- •Федеральное агентство по рыболовству
- •Введение
- •1. Краткая История создания систем кондиционирования воздуха
- •2. Задачи кондиционирования воздуха и нормы климата
- •Контрольные вопросы
- •3. Термодинамические свойства влажного воздуха
- •3.1. Основные параметры и характеристики сухого и влажного воздуха
- •Водяной пар
- •Паровоздушная смесь
- •Контрольные вопросы
- •4. Санитарно-гигиенические основы кондиционирования воздуха
- •4.1. Методы определения относительной влажности
- •4.2.Современные приборы измерения параметров воздуха
- •4.3. Оптимальные параметры окружающего воздуха для различных видов нагрузки
- •Результирующие температуры, °с
- •Метеорологические нормы микроклимата судовых помещений
- •Контрольные вопросы
- •5. Тепло-, массо- и воздухообмен в скв
- •5.1. Расчет теплового и влажностного балансов в помещении
- •5.2. Определение теплопритоков в помещении при различных наружных и внутренних условиях
- •5.3. Выделение тепла, влажности и газов в производственном помещении
- •5.3.1. Определение теплопритоков
- •5.3.2. Влагопоступление в помещении
- •5.3.3. Расчет газопоступлений в помещении
- •Количество углекислого газа, выделяемого людьми
- •Контрольные вопросы
- •6. Методы обработки воздуха
- •6.1. Тепло- и влагообмен между воздухом и водой
- •6.2. Построение процессов изменения состояния влажного воздуха на d-I-диаграмме
- •6.3. Нагревание воздуха
- •6.4. Охлаждение воздуха
- •6.5. Осушение воздуха
- •6.6. Увлажнение воздуха
- •Значение коэффициента эффективности е
- •6.7. Воздухонагреватели и воздухоохладители судовых систем кондиционирования воздуха
- •6.8. Фильтрация воздуха в системах кондиционирования
- •7. Системы кондиционирования воздуха
- •7.1. Классификация систем кондиционирования воздуха
- •7.2. Краткая характеристика кондиционеров воздуха
- •7.3. Принцип работы кондиционера
- •7.4. Хладагенты.
- •7.5. Судовые системы кондиционирования
- •8. Газодинамический расчет систем
- •8.1. Определение потерь давления в системах
- •8.2. Вентиляторы
- •8.3. Воздухораспределители
- •8.4. Шумоглушители
- •8.5 Теплоутилизационные установки
- •Библиографический список
- •Оглавление
7.5. Судовые системы кондиционирования
Применяемые на судах кондиционеры воздуха отличаются технологической схемой обработки и параметрами воздуха, составом входящих в них элементов и их компоновкой, конструктивным выполнением, которое зависит от назначения кондиционеров, типа судна и рода, обслуживаемых ими помещений, источника холода и тепла, системы распределения по судну хладо- и теплоносителя.
Автономные и неавтономные кондиционеры применяются в зависимости от расположения тепловлажностной обработки воздуха и холодильной машины. Автономный кондиционер обязательно снабжается холодильной машиной. Эти кондиционеры обслуживают одно или группу помещений (имеют специальные патрубки, к которым присоединяются воздуховоды для раздачи обработанного воздуха). В последнее время кондиционеры называются групповыми автономными.
Неавтономные кондиционеры разделяются на центральные, групповые и местные.
Центральный неавтономный кондиционер (КЦ) должен обслуживать все судно, но, так как многие помещения отличаются тепловой нагрузкой, устанавливают два центральных кондиционера левого и правого борта.
Местные неавтономные кондиционеры обычно обслуживают одно помещение.
Нередко на судах применяют несколько типов кондиционеров.
Центральные и групповые кондиционеры
По конструкции центральные и групповые кондиционеры практически не различаются. На рис. 63 показана конструктивная схема центрального прямоточного двухканального высоконапорного кондиционера. На судах устанавливаются два кондиционера - левого и правого борта.
Рис. 63. Конструктивная схема центрального прямоточного двухканального высоконапорного кондиционера, применяемого на судах типа «Муром»
Предусмотрена двухступенчатая обработка наружного воздуха в летних и зимних режимах. Производительность по воздуху: 4380 м3/ч. Холодопроизводительность воздухоохладителей при температуре кипения tо = 7 °С, 44 – кВт.
На рис. 64 изображено устройство центрального моноблочного кондиционера типа «Экватор». В корпусе предусмотрен патрубок для аварийной перемычки между кондиционерами. В кондиционере установлен электровентилятор 56КЦС-34, обеспечивающий подачу воздуха 5600 м3/ч при полном давлении 3,2 кПа.
Рис. 64. Устройство центрального двухканального кондиционера «Экватор»: 1 – корпус; 2 – теплозвукоизоляция; 3 – вентилятор; 4 – первичный паровой воздухонагреватель; 5 – резиновый патрубок; 6 – масляный фильтр; 7 – направляющий аппарат; 8 – впускной патрубок; 9 – шумоглушитель лабиринтный; 10 – камера; 11 – шумоглушитель камерный; 12 – воздухонагреватель вторичного подогрева; 13 – паровой увлажнитель; 14 – воздухоохладитель с непосредственным испарением; 15 – специальное крепление; 16 – крепление двигателя
Основные технические характеристики ЦК «Экватор»:
- подача воздуха – 5600 м3/ч;
- напором – 1,9 кПа;
- холодопроизводительность при температуре кипения хладагента tо = 5 °С, Q = 136 кВт;
- теплопроизводительность – 154 кВт;
- давление пара – 0,5 МПа.
Кондиционер рассчитан на обработку наружного воздуха с параметрами: летом tн = 34 °С, н = 80 %; зимой tн = -25 °С, н = 85 %. В летний режим работы кондиционера следующие параметры воздуха на выходе: после первой ступени t1 = 40 °С, 1 = 55 %; после второй ступени t2 = 11 °С, 2 = 95 %. В зимнее время температура после первой ступени поддерживается постоянной и равной 18 °С, а после второй ступени регулируется в пределах от 23 до 43 °С, в зависимости от температуры наружного воздуха.
Неавтономные местные кондиционеры
Неавтономные местные кондиционеры устанавливаются непосредственно в судовых помещениях. Они обрабатывают воздух этого помещения и выпускают через специальные решетки. Устройство кондиционера изображено на рис. 65. Летом, при температуре наружного воздуха 45 °С, в помещениях поддерживается температура 30 °С, а зимой при tн = -35 °С обеспечивается tп = 17 °С. В теплообменник поступает вода с температурой 6 °С летом и 50 °С зимой. Индивидуальное регулирование температурного режима в помещении осуществляется изменением количества циркулирующей через теплообменник кондиционера воды и числа оборотов вентилятора.
Рис. 65. Неавтономный местный (каютный) кондиционер, применяемый на судах типа «Тропик»: 1 – решетка; 2 – съемная крышка; 3 – электровентилятор; 4 – теплообменник; 5 – поддон
Местные автономные кондиционеры
Судовой местный автономный кондиционер изображен на рис. 66. Он состоит из трех отсеков: машинный, воздухообрабатывающий и вентиляторный. Расчетные характеристики кондиционера: рабочая холодопроизводительность – 4,7 кВт; параметры наружного воздуха: летом tн = 32 °С, н = 80 %; зимой tн = -25 °С, н = 85 %. Параметры воздуха в помещении: летом tп = 27 °С, п = 60 %; зимой tп = 21 °С, п = 50 %, температура забортной воды 30 °С.
Работа кондиционера полностью автоматизирована. Он может поддерживать заданную температуру в помещении в пределах 20-30 °С, влажность воздуха – 40-60 %.
Производительность по воздуху 1500 м3/ч, в том числе и свежего воздуха 300 м3/ч.
а б
Рис. 66. Схема компоновки (а) и общий вид (б) судового местного автономного кондиционера «Климат-4»: 1 – конденсатор; 2 – компрессор; 3 – патрубок; 4 – воздухоохладитель; 5 – воздухонагреватель; 6 – электровентилятор; 7 – увлажнительное устройство; 8, 10 – решетка; 9 – фильтр; 11 – заслонка; 12 – пульт управления
Групповые автономные кондиционеры
Устройство групповых автономных кондиционеров мало отличается от устройств местных автономных кондиционеров. Они могут иметь иную компоновку (рис.67). У групповых кондиционеров процент наружного воздуха больше – до 30 %, к тому же они имеют увлажнительные устройства, паровые или водяные. К этой группе кондиционеров относится «Нептун-125», для круглогодичной тепло-влажностной обработки воздуха на судах с неограниченным районом плавания. Он предназначен для работы с добавкой 10 % наружного воздуха в режимах вентиляции, охлаждения и нагрева. Нагрев может осуществляться как по циклу теплового насоса, так и электрическим нагревателем.
Рис. 67. Схема групповых кондиционеров: НВ – наружный воздух; РВ – рециркуляционный воздух; Ф – фильтр; И – испаритель; ЭВ – электровентилятор; ЭН – электронагреватель; У – увлажнитель; К – компрессор; Кн – конденсатор
Производительность по воздуху 2500 м3/ч; по рециркуляционному воздуху – 2250 м3/ч; по наружному воздуху – 250 м3/ч; холодопроизводительность – 14,5 кВт; теплопроизводительность по циклу теплового насоса – 11,6 кВт; электронагревателем – 8 кВт; холодильный агент – R 22.
Режимы работы кондиционера со следующими параметрами: в режиме охлаждения tп = 28 °С, п = 50 %, tн = 35 °С, н = 65 %, tзаб.в = 30 °С; в режиме нагрева по циклу теплового насоса tп = 20 °С, п = 40-50 %, tн = -25 °С, н = 85 %, tзаб.в = 5 1 °С.
Кондиционер «Нептун-125» шкафного типа. Схема холодильной машины отличается от других. Испаритель служит воздухоохладителем в режиме охлаждения и воздухонагревателем в режиме теплового насоса, т.е. является теплообменником. Конденсатор, служит испарителем в режиме теплового насоса.
Контрольные вопросы
1. Классификация СКВ.
2. Назначение фанкойлов, типы.
3. Назначение чиллеров, их разновидности.
4. Назначение прецизионного кондиционера, к какому типу он относится?
5. Основные узлы и их назначение в работе кондиционера, работающего на холодильном агенте?
6. Классификация судовых систем кондиционирования.
7. Типы кондиционеров, дать краткую характеристику.
8. Применяемые хладагенты в системах кондиционирования воздуха?
9. Принцип работы кондиционера и в чем особенность изменения процесса обработки воздуха?
10. Секции компоновки центрального кондиционера, их назначение?
11. Требования, предъявляемые к судовым кондиционерам?