向进入转轮进行换热,再经风机排出生活区,新风在送风风机作用下经进气滤网、预加热器后轴向进入转轮进行换热,再依次经过加热器、加湿器、冷却器和除水挡板,经风机送入布风管系。
中央空调系统
压力式膨胀水柜
船舶冷水机组中压力膨胀水柜的作用
补偿容积变化:应对冷水机组运行时水的热胀冷缩,避免管道超压或真空。
稳定系统压力:提供恒定静压,防止气体析出,避免气阻与腐蚀。
补水与排气:自动补充泄漏水量,排出系统空气,保障水循环效率。
保护设备安全:缓冲水锤冲击,防止管道、设备因压力异常损坏。
投药柜
船舶冷水机组中投药柜的作用
水质处理:投加缓蚀剂、阻垢剂,防止管道和设备腐蚀、结垢,延长使用寿命。
杀菌灭藻:注入杀菌剂、灭藻剂,抑制微生物生长,避免生物黏泥堵塞系统。
自动控制:精准控制药剂投放量与频率,确保水质稳定,减少人工操作。
安全管理:密封存储药剂,防止泄漏与挥发,保障船员安全及海洋环境合规。
冷媒水泵
船舶冷水机组中冷媒水泵的作用
驱动冷媒循环:为冷媒提供动力,推动其在蒸发器、冷凝器、压缩机间持续流动,实现制冷循环。
维持流量稳定:保障冷媒按设计流量输送,确保蒸发器高效换热,维持机组制冷性能。
克服阻力损失:克服管道、阀门及设备产生的流动阻力,保障冷媒稳定传输。
适配工况调节:根据负荷变化,配合变频控制调节转速,
电子膨胀阀
微处理器通过阀门控制模块控制电子膨胀阀(EXD),阀门控制模块内部是线性步进马达,马达的回转运动通过传动螺杆转为线性运动,并驱动一个衬套在节流孔内移动,从而改变节流孔的有效流通面积。步进马达和螺杆可使节流孔具有1500级不同开度。
根据负荷变化,迅速调节系根据负荷变化,迅速调节系统运行处于最优状态,保持统运行处于最优状态,通过调节制冷剂流量来保持出水温度稳定。
诊断和排除电子膨胀阀故障:
首先检查电子膨胀阀电机运行把手放在电子膨胀阀上你可以感觉到阀杆的移动当其到达顶部你可以感觉到轻微的碰撞到达顶部当阀杆到达底部时也可以感觉到轻微的碰撞
蒸汽阀板
加湿蒸汽通过调节针阀和加湿电磁阀进入空调单元加湿管路对送风进行加湿,调节针阀开度可调节加湿蒸汽流量,控制系统根据设定湿度和传感器检测湿度值控制电磁阀开闭。除蒸汽加湿外,本船1、2号空调单元还设有电极式加湿器,当加湿开关选择为手动时,阀板上加湿电磁阀通电进行加湿,当加湿选择自动时,采用电极式加湿器提供加湿蒸汽。
集中布置每个空调单元阀门的面板即阀板
三通电磁阀
取暖工况时,蒸汽阀板上相关阀门打开,蒸汽经过进口截止阀、滤器、自动调节阀后进入空调单元加热器,蒸汽在加热器中放热之后经过疏水器和截止阀后回到锅炉凝水系统。自动调节阀由Honeywell电动执行器驱动,执行器工作电源为24 V交流电,输入信号为0~10 V直流电或2~10V直流电,输出2~10V直流电信号用于远程显示阀门开度,当执行器阀杆全部伸出时输出10V直流电信号。其外形如图所示。
手柄用于手动调节阀门开度。手动操作时需断开电源,顺时针转动手柄阀杆向下伸出,逆时针转动手柄阀杆向上收回。
02
单元式空调
单元式(独立式)空调共有4台
1-风机:2-电加热:3-蒸发器;4-膨胀阀;5-电磁阀;6-观察镜;7-滤器干燥器:8-充剂网:9-冷凝器出口截止阀;10-冷凝器;11-接水盘;12-安全阀;13-冷却水截止网:14-冷却水流量开关;15一冷却水压力表;16-冷却水温度计;17-压缩机吸入压力表:18-压缩机排出压力表;19-高低压开关;20一压缩机;21-风机马达
船舶单元式空调中冷却水压力表及截止阀的作用
冷却水压力表
实时监测压力:直观显示冷却水系统压力值,辅助判断系统运行状态。
故障预警:异常压力(过高 / 过低)提示堵塞、泄漏或水泵故障,便于及时检修。
保障运行安全:确保压力在额定范围,防止超压损坏设备或低压影响制冷效果。
冷却水截止阀
启闭控制:手动 / 电动开启或关闭冷却水通路,便于设备启停、检修及调试。
流量调节:通过调节开度控制冷却水流量,适配不同工况需求,优化制冷效率。
隔离保护:故障时截断水流,隔离故障区域,避免影响其他设备正常运行。
03
分体空调
“育鹏”轮分体式空调共有3套
1一空气冷却冷凝器;2-轴流风机;3-压力表;4-高低压开关;5一压缩机;6-截止阀;7-油气分离器;8一膨胀阀;9-滤器干燥器;10一储液器;11-充剂阀;12-室内布风单元
04
布风管系和布风器
“育鹏”轮集控室布风分布
普通房间布风器 贵宾房间布风器
房间温控器
健身房防火风闸(防火舱壁)及调风器
张云懋 于鉴生 刘硕 郭峰 张锐
2022级校企合作班
2017级卓越工程师班