58.7m三用拖輪的中央空調(diào)設(shè)計

摘 要:本文詳細(xì)介紹了58.7米三用拖輪的中央空調(diào)系統(tǒng)的組成，功能，布置等的設(shè)計。

關(guān)鍵詞:三用拖輪 中央空調(diào) 布置設(shè)計

中圖分類號:TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)03(c)-0069-01

1 引言

58.7m錨機(jī)定位供給船是一艘集海上援助、補給、救生、消防于一體的多功能三用拖輪。本船入級ABS，DP2.總長58.7m，柱間距53.20m，設(shè)計吃水4.75m。由于本船是工程船，經(jīng)常出外作業(yè)，施工環(huán)境決定了船員的生活環(huán)境的惡劣，加上功能艙室多，為船上人員提供舒適的工作的環(huán)境就是我們必須考慮的一個重要問題。中央空調(diào)可以對封閉空間或區(qū)域內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔清度和空氣流速集中控制，承擔(dān)起提供一個適宜的工作環(huán)境的任務(wù)。為此，本船安裝了一套中央空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，來實現(xiàn)對功能區(qū)域的空氣調(diào)節(jié)。

2 船用制冷系統(tǒng)簡述

船用中央空調(diào):由一臺主機(jī)通過風(fēng)道過風(fēng)或冷熱水管接多個末端的方式來控制不同的艙室房間以達(dá)到室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)目的集中控制的空調(diào)。空調(diào)設(shè)備通過系統(tǒng)控制技術(shù)使室內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度、氣流速度和噪聲達(dá)到所需的要求。

3 本船中央空調(diào)的組成和設(shè)備的工作原理

3.1 中央空調(diào)系統(tǒng)主要由集中控制的兩臺冷凝機(jī)組，一臺船用空調(diào)器組成

本船選用兩臺冷凝機(jī)組安裝在空調(diào)制冷機(jī)室，一臺船用空調(diào)器安裝在空調(diào)控制室。另外，還包括冷卻水系統(tǒng)和空調(diào)回風(fēng)系統(tǒng)。

3.2 主要設(shè)備的工作原理

制冷裝置的組成和工作原理。

作為本船的集中冷源——制冷裝置，包括兩臺冷凝器組和一臺空調(diào)器。由于艙室的狹小，考慮到布置的靈活性和施工的方便性，與廠家達(dá)到一致，把中央空調(diào)設(shè)計成分體式結(jié)構(gòu)，兩臺冷凝機(jī)組和一個空調(diào)器各成獨立設(shè)備。

本船采用的是MCU—13船用壓縮冷凝機(jī)組。冷凝機(jī)組由一個螺桿式制冷壓縮機(jī)和一個冷凝器組成，共有兩套，安裝在空調(diào)制冷機(jī)室。空調(diào)器采用的MAU—13船用空調(diào)器，主要由蒸發(fā)器、空氣濾器、膨脹閥和一個離心通風(fēng)機(jī)等組成。冷凝機(jī)組中螺桿式單機(jī)制冷壓縮機(jī)運行時，將高溫高壓的制冷劑氣體經(jīng)過油水分離器后，排入到冷凝器中，與冷凝器換熱管內(nèi)流動的冷卻水進(jìn)行熱交換，放出熱量，從而使制冷劑氣體冷凝成溫度不高而壓力仍較高的液體；高壓的制冷劑液體經(jīng)過干燥過濾器后，流經(jīng)勢力膨脹閥時被節(jié)流減壓，壓力和溫度驟降后進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)，吸收流經(jīng)換熱管外的風(fēng)流攜帶的熱量，使新風(fēng)和部分回風(fēng)冷卻，冷卻后的風(fēng)被直接送到各個艙室。而制冷本身因吸熱由液體蒸發(fā)成蒸汽，然后被壓縮機(jī)吸入，再壓縮成高溫、高壓的氣體，再排入冷凝器中，從而完成一個循環(huán)，利用這種周而復(fù)始的循環(huán)來達(dá)到制冷的目的。

4 空調(diào)區(qū)域劃分及空調(diào)送排風(fēng)管的布置特點

一些設(shè)備散熱量較大，要求冷卻量大的設(shè)備艙室，需要空調(diào)冷卻，依其設(shè)備使用及空間布置采用區(qū)域集中式空調(diào)系統(tǒng)或單獨配備空調(diào)柜機(jī)加以冷卻。

4.1 區(qū)域集中式空調(diào)的布置

根據(jù)不同類型的艙室、甲板層次、主船體水密艙段、防火主豎區(qū)，本船區(qū)域集中供冷主要分布在主甲板、艏樓甲板、上艏樓甲板、駕駛甲板。

在主甲板上共布置有8個板式帶消音布風(fēng)器。在娛樂室布置5個布風(fēng)器，兩個Q=0-500m3/h，三個Q=0-350m3/h；在廚房布置了一個Q=0-500m3/h的布風(fēng)器；在醫(yī)療室布置了Q=0-350m3/h的布風(fēng)器；在洗衣間布置了Q=0-350m3/h的布風(fēng)器。

在艏樓甲板共布置了10個板式帶消音器布風(fēng)器。在4人間和2人間住室按照區(qū)域大小來確定布風(fēng)器的型號和數(shù)量。一般情況下，每個住室只需要一個Q=0-300m3/h布風(fēng)器就可以，但是空間較大或者空間狹長的就布置了兩個Q=0-250m3/h的布風(fēng)器。

在上艏樓甲板上共布置了7個板式帶消音布風(fēng)器。在船長、輪機(jī)長、4人居住室各布置一個Q=0-300m3/h的布風(fēng)器；其它的2個2人間、一個辦公室各布置了一個Q=0-250m3/h的布風(fēng)器。

在駕駛甲板共布置了6個板式帶消音布風(fēng)器。駕駛室里共布置了6個Q=0-500m3/h的板式帶消音布風(fēng)器，大大改善了駕駛室的工作環(huán)境。

4.2 獨立式空調(diào)系統(tǒng)

本船一些位于中央空調(diào)范圍以外的艙室設(shè)置有獨立空調(diào)，同時一些重要工作艙室設(shè)置有備用獨立空調(diào)。該空調(diào)系統(tǒng)由立柜式空調(diào)、分體式空調(diào)內(nèi)外機(jī)組成，其中分體式空調(diào)內(nèi)外機(jī)由外部制冷劑管連接在一起，通過一個軸流風(fēng)機(jī)向室外機(jī)外排風(fēng)形成空氣對流來降低冷凝盤管的溫度，進(jìn)而冷卻立柜式空調(diào)及分體式空調(diào)室外機(jī)壓縮機(jī)中的制冷劑，再由制冷劑通過蒸發(fā)器與外部空氣進(jìn)行熱交換，以達(dá)到制冷的目的。

工作原理:空調(diào)機(jī)主要由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、干燥過濾器、膨脹閥、氣液分離器、離心風(fēng)機(jī)、空氣過濾網(wǎng)、積水盤、制冷管系和電氣控制箱等組成。空調(diào)接通電源后，利用遙控器設(shè)定溫度，壓縮機(jī)起動運行，從蒸發(fā)器吸入低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，經(jīng)壓縮機(jī)工作壓縮成高溫高壓的氣體，排入冷凝器，在冷凝盤管中與空氣進(jìn)行熱交換后，放出熱量并冷凝成低溫高壓的液體，再流經(jīng)節(jié)流元件熱力膨脹閥后，成為低溫低壓的液體后進(jìn)入蒸發(fā)器，進(jìn)一步蒸發(fā)氣化，吸收進(jìn)入空調(diào)機(jī)的空氣熱量，而蒸發(fā)成低溫低壓的制冷劑氣體，再經(jīng)壓縮機(jī)吸氣口進(jìn)入壓縮機(jī)，從而完成一個制冷循環(huán)。如此周而復(fù)始，艙室就會產(chǎn)生源源不斷的冷氣。

在空調(diào)機(jī)進(jìn)行制冷工況時，離心風(fēng)機(jī)吸入室內(nèi)濕空氣，經(jīng)過濾網(wǎng)進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行冷卻。當(dāng)蒸發(fā)器表面溫度低于空氣的露點溫度時，空氣中的水分凝結(jié)，滴入積水盤，經(jīng)冷凝泄水管被排出機(jī)外，這樣冷卻除濕循環(huán)不斷進(jìn)行，保證了室內(nèi)的干燥，有利于保護(hù)精密儀器。

4.3 空調(diào)送排風(fēng)管的布置特點

本船的防火主豎區(qū)劃分比較細(xì)，層高較低，空間狹小，使得空調(diào)風(fēng)管的布置比較困難，特別是對于一些住艙要求更高，既要滿足艙室的通風(fēng)要求，又要減少噪音，維持室內(nèi)一定的氣壓，并保持風(fēng)量的平衡。故設(shè)計時在滿足系統(tǒng)負(fù)荷情況下盡量多設(shè)風(fēng)管，減小風(fēng)速，在風(fēng)管出風(fēng)口處安裝板式帶消音布風(fēng)器，以降低噪音。船在布置時遵循了以下幾點:通風(fēng)管的綜合布置嚴(yán)格按照入級船級社和掛旗國的要求去設(shè)計布置；空調(diào)風(fēng)管子穿過A級艙壁或甲板時，風(fēng)管凈截面積超過0.02m2的，壁厚采用t=4mm；在通往廚房的通風(fēng)管路采用A-60級防火風(fēng)管，長度為5.2m，完全滿足了SOLAS公約的要求；空調(diào)通風(fēng)管的主要進(jìn)風(fēng)口設(shè)置了防火風(fēng)閘，在廚房，駕駛室和回風(fēng)口處安裝了手動防火風(fēng)閘。

按規(guī)范要求，風(fēng)口布置應(yīng)該遠(yuǎn)離人員休息的地方，以免影響人員休息:空調(diào)風(fēng)管送風(fēng)在空調(diào)艙室內(nèi)的氣流分布形式可以多樣，主要取決于送風(fēng)口的形式及送排風(fēng)口的布置方式。

空調(diào)艙室送排風(fēng)風(fēng)口布置有以下幾種形式:上送下回，上送上回，下送上回，中送風(fēng)。

5 結(jié)語

該船將于2011年交船，空調(diào)系統(tǒng)在試航期間運行良好，滿足規(guī)格書和SOLAS公約的要求，但是本船的空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計和使用中難免會有一些不足，比如，按規(guī)格書要求，并未注明要求船舶在寒冷的區(qū)域航行時空調(diào)能夠供暖。所以在以后的這類船中，建議船東增加空調(diào)供暖這個功能。