第四節(jié)船舶空調(diào)裝置的自動調(diào)節(jié)ppt課件

1、第四節(jié)第四節(jié)船舶空調(diào)安裝的自動調(diào)理船舶空調(diào)安裝的自動調(diào)理12-4-1降溫工況的自動調(diào)理w 用空氣冷卻器對空調(diào)送風(fēng)進(jìn)展冷卻除濕w 當(dāng)送風(fēng)進(jìn)入艙室后，按艙室的升溫增濕w 受外界氣候條件影響較大，必需進(jìn)展自動調(diào)理w 直接蒸發(fā)式w 將制冷劑的蒸發(fā)溫度控制在一定范圍內(nèi)w 間接冷卻式w 控制流經(jīng)空冷器的載冷劑的流量w 并不能阻止送風(fēng)溫度隨外界溫、濕度的增減而升降w 故艙室溫度也會因送風(fēng)溫度和顯熱負(fù)荷的增減而變化w 足夠低的空冷器壁面溫度w 有足夠的除濕效果w 通常不對供風(fēng)濕度再做專門調(diào)理12-4-1-1直接蒸發(fā)式空冷器T調(diào)理w 帶能量調(diào)理的制冷緊縮機(jī)與熱力膨脹閥相配合w 調(diào)理制冷量w 使蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)溫度

2、堅(jiān)持在一定范圍內(nèi)w 每個熱力膨脹閥的制冷量范圍有限w 一些熱負(fù)荷變動較大的安裝采用w 二組電磁閥和膨脹閥為同一臺空冷器供液w 必要時切換運(yùn)用12-4-1-1直接蒸發(fā)式空冷器T調(diào)理w 圖為三級能量調(diào)理表示圖 (圖b 性能與工況)w 當(dāng)外界空氣溫度和濕度較高，送風(fēng)量較大時w 空冷器熱負(fù)荷較大，圖(b)中Z1所示w 因蒸發(fā)壓力p0較高w 壓力繼電器P2/3、P3/3和低壓繼電器P都接通w 緊縮機(jī)六缸運(yùn)轉(zhuǎn)，電磁閥1DF、2DF同時開啟w 小膨脹閥1TV和大膨脹2TV同時供液w 緊縮冷凝機(jī)組的性能曲線為R，工況點(diǎn)為A12-4-1-1直接蒸發(fā)式空冷器T調(diào)理w 隨外界溫度、濕度降低，空冷器熱負(fù)荷減小w 性能

3、曲線向左挪動，蒸發(fā)壓力p0降低w 為防止p0太低使制冷系數(shù)太小，同時防止結(jié)霜w 當(dāng)工況點(diǎn)左移到一定程度(A點(diǎn))時，p0使P3/3斷開w 緊縮機(jī)減為四缸運(yùn)轉(zhuǎn)，其性能曲線變?yōu)镽2/3w 工況點(diǎn)也就移至B點(diǎn)w 同時電磁閥lDF封鎖，僅大膨脹閥2TV供液12-4-1-1直接蒸發(fā)式空冷器T調(diào)理w 當(dāng)熱負(fù)荷進(jìn)一步降低，當(dāng)工況點(diǎn)移至B位置時w p0使P23也斷開w 緊縮機(jī)減為兩缸運(yùn)轉(zhuǎn)，其性能曲線變?yōu)镽1/3w 工況點(diǎn)那么移至C點(diǎn)w 電磁閥2DF關(guān)，1DF開，小膨脹閥供液w 熱負(fù)荷增大時，p0增高，于是P2/3、P3/3就會先后接通，緊縮機(jī)增缸運(yùn)轉(zhuǎn)，電磁閥相應(yīng)切換，使投入任務(wù)的膨脹閥容量與制冷量相順應(yīng)12-4

4、-1-1直接蒸發(fā)式空冷器T調(diào)理w 為了防止室內(nèi)溫度太低w 用溫度繼電器和供液電磁閥對制冷安裝進(jìn)展雙位調(diào)理w 當(dāng)回風(fēng)溫度太低時,w 溫度繼電器自動w 封鎖電磁閥，于是w 制冷安裝停頓任務(wù)w 調(diào)理方案如圖示12-4-1-1直接蒸發(fā)式空冷器T調(diào)理w 為減少緊縮機(jī)起停次數(shù)w 將蒸發(fā)器分為兩組w 并各自設(shè)電磁閥和膨脹閥w 如下圖w 一組感受新風(fēng)溫度w 當(dāng)外界氣溫較低時w 該溫度繼電器關(guān)其電磁閥w 蒸發(fā)器面積減小 安裝制冷量(緊縮機(jī)能量自動調(diào)低)減小，以順應(yīng)熱負(fù)荷較低時的任務(wù)需求只需當(dāng)室溫仍繼續(xù)降低并到達(dá)調(diào)定低限時 感受回風(fēng)溫度的繼電器切斷另一組蒸發(fā)盤管電磁閥 緊縮機(jī)隨之因蒸發(fā)壓力降低而停車12-4-1-

5、2間接蒸發(fā)式空冷器T調(diào)理w 根據(jù)回風(fēng)溫度自動調(diào)理載冷劑流量w 從而調(diào)理空冷器的換熱量w 以控制空調(diào)艙室溫度w 它既可以采用比例調(diào)理，也可以采用雙位調(diào)理w 回風(fēng)溫度代表艙室的平均溫度，但這種調(diào)理滯后時間長，動態(tài)偏向較大w 也可以將感溫元件放置在空調(diào)器的分配室內(nèi)，控制送風(fēng)溫度，但這顯然不宜運(yùn)用雙位調(diào)理12-4-1-2間接蒸發(fā)式空冷器T調(diào)理w 圖示為幾種調(diào)理載冷劑流量方案w (a)比例調(diào)理；(b)雙位調(diào)理w (c)將冷卻器分兩組，只對其中一組雙位調(diào)理 12-4-2取暖工況的溫度自動調(diào)理w 1調(diào)理方案w (1)控制送風(fēng)溫度w 滯后時間較短，測溫點(diǎn)離調(diào)理閥較近w 可采用比較簡單的直接作用式溫度調(diào)理器w

6、這是空調(diào)系統(tǒng)常用的調(diào)理方案w 詳細(xì)有單脈沖信號和雙脈沖信號兩種調(diào)理系統(tǒng)12-4-2取暖工況的溫度自動調(diào)理w 圖示為單脈沖信號送風(fēng)溫度調(diào)理系統(tǒng)w 感溫元件1放在空調(diào)器出口，感受送風(fēng)溫度w 信號送到調(diào)理器2w 當(dāng)室外新風(fēng)溫度變化時，送風(fēng)溫度隨之變化w 調(diào)理器根據(jù)送風(fēng)溫度與調(diào)理器調(diào)定值偏向，發(fā)出信號w 改動加熱工質(zhì)調(diào)理閥開度，使送風(fēng)溫度大致穩(wěn)定w 但外界氣候變化還使艙室顯熱負(fù)荷變化，僅控制送風(fēng)溫度，室溫依然有較大動搖w 所以又出現(xiàn)了雙脈沖溫度調(diào)理系統(tǒng)w 圖示為雙脈沖信號送風(fēng)溫度w 調(diào)理系統(tǒng)w 兩個感溫元件，分別感受新w 風(fēng)溫度tw和送風(fēng)溫度tsw 兩信號同時送入調(diào)理器2，共同支配流量調(diào)理閥3w 室外

7、氣溫降低時相應(yīng)提高tsw 室外氣溫升高時相應(yīng)降低tsw 這使室溫變動減小，甚至堅(jiān)持不變w 前饋調(diào)理w 在室外溫度變化擾動出現(xiàn)而室溫尚未變化時就預(yù)先作出調(diào)理w 使調(diào)理動態(tài)偏向減小，調(diào)理過程時間縮短12-4-2-1 調(diào)理方案w 溫度補(bǔ)償率，用Kr表示w 雙脈沖信號溫度調(diào)理中送風(fēng)溫度的變化量ts與室外氣溫的變化量tw之比w 表示新風(fēng)溫度每次改動1時送風(fēng)溫度的改動量w 前者添加時后者減少，變化量取絕對值，即w Kr ts tw (1215)w 溫度補(bǔ)償率可根據(jù)熱平衡計(jì)算來確定w 艙室的隔熱越差，要求的溫度補(bǔ)償就越高w 在艙外溫度變化同樣數(shù)值時，隔熱較差的艙室的顯熱負(fù)荷變化較大，所要求的送風(fēng)溫度的變化也

8、較大w 例如：單風(fēng)管系統(tǒng)的Kr為0.300.75，即室外溫度每變化10時，就需使送風(fēng)溫度變化37.512-4-2-1 調(diào)理方案12-4-2-2 直接作用式溫度調(diào)理器w 以溫包為感溫元件，熱慣性較大；但其構(gòu)造簡單，管理方便，故獲得廣泛運(yùn)用w 溫度調(diào)理器常采用充注甘油之類的液體溫包w 利用液體受熱膨脹的特性，將溫包感受的溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫π盘杦 液體溫包的容積都做得較大w 毛細(xì)管和調(diào)理器本體傳壓部分的液體量相對就少w 從而減少輸出壓力受溫包以外溫度的干擾w 圖1221示出一具有溫度補(bǔ)償作用的雙脈沖直接作用式溫度調(diào)理器w 新風(fēng)溫包2，放在空調(diào)器新風(fēng)入口處w 送風(fēng)溫包3，放在空調(diào)器分配室內(nèi)，感受送風(fēng)溫

9、度12-4-2-2 直接作用式溫度調(diào)理器w 兩個溫包各以毛細(xì)管與液缸11相通w 不論那個溫包所感受的溫度升高時w 溫包中的液體就會膨脹而擠入液缸w 推進(jìn)柱塞9將調(diào)理閥1關(guān)小w 假設(shè)送風(fēng)溫度升高w 送風(fēng)溫包中液體就會膨脹而擠入液缸w 頂動栓塞將閥關(guān)小w 假設(shè)送風(fēng)溫度下降w 那么溫包中的液體收縮w 彈簧7將頂桿4和柱塞9壓回，使調(diào)理閥落下而開大w 因此即可堅(jiān)持送風(fēng)溫度的穩(wěn)定12-4-2-2 直接作用式溫度調(diào)理器w 當(dāng)外界氣溫升高時w 新風(fēng)溫包中液體擠入液缸，關(guān)小調(diào)理閥w 調(diào)理器會自動使送風(fēng)溫度降低w 當(dāng)外界氣溫降低時w 那么會使送風(fēng)溫度提高w 這就起到了送風(fēng)溫度隨外界氣溫度變化而自動改動的補(bǔ)償作用

10、w 溫度補(bǔ)償率的大小與兩個溫包的容積比有關(guān)w 假設(shè)容積一樣w 那么氣溫每下降l，送風(fēng)溫度約升高1w 假設(shè)送風(fēng)溫包比新風(fēng)溫包大一倍w 那么氣溫每下降2時大約能使送風(fēng)溫度升高1w Kr大致約為新風(fēng)溫包與送風(fēng)溫包的容積之比12-3-3 取暖工況濕度自動調(diào)理w 1調(diào)理方案w (1)控制送風(fēng)相對濕度w 圖示為比例調(diào)理系統(tǒng)原理圖w 感濕元件1在空調(diào)器出口w 信號送至比例式濕度調(diào)理器2w 當(dāng)相對濕度偏離整定值，調(diào)理器使加濕蒸汽調(diào)理閥3開度與偏向值成比例變化，使送風(fēng)相對濕度控制在一定范圍內(nèi)w 只需選取適宜的整定值，即可大致調(diào)定送風(fēng)的含濕量dw 如艙室的濕負(fù)荷變化較大w 室內(nèi)的相對濕度仍會產(chǎn)生較大的變化w 控制

11、送風(fēng)濕度的方法不能采用雙位調(diào)理12-3-3-1 調(diào)理方案w(2)控制送風(fēng)的含濕量(露點(diǎn))w直接控制送風(fēng)的含濕量w就可大致地控制室內(nèi)w 相對濕度w由于含濕量確定w 即露點(diǎn)確定，亦稱為w露點(diǎn)調(diào)理w圖示為控制送風(fēng)露點(diǎn)w 的空調(diào)系統(tǒng)簡圖w采用兩級加熱方法w在預(yù)熱器7后加設(shè)噴水加濕器4w噴水加濕是等焓加濕過程，加濕后空氣溫度會降低w控制加濕后空氣溫度，即可控制送風(fēng)的含濕量和露點(diǎn)w適用于采用兩級加熱的區(qū)域再熱系統(tǒng)和雙風(fēng)管系統(tǒng)12-3-3-1 調(diào)理方案n當(dāng)感濕元件1送出的濕度信號n調(diào)理器10即會發(fā)出調(diào)理信號n使加濕電磁閥11開啟，艙內(nèi)濕度隨之添加n而當(dāng)感濕元件感受的濕度到達(dá)上限時n調(diào)理器又會使電磁閥封鎖，于

12、是艙內(nèi)濕度即開場下降n滯后時間長n室內(nèi)空氣濕度的不均勻性會較大n改用比例式調(diào)理，可改善室內(nèi)濕度的均勻性l(3)控制回風(fēng)或典型艙室的相對濕度l圖示出控制回風(fēng)或典型艙室相對濕度的雙位調(diào)理系統(tǒng)12-3-3-2 濕度調(diào)理器w 根據(jù)感濕方法不同有以下三種：w (1)干濕感溫元件式濕度調(diào)度器w 將兩個感溫元件同時置于丈量點(diǎn)w 并將其中一個包以濕紗布w 用干、濕感溫元件的溫度差來反映相對濕度的大小w 感溫元件可采用w 溫包w 將干、濕溫差變?yōu)闇匕鋭┑膲翰顆 熱電阻w 存在溫差-出現(xiàn)電阻差-變?yōu)殡姌虻牟黄胶怆妷?反映相對濕度w 圖示一種干、濕溫包式濕度調(diào)理器。它是一種雙位式電動調(diào)理器12-3-3-2 濕度調(diào)

13、理器w (2)氯化鋰式電動濕度調(diào)理器w 圖1224為氯化鋰雙位式電動濕度調(diào)理器系統(tǒng)w 感濕元件1w 是一個絕緣的圓柱體w 外表纏有兩根平行銀絲，外涂一層含氯化鋰的涂料w 兩銀絲本身互不接觸，靠涂料使它們構(gòu)成導(dǎo)電回路w 感濕件的電阻值取決于涂料的導(dǎo)電性w 當(dāng)空氣相對濕度變化時w 氯化鋰涂料含水量改動，其電性改動，于是電流變化w 此電信號經(jīng)放大后，控制調(diào)濕電磁閥4w 當(dāng)空氣相對濕度到達(dá)調(diào)定值時w 信號繼電器觸頭斷開，電磁閥封鎖，停頓噴濕w 當(dāng)?shù)陀谡{(diào)定值1時，電磁閥開啟，加濕器任務(wù)12-3-3-2 濕度調(diào)理器w (3)尼龍(或毛發(fā))式氣動濕度變送器w 利用尼龍或脫脂毛發(fā)在既定拉力下的伸長率與空氣相對

14、濕度有關(guān)的特點(diǎn)做成感濕元件w 系統(tǒng)及其維護(hù)管理比較復(fù)雜，靈敏度低w 運(yùn)用日久后感濕元件會老化或產(chǎn)生塑性變形w 目前運(yùn)用不多 12-3-4 送風(fēng)系統(tǒng)靜壓的自動調(diào)理w 每一個空調(diào)器效力于一組艙室w 空調(diào)器風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和風(fēng)量按該組一切布風(fēng)器全開選取w 假設(shè)某些艙室布風(fēng)器風(fēng)門關(guān)小或關(guān)死w 送風(fēng)流量減少，那么風(fēng)管中靜壓就會增高w 引起其它艙室送風(fēng)量添加、噪聲增大w 高速系統(tǒng)中這種景象尤為明顯w 為此，需對系統(tǒng)的靜壓進(jìn)展調(diào)理12-3-4-1 靜壓的自動調(diào)理方案w 可以將靜壓調(diào)理器直接裝在主風(fēng)管上w 需求的調(diào)理器數(shù)量較多w 但主風(fēng)管可無須另設(shè)風(fēng)門，w 調(diào)試更為方便，控制效果也好，w 目前更為流行w 詳細(xì)做法有以

15、下兩種：w (1)主風(fēng)管節(jié)流法w 當(dāng)控制點(diǎn)的靜壓升高時，調(diào)理器即會動作，使該主風(fēng)管進(jìn)口的節(jié)流風(fēng)門關(guān)小，從而減小主風(fēng)管靜壓w 在關(guān)小節(jié)流風(fēng)門時會使風(fēng)機(jī)風(fēng)壓提高，噪聲增大，運(yùn)轉(zhuǎn)工況有時會不穩(wěn)定12-3-4-1 靜壓的自動調(diào)理方案w (2)主風(fēng)管放氣法 w 當(dāng)控制點(diǎn)靜壓升高時w 調(diào)理器使該風(fēng)管通走廊的泄放風(fēng)門3自動開大，以降低主風(fēng)管中的靜壓w 風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)變化不大，故運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定w 但空調(diào)器實(shí)踐流量和風(fēng)機(jī)功率不變，經(jīng)濟(jì)性較差w 不過泄放的空氣可以改善走廊的氣候條件12-3-4-2 直接作用式靜壓調(diào)理器w 圖示為不斷接作用式靜壓調(diào)理器w 裝在主風(fēng)管上，其動作原理如下：w 主風(fēng)管中靜壓由測壓管3傳至橡膠波紋管1中w 當(dāng)靜壓升高超越調(diào)定值時w 波紋管脹開，推進(jìn)承壓板2w 經(jīng)過四根頂桿9和內(nèi)殼10兩側(cè)的風(fēng)門連桿機(jī)構(gòu)6w 抑制四根拉伸調(diào)壓彈簧7的初張力w 使兩扇風(fēng)門5各繞其轉(zhuǎn)軸8擺動,相互靠攏，將內(nèi)殼的進(jìn)風(fēng)口關(guān)小，進(jìn)展