柴油機(jī)船舶制冷系統(tǒng)的發(fā)展前景

1、柴油機(jī)船舶制冷系統(tǒng)的發(fā)展前景0引言在實(shí)踐過程中，柴油機(jī)具有較高的熱效率，因而體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性的基本特點(diǎn)，并且在啟動(dòng)方面具有便捷性，因而可以適應(yīng)各類船舶的系統(tǒng)，成為船舶的主要?jiǎng)恿碓粗?。到?950年左右，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一定程度上實(shí)現(xiàn)了對傳統(tǒng)蒸汽機(jī)的取代，需要注意的是，船用柴油機(jī)在實(shí)踐的過程當(dāng)中一直發(fā)揮著推動(dòng)力量的作用，通常情況下根據(jù)功能的不同可以分為兩個(gè)部分，一方面是主機(jī)，另一部分是輔機(jī)，對船舶的前進(jìn)發(fā)揮的基本的動(dòng)力作用。1柴油機(jī)船舶制冷系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀在二十世紀(jì)七十年代之前，研究人員一直使用簡單的方法來模擬和分析空調(diào)機(jī)組的過程。早在20世紀(jì)80年代的時(shí)候，計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步給世界范圍內(nèi)的研究產(chǎn)

2、生了基本的推動(dòng)作用，很多世界范圍內(nèi)的研究學(xué)者開始對微分方程進(jìn)行探討，并將理論廣泛應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)的模擬性能預(yù)測研究。隨著制冷系統(tǒng)研究的深入和互聯(lián)網(wǎng)科技的不斷推進(jìn)，世界范圍內(nèi)很多國家開始研究仿真動(dòng)態(tài)和相關(guān)的技術(shù)，尤其是美國的Profimations公司，不斷加強(qiáng)理論研究和實(shí)踐的力度，等在設(shè)計(jì)過程系統(tǒng)中大量使用，取得了一些成果。在中國，清華大學(xué)等若干高校通過實(shí)驗(yàn)或者是理論研究的方法，對制冷空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)方面的探討，并且實(shí)現(xiàn)建模和仿真的檢驗(yàn)，在空調(diào)制冷系統(tǒng)方面取得了顯著的成就。計(jì)算機(jī)模擬的方法在柴油機(jī)的研發(fā)過程中發(fā)揮著重要的作用，也是模擬制冷空調(diào)系統(tǒng)的重要技術(shù)支撐之一，對使用控制柜的試驗(yàn)結(jié)果，通過模

3、擬顯示的基本方法來實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的控制，并得到相關(guān)的科學(xué)說明，為之后的實(shí)踐提供了基本的借鑒和經(jīng)驗(yàn)。由于它是對現(xiàn)代海洋工作人員海上經(jīng)濟(jì)安全和高效設(shè)施的一種培訓(xùn)，STOW78/95公約中的國際海事組織（IM。之一必須是船員培訓(xùn)的必要條件之一，柴油機(jī)模擬器系統(tǒng)的制冷和空調(diào)系統(tǒng)的一般性能標(biāo)準(zhǔn)和建議標(biāo)準(zhǔn)做了非常的細(xì)化要求。我國汽輪機(jī)模擬機(jī)研究起步較晚，情況較差，但研究起點(diǎn)高，所以發(fā)展很快，而汽輪機(jī)模擬機(jī)在相關(guān)設(shè)備和技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)了齊全的仿真模型的建立和完善，制冷機(jī)組子系統(tǒng)的空調(diào)和建模仿真較少，不夠完善，制冷空調(diào)機(jī)組整機(jī)具有簡單性和便捷性和基本特點(diǎn)，世界范圍內(nèi)很多知名的船商公司，都對模擬器的研發(fā)有著極高的重

4、視程度，NORCON司所研發(fā)和使用的模擬器由兩個(gè)冷庫子庫構(gòu)成，模？M運(yùn)行緩慢，相關(guān)的數(shù)值并不能及時(shí)進(jìn)行顯示，達(dá)不到時(shí)效性的基本要求；相比之下，英國很多船商公司加大對實(shí)時(shí)性的重視程度，一定程度上在世界范圍內(nèi)具有先進(jìn)性?，F(xiàn)階段我國相關(guān)的研究處于起步階段，研究基礎(chǔ)不強(qiáng)，相對應(yīng)的深度和廣度也達(dá)不到基本的要求，導(dǎo)致船舶制冷空調(diào)仿真系統(tǒng)建立的失敗。2 柴油機(jī)船舶制冷系統(tǒng)的未來發(fā)展上世紀(jì)末以來，我國不斷加強(qiáng)對船舶業(yè)發(fā)展的重視程度，這也是我國在世界范圍內(nèi)地位不斷上升的重要原因之一，也不斷加大制冷劑研究方面的重視程度。尤其是伴隨著溫室效應(yīng)的不斷惡化，臭氧層的破壞給生態(tài)環(huán)境提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，世界范圍內(nèi)已經(jīng)沒有綠色

5、制冷劑替代氯氣。即使是熱力學(xué)制冷劑HCFCR2池逐漸退出歷史舞臺(tái)，雖然中國是發(fā)展中國家，但是相對于發(fā)達(dá)國家來說，這個(gè)禁令已經(jīng)推遲了，但是由于出口船只數(shù)量龐大，我們船用制冷劑的更新一直處于其他行業(yè)的前列。這些年，貨船在我國的船舶中占有很大的比重，在這種船舶上應(yīng)用制冷和空調(diào)技術(shù)也在發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)務(wù)人員的質(zhì)量的提升，就需要對傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行基本的革新，比如高低溫圖書館的相關(guān)設(shè)施必須要隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)行改造，現(xiàn)在是選擇一對冷凝單元（可承受全部冷）的常用方法，用于冷庫服務(wù)。在這種情況下，由于不同類型的冷藏溫度的蒸發(fā)，經(jīng)常會(huì)有四五個(gè)（如魚，肉類包裝，蔬菜，奶制品庫和干糧）的冷凝單元，只需增加蒸發(fā)壓力流量

6、，但管道上的調(diào)節(jié)器難以滿足實(shí)踐提出的具體要求，因而需要在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制技術(shù)的提出，將每個(gè)冷庫的溫度都控制在一定范圍之內(nèi)，在既定的標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行工作，如設(shè)備制造商植入程序到壓縮機(jī)，壓力控制器，電流繼電器等，實(shí)現(xiàn)這部分設(shè)備的自我調(diào)節(jié)，進(jìn)一步滿足既定的條件，并實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)、可持續(xù)發(fā)展，在實(shí)踐過程中發(fā)揮著重要的價(jià)值和意義。雖然中國航運(yùn)船舶市場還未得到充分的發(fā)展，但是隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，客運(yùn)量正呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢，這也給空調(diào)設(shè)備提出了更高要求。首先需要注意的是，不同船舶的分區(qū)具有多樣化的特點(diǎn)，因而傳統(tǒng)的直接集中式空調(diào)系統(tǒng)難以滿足需求，并被間接空調(diào)系統(tǒng)所取代。冷水用于冷卻空氣冷卻器

7、中的空氣。這肯定會(huì)導(dǎo)致在中間的熱損失較大，與此同時(shí)，載重量較大也給冷量的合理利用提出了更高的要求，最佳的方式就是利用整個(gè)熱交換系統(tǒng)進(jìn)行熱回收。該系統(tǒng)采用空調(diào)全熱交換器（焓換熱器），回收空調(diào)返回空氣和排氣冷量或熱量，將新鮮空氣冷卻或加熱到系統(tǒng)中。這樣更加節(jié)能，對于空調(diào)的制冷和加熱的負(fù)荷都有效的降低。整個(gè)換熱器的熱輪是空調(diào)的所有設(shè)施中最關(guān)鍵的部分，對密封設(shè)施也提出了更高的要求。當(dāng)熱輪總熱的交換效率在百分之65至百分之70時(shí)，這樣對于無線導(dǎo)航區(qū)豪華客輪的空調(diào)系統(tǒng)起到了相當(dāng)高的節(jié)能作用。到目前為止，中國沒有合格的設(shè)備制造商，或主要進(jìn)口。一般客船分為客艙，船員艙，小公共場所，駕駛室和中央供氣系統(tǒng)，單管道