船舶空调装置的自动调节优秀课件.ppt

1第四节 船舶空调装置的自动调节船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant一、降温工况的自动调节二、取暖工况的温度自动调节三、取暖工况的湿度自动调节四、送风系统静压的自动调节2船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant一、降温工况Cooling Condition的自动调节Auto Control 相对湿度：空冷器壁面温度足够低，有足够的除湿空冷器壁面温度足够低，有足够的除湿效果，故不对送风湿度进行专门调节效果，故不对送风湿度进行专门调节。即降温工况只控制温度，“不”控制湿度。直接蒸发式空冷器：制冷剂的蒸发温度间接蒸发式空冷器：载冷剂的流量温度控制调节送风温度调节送风温度3船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant1.直接蒸发Direct Evap.式空冷器的温度调节船用中央空调属于舒适性空调船用中央空调属于舒适性空调Comfort A/C，舱室，舱室温度调节精度要求不高。气候条件变化时，不要求温度调节精度要求不高。气候条件变化时，不要求舱室温度恒定，只要保持舱室温度恒定，只要保持610C温差温差Temp.Diff.即即可，所以可，所以舱室温度是随气候条件变化的。4空调热负荷变化较大，为了使蒸发压力在合适空调热负荷变化较大，为了使蒸发压力在合适的范围，的范围，压缩机需进行能量压缩机需进行能量(排气量排气量)调节调节。为此。为此设两组电磁阀和膨胀阀设两组电磁阀和膨胀阀(容量一大一小容量一大一小)，当，当压缩压缩机进行能量调节时，膨胀阀容量应与之相适应机进行能量调节时，膨胀阀容量应与之相适应。例如热负荷由大变小时，压缩机例如热负荷由大变小时，压缩机“64 2”缸缸工作，膨胀阀工作，膨胀阀“大大+小小大大小小”工作。工作。船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning PlantCR1/31DF；1TV2PZ3较小BR2/32DF；2TV4P2/3 PZ2减小空冷器热负荷进一步减小，性能曲线左移，工况点变为B时，P2/3断开空冷器热负荷减小，性能曲线左移，工况点变为A时，相应的p0使P3/3断开AR1DF、1TV；2DF、2TV6P2/3 P3/3 PZ1较大工况点压缩机性能曲线开启的电磁阀、膨胀阀运行缸数接通的继电器空冷器性能曲线空冷器热负荷改变蒸发压力控制供风温度改变蒸发压力控制供风温度Z-不同外界温度时蒸发器换热曲线不同外界温度时蒸发器换热曲线5在外界气温变化时，压缩机卸载机构和蒸在外界气温变化时，压缩机卸载机构和蒸发器电磁阀的联合动作，可使蒸发器蒸发器电磁阀的联合动作，可使蒸发器蒸发压力和蒸发温度得到维持，从而使送发压力和蒸发温度得到维持，从而使送风温度得到控制。风温度得到控制。这种调节方式未反映环境变化对舱室热湿这种调节方式未反映环境变化对舱室热湿负荷的影响。负荷的影响。环境条件变化时舱室温度变化较大。环境条件变化时舱室温度变化较大。6船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant根据回风温度调节（双位调节）2 Position Control 65回风回风温度太低时，温度太低时，温度继温度继电器电器和和电磁阀电磁阀动作，装置动作，装置停止工作。停止工作。根据回风温度根据回风温度&新新风温度调节风温度调节可减少压缩机起停可减少压缩机起停频度频度回风温度代表平均舱温，回风温度代表平均舱温，间接包含环境温度对舱室间接包含环境温度对舱室的影响的影响直接引入环境温度因素直接引入环境温度因素7船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant2.间接冷却式Indirect Cooling空冷器的温度调节用三通分流阀的比例控制Proportional Control空冷器的分组调节用电磁阀的双位控制根据根据回风温度回风温度Return Air Temp.或送风温度或送风温度调节载冷调节载冷剂剂Refrigerating Medium流量。流量。8单脉冲信号调节Single Pulse Control船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant二、取暖工况Heating Condition的自动调节1.控制送风温度Supply Air Temp.调节滞后时间短，测温点离调节阀较近，可采用调节滞后时间短，测温点离调节阀较近，可采用直接直接作用式作用式(单脉冲单脉冲)温度调节器（比例）。温度调节器（比例）。缺点：外界气候变外界气候变化使舱室显热负荷化使舱室显热负荷变化，仅控制送风变化，仅控制送风温度不变，室温会温度不变，室温会产生很大波动。产生很大波动。9船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant室外温度变化是导致室内温度变化的主要扰动量，室外温度变化是导致室内温度变化的主要扰动量，在此扰动出现而室温尚未变化时就预先作出调节，在此扰动出现而室温尚未变化时就预先作出调节，称为称为前馈调节前馈调节Feedforward Control。双脉冲信号调节Dual Pulse ControlBulbBulb温包以液体充注或称新风温度补偿或称新风温度补偿双脉冲比例调节双脉冲比例调节10船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant温度补偿率Temp.Compensating Ratio：双脉冲信号双脉冲信号温度调节中温度调节中送风温度的变化量与室外气温送风温度的变化量与室外气温(新风温度新风温度)的变化量的变化量(绝对值绝对值Absolute Value)之比之比。它表示新风它表示新风温度每改变温度每改变1oC时送风温度的改变量时送风温度的改变量。新风温度。新风温度 降低降低时送风温度增加。时送风温度增加。舱室的舱室的隔热性越差，温度补偿率就越高隔热性越差，温度补偿率就越高。单风管系统单风管系统，KT为为0.300.75；双风管系统二级送风双风管系统二级送风KT更高更高，可达1.2()调节器形式：直接作用式调节器调节器形式：直接作用式调节器 气动、电动调节器气动、电动调节器11船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant18-标尺固定螺钉2-新风温包3-送风温包4-顶杆5-按钮6-调节阀填料箱7-弹簧8-液缸填料9-柱塞10-螺纹管隔环11-液缸12-螺纹管13-调节旋钮14-筒体15-标尺16-标尺指针17-液缸导向螺钉1-调节阀19-超压保护弹簧直接作用式双脉冲温度调节器外界气温未变而送风温度升高时，送风温包送风温包中的液体膨胀，使阀关小。反之阀开大。温度补偿率KT大致约为新风温包与送风温包容积之比。如需将送风温度调低，转动调节旋钮13，带动螺纹管旋转，使液缸上移，柱塞也上移，调节阀关小，加热蒸汽量减小。反之，反方向转动调节旋钮。进行调试时，送风温度合适后，可松开螺钉18，将标尺移到指针位于箭头中间的圆孔中。(K-冷；V-热)当阀已关闭而柱塞9无法再上移时，液缸中的压力升高到一定程度，液缸就会在液压作用下带动螺纹管12克服超压保护弹簧的张力而自动下移，给液体以膨胀的余地，从而可防止因风机停止等导致温包温度过高而胀破。外界气温升高时，新风新风温包温包中的液体膨胀使阀关小。反之阀开大。12船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant问题：1.双脉冲调节器，温包分别感受(新风、回风、送风、舱室)温度。2.双脉冲调节器KT=0.75，新风温度每降低1oC，送风温度()oC。A.升高1/0.75 B.降低1/0.75C.升高0.75 B.降低0.753.双脉冲调节器KT=0.67，温包甲与温包乙容积比为3:2，则甲应装在(新风、回风、送风)处，乙应装在(新风、回风、送风)处。补偿率=送风温度变化量新风温度变化量新风温包容积送风温包容积=切记()13船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant2.控制典型舱室的温度或回风温度(1)控制典型舱室的温度 Typical Cabin Temp.：将将感温元件放置在有代表性的感温元件放置在有代表性的典型空调舱室典型空调舱室内。舱室温内。舱室温度变化后，经调节器控制调节阀，改变加热器内加热度变化后，经调节器控制调节阀，改变加热器内加热工质流量，使送风温度相应改变，室温得以恢复。工质流量，使送风温度相应改变，室温得以恢复。缺点：同一空调分区中各舱室热负荷变化情况不同，同一空调分区中各舱室热负荷变化情况不同，要选定典型舱室比较困难；测量点离调节阀较远，不要选定典型舱室比较困难；测量点离调节阀较远，不能采用直接作用式调节器。能采用直接作用式调节器。(2)控制回风温度：有回风的集中式空调装置，可用有回风的集中式空调装置，可用回风温度代表各舱室平均温度，回风温度代表各舱室平均温度，将感温元件置于回风将感温元件置于回风口口。可采用直接作用式调节器。可采用直接作用式调节器。缺点：缺点：调节滞后时间调节滞后时间长、动态偏差较大。长、动态偏差较大。14船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant三、取暖工况的湿度Humidity自动调节1.控制送风的相对湿度Relative HumidityHumidity SensorProportional Humidity Controller选取合适的相对湿度整定值，就确定了送风的含湿量。选取合适的相对湿度整定值，就确定了送风的含湿量。只要送风温度和舱室湿负荷不变，就可控制舱室的含湿只要送风温度和舱室湿负荷不变，就可控制舱室的含湿量，室温变化不大则相对湿度合适。量，室温变化不大则相对湿度合适。所用湿度传感器、调节器复杂、昂贵、不易管理所用湿度传感器、调节器复杂、昂贵、不易管理15船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant2.控制送风含湿量Humidity Content(露点Dew Point调节)把空气加热到一定温度，加湿至饱和，再加把空气加热到一定温度，加湿至饱和，再加热。相当于把湿度控制转换为温度控制，而热。相当于把湿度控制转换为温度控制，而温度控制很容易实现。温度控制很容易实现。适用于双风管系统和适用于双风管系统和区域再热式系统区域再热式系统。加湿淡水预热器加热器温包16船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant3.控制回风或典型舱室的相对湿度2 Position or Proportional Humidity ControllerHumidity Sensor调节滞后；双位控制改为比例控制可改善室内调节滞后；双位控制改为比例控制可改善室内湿度均匀性。湿度均匀性。17船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant总结总结()：温度调节方案：温度调节方案Control Scheme，单温包直接作用式调节器可依据单温包直接作用式调节器可依据送风温度送风温度、回回风温度风温度、典型舱室温度典型舱室温度调节加热蒸汽流量。调节加热蒸汽流量。双脉冲温度调节器：根据送风、新风温度调节。双脉冲温度调节器：根据送风、新风温度调节。湿度调节方案，可依据湿度调节方案，可依据送风相对湿度送风相对湿度、送风含送风含湿量湿量(露点露点)、回风或典型舱室的相对湿度回风或典型舱室的相对湿度调节调节加湿蒸汽、水的流量加湿蒸汽、水的流量。18船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant4.湿度调节器Humidity Controller1-湿温包2-波纹管3-主调节螺帽4-弹簧5-固定螺帽6-幅差调节螺帽7-电触头8-干温包(1)干、湿温包式湿度调节器干温包Dry Bulb和湿温包Wet Bulb的温差反应相对湿度。19船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant(2)氯化锂Lithium Chloride电动湿度调节器1感湿元件的电阻值取决于涂料的导电性。空气相对湿度变化，氯化锂涂料含水量改变，其导电性发生变化。20船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant调湿刻度与温度和调定湿度关系相对湿度50%，环境温度20oC，旋钮应放在刻度2处相对湿度50%，环境温度30oC，旋钮应放在刻度3处氯化锂的电阻氯化锂的电阻值除与含水量值除与含水量有关外，还与有关外，还与温度有关。所温度有关。所以设调节旋钮以设调节旋钮3 3，按调节器，按调节器所处环境温度，所处环境温度，依据湿温关系依据湿温关系曲线，通过改曲线，通过改变调节旋钮的变调节旋钮的位置来调整。位置来调整。Ambient Temp.21船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant(3)尼龙(或毛发)式气动湿度变送器利用尼龙或脱脂毛发在既定拉力下的利用尼龙或脱脂毛发在既定拉力下的伸长率与伸长率与空气相对湿度有关空气相对湿度有关的特点做成敏感元件。这种的特点做成敏感元件。这种系统及其维护管理复杂，灵敏度低，使用日久系统及其维护管理复杂，灵敏度低，使用日久后感湿元件会老化或产生塑性变形，需常校对。后感湿元件会老化或产生塑性变形，需常校对。目前不多用。目前不多用。22船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant四、送风系统静压Static Press.的自动调节1.调节方案进口节流进口节流出口节流出口节流排气泄放排气泄放排气回流排气回流风管静压调节：调节调节送风送风压力，主要用于压力，主要用于高速系统高速系统(风压高风压高)。23船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant2.调节方法：在主风管上装设静压调节器主风管节流法主风管放气法控(测)压点控控(测测)压点选在压点选在主风管中部主风管中部、两侧布风器数目相等位两侧布风器数目相等位置上置上(B点点)，干扰最小。，干扰最小。24船舶辅机第12章 船舶空调装置船舶空调装置 Marine Air Conditioning Plant3.直接作用式静压调节器1-橡胶波纹管2-承压板3-测压管4-风压计接头5-风门6-风门连杆机构7-调压弹簧8-连杆转轴9-顶杆10-内壳11-外壳静压回升风门开大静压降低静压下降风门关小静压升高