58.7m三用拖輪的中央空調設計

摘 要:本文詳細介紹了58.7米三用拖輪的中央空調系統的組成，功能，布置等的設計。

關鍵詞:三用拖輪 中央空調 布置設計

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

1 引言

58.7m錨機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，設計吃水4.75m。由于本船是工程船，經常出外作業，施工環境決定了船員的生活環境的惡劣，加上功能艙室多，為船上人員提供舒適的工作的環境就是我們必須考慮的一個重要問題。中央空調可以對封閉空間或區域內空氣的溫度、濕度、潔清度和空氣流速集中控制，承擔起提供一個適宜的工作環境的任務。為此，本船安裝了一套中央空調通風系統，來實現對功能區域的空氣調節。

2 船用制冷系統簡述

船用中央空調:由一臺主機通過風道過風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到室內空氣調節目的集中控制的空調。空調設備通過系統控制技術使室內空氣的溫度、濕度、潔凈度、氣流速度和噪聲達到所需的要求。

3 本船中央空調的組成和設備的工作原理

3.1 中央空調系統主要由集中控制的兩臺冷凝機組，一臺船用空調器組成

本船選用兩臺冷凝機組安裝在空調制冷機室，一臺船用空調器安裝在空調控制室。另外，還包括冷卻水系統和空調回風系統。

3.2 主要設備的工作原理

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，與廠家達到一致，把中央空調設計成分體式結構，兩臺冷凝機組和一個空調器各成獨立設備。

本船采用的是MCU—13船用壓縮冷凝機組。冷凝機組由一個螺桿式制冷壓縮機和一個冷凝器組成，共有兩套，安裝在空調制冷機室。空調器采用的MAU—13船用空調器，主要由蒸發器、空氣濾器、膨脹閥和一個離心通風機等組成。冷凝機組中螺桿式單機制冷壓縮機運行時，將高溫高壓的制冷劑氣體經過油水分離器后，排入到冷凝器中，與冷凝器換熱管內流動的冷卻水進行熱交換，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過干燥過濾器后，流經勢力膨脹閥時被節流減壓，壓力和溫度驟降后進入蒸發器進行蒸發，吸收流經換熱管外的風流攜帶的熱量，使新風和部分回風冷卻，冷卻后的風被直接送到各個艙室。而制冷本身因吸熱由液體蒸發成蒸汽，然后被壓縮機吸入，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，利用這種周而復始的循環來達到制冷的目的。

4 空調區域劃分及空調送排風管的布置特點

一些設備散熱量較大，要求冷卻量大的設備艙室，需要空調冷卻，依其設備使用及空間布置采用區域集中式空調系統或單獨配備空調柜機加以冷卻。

4.1 區域集中式空調的布置

根據不同類型的艙室、甲板層次、主船體水密艙段、防火主豎區，本船區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個板式帶消音布風器。在娛樂室布置5個布風器，兩個Q=0-500m3/h，三個Q=0-350m3/h；在廚房布置了一個Q=0-500m3/h的布風器；在醫療室布置了Q=0-350m3/h的布風器；在洗衣間布置了Q=0-350m3/h的布風器。

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

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

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

4.2 獨立式空調系統

本船一些位于中央空調范圍以外的艙室設置有獨立空調，同時一些重要工作艙室設置有備用獨立空調。該空調系統由立柜式空調、分體式空調內外機組成，其中分體式空調內外機由外部制冷劑管連接在一起，通過一個軸流風機向室外機外排風形成空氣對流來降低冷凝盤管的溫度，進而冷卻立柜式空調及分體式空調室外機壓縮機中的制冷劑，再由制冷劑通過蒸發器與外部空氣進行熱交換，以達到制冷的目的。

工作原理:空調機主要由制冷壓縮機、冷凝器、蒸發器、干燥過濾器、膨脹閥、氣液分離器、離心風機、空氣過濾網、積水盤、制冷管系和電氣控制箱等組成。空調接通電源后，利用遙控器設定溫度，壓縮機起動運行，從蒸發器吸入低溫低壓的氣態制冷劑，經壓縮機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行熱交換后，放出熱量并冷凝成低溫高壓的液體，再流經節流元件熱力膨脹閥后，成為低溫低壓的液體后進入蒸發器，進一步蒸發氣化，吸收進入空調機的空氣熱量，而蒸發成低溫低壓的制冷劑氣體，再經壓縮機吸氣口進入壓縮機，從而完成一個制冷循環。如此周而復始，艙室就會產生源源不斷的冷氣。

在空調機進行制冷工況時，離心風機吸入室內濕空氣，經過濾網進入蒸發器進行冷卻。當蒸發器表面溫度低于空氣的露點溫度時，空氣中的水分凝結，滴入積水盤，經冷凝泄水管被排出機外，這樣冷卻除濕循環不斷進行，保證了室內的干燥，有利于保護精密儀器。

4.3 空調送排風管的布置特點

本船的防火主豎區劃分比較細，層高較低，空間狹小，使得空調風管的布置比較困難，特別是對于一些住艙要求更高，既要滿足艙室的通風要求，又要減少噪音，維持室內一定的氣壓，并保持風量的平衡。故設計時在滿足系統負荷情況下盡量多設風管，減小風速，在風管出風口處安裝板式帶消音布風器，以降低噪音。船在布置時遵循了以下幾點:通風管的綜合布置嚴格按照入級船級社和掛旗國的要求去設計布置；空調風管子穿過A級艙壁或甲板時，風管凈截面積超過0.02m2的，壁厚采用t=4mm；在通往廚房的通風管路采用A-60級防火風管，長度為5.2m，完全滿足了SOLAS公約的要求；空調通風管的主要進風口設置了防火風閘，在廚房，駕駛室和回風口處安裝了手動防火風閘。

按規范要求，風口布置應該遠離人員休息的地方，以免影響人員休息:空調風管送風在空調艙室內的氣流分布形式可以多樣，主要取決于送風口的形式及送排風口的布置方式。

空調艙室送排風風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。

5 結語

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