摘 要

本次设计内容是6000吨散装化学品船起居处所空调系统设计，根据船舶航行的外界空气参数和自身尺寸等相关条件，遵照卫生规范、空调设计标准、指导性技术资料、设计手册和其他一些专门文献提供的方法和数据，计算空调舱室的热湿负荷以及送风量，选择空气处理工艺流程，进一步设计计算空调系统及其附属设备。其中主要内容有舱室热负荷计算、建立空调过程、确定空调器热湿负荷以及系统空气阻力计算。

本次暖通空调设计考虑了建筑的功能性、系统性、先进性、文化性、经济性及节材、节水、节能、节地以及环境保护，满足实际工程设计的舒适性以及经济效益、节能环保等要求，体现了新时期的设计要求。

关键词：空气参数；卫生规范；设计手册；热湿负荷；工艺流程；空调过程；空气阻力；节能性

Abstract

The design for accommodation air conditioning system of 6000 cubic meters liquefied petroleum gas ship, according to the outside air parameters of ship navigation and its size and other related conditions, comply with the hygiene standards, air conditioning design standards, technical guidance materials, design manuals and Methods and data provided by other specialized literature, calculate the heat and moisture load and air supply in the air conditioning room, select the air treatment process, further design and calculate the air conditioning system and its auxiliary equipment. The main contents include the calculation of cabin heat load, the establishment of air conditioning process, the determination of heat and humidity load of air conditioner and the calculation of air resistance.

This HVAC design considers the functionality, systematicness, advancement, cultural, economy of architecture and material-saving, water-saving, energy-saving, proportion-saving and environment protection, meeting the requirements what the comfort, economic, energy saving and other factors require in the actual engineering design , also, it reflects the demand of the new era.

Key words: Air parameters;Sanitary specification; Design manual; Heat and moisture load; Process flow; Air conditioning process; Air resistance；energy-saving

目录

摘要 I

绪论 1

第一章 设计参数 3

1.1空气计算参数 3

1.1.1夏季工况 3

1.1.2冬季工况 3

1.2 船舶概况 4

1.2.1船舶概况 4

1.2.2 船舶主要技术数据 4

第二章 空调舱室绝热结构的传热系数 8

2.1 空调舱室传热系数 8

2.2 空调舱室舱壁传热系数 8

2.3空调舱室玻璃传热系数 9

第三章 船舶冷热负荷计算 11

3.1 新风量 11

3.2 空调舱室得热量 11

3.2.1 舱内传入热 11

3.2.3照明热量 15

3.2.4舱内设备发热量 15

3.2.5食物热 16

3.2.6空调舱室内得热量 16

3.3冬季舱内损失热量 16

3.4 夏季和冬季工况舱室总余湿量 17

3.4.1人体的散湿量 18

3.4.2 餐厅内食品冷却的散湿量 18

3.4.3 敞开水面的散湿量和设备的散湿量 18

3.5 舱室夏季和冬季工况热湿比 18

第四章 空调系统的选择及风量计算 19

4.1 船舶空调系统主要参数 19

4.2 船舶空调系统空气处理流程 20

4.2.1 工艺流程选择的基本要求 20

4.2.2 空调过程的建立 21

4.3 空调系统送风量计算 25

第五章 空调机冷热负荷设计计算 28

5.1 空调机组冷负荷 28

5.2空调机组热负荷 30

5.2.1 冬季加热量计算 30

5.2.2 冬季加湿量计算 31

第六章 空调系统风系统设计 33

6.1气流组织与布风器选择 33

6.2 风管内空气流动阻力 33

6.2.1 摩擦阻力 33

6.2.2 局部阻力 34

6.3 风管阻力计算方法及步骤 35

6.4 风管阻力具体计算 36

第七章 空调机组的选型 40

7.1 风机的选择 40

7.2 制冷段 40

7.3 过滤器的选择 41

7.4 加热段的选择 41

7.5 空调机组选型 41

第八章 船舶空气调节装置的自动控制 43

8.1 空调系统的温度控制 43

8.1.1 夏季空调的温度控制 43

8.1.2 冬季空调的温度控制 43

8.1.3 季节和工况转换控制 43

8.2 空气调节系统的湿度控制 44

8.2.1 相对湿度控制 44

8.2.2 绝对湿度控制 44

8.3 空调系统静压控制方法 44

8.4 防火安全控制 45

结束语 46

参考文献 47

致谢 48

绪论

随着国内经济的高速发展以及人民生活水平的日益提高，中央空调系统的应用日趋普遍。人们对环境控制的要求亦日趋严格，从以往的一味追求舒适到目前要求舒适与节能并重。船用空调装置设计步骤 船用空调装置的目的是改善船上的居住质量，自二十世纪30年代开始采用，主要在客船的客厅，公室等区划。近代，随着船舶的现代化，为了改善船员的作业和居住环境，货船上也配置了空调装置。

船舶领域空调技术的应用与发展，与船舶建造的技术状态密切相关。从全世界来看。欧洲很多国家和中国邻边部分国家如日本、韩国在船舶设计建造领域的实力不容小觑，近年来也取得了不菲的成果，相应地其在船上应用的空调技术在世界上也处于领先地位，而在国内，起步晚、大吨位船舶建造较少等因素造成了我国目前与这些国家还有一定的差距。

船舶空调系统，顾名思义就是是调节船舶舱室里面空气参数的系统，对舱室气体进行介质调节，即对船舶舱室外的空气进行必要的处理，保证送入各个舱室的气体组成成分、压力、温度、相对湿度、流动速度、离子种类及浓度、灭菌消毒水平、臭能力和气味在给定的范围标准之内。不管船舶航行的海域和外界环境参数如何变化，都能保证送入舱室的空气能使船员长期正常生活和工作，各种仪器设备能在其寿命期限内可靠运行，各类货物不发生腐蚀、霉变等生物化学反应。

船舶空调仅用于满足卫生和舒适的需要，为船员创造良好的工作和休息环境，称为舒适性空调，它对空气条件不十分严格，一般应满足以下几方面。

①空气温度：冬季19~22℃，夏季24~28℃，室内外温差不超过3~5℃，夏季室内外温差不超过6~10℃。

②空气湿度：冬季相对湿度：30%~40%，夏季相对湿度：40%~50%。

③空气清新程度：包括空气清新(少含粉尘和有害气体)和新鲜(足够的含氧量)两项要求，满足人呼吸对氧气的需要，新鲜空气供给量每人2.4m³/h即可，要使二氧化碳、烟气等有害气体降到允许值以下，新风量要求每人30~50m³/h。

④空气流速：舱室内，空气有轻微的流动，使人感到不气闷，要求气流速度以0.15~0.20m/s为宜，最大不超过0.35m/s，否则人也会感到不舒服。

⑤噪声：距室内空调出风口处，测试的噪声应不大于55-60dB(A)。

船舶空调一般都是将空气经过集中处理再分送到各舱室，这样的空调装置称为集中式空调装置，只有某些特殊舱室(机舱集控室)才单设专用的空气调节器。

船舶集中式空调系统其通风机从新风吸口6及回风吸口分别吸入新风(外界空气)和回风，两者混合后经空气调节器处理，然后山主风管、支风管送至舱室的布风器供人，舱室中多余空气通过房门下部的格栅或留出的空隙流人走廊。

非空调舱室厕所、浴室、配餐室等和走廊设有抽风口，由抽风口抽出，从高处排人大气。这样，由于非空调舱室中形成一定负压，空调舱室中的空气会自动流入，使之达到一定的空调效果，并避免不良气味散发到其他舱室。

而本课题6000吨散装化学品船生活区空调系统设计就是针对船舶舒适性空气调节这一类。在本设计说明中，笔者会详细论述船舶空调的计算方法，设计理念，设备选型以及系统的运行调控。

第一章 设计参数

1.1空气计算参数

对人体舒适性起主要作用的是室内空气温度、相对湿度以及室内空气的流动速度。综合这三个因素的当量值称作有效温度或实感温度。根据有效温度，舒适性空调的室内空气温湿范围，对于夏季空调工况，一般有效温度值适宜在19℃~25℃之间；而对于冬季采暖工况，一般适宜在16℃~23℃之间。

相对适度设计值，夏季一般为50%，冬季一般为30%~50%。室内还要保持空气的流动，夏季空气流动速度一般在0.2m/s。并要使地板以上1.5m内人员活动区域上下温差不超过1.5℃。冬季采暖工况是空气流速不希望低于0.1m/s，地板以上1.5m以上之内的人员活动区域的上下温差不超过3℃。

外部计算参数和船舶航行的海域有关，具体数值查表1并根据卫生标准确定空调系统夏季和冬季工况舱室空气参数数值如下：

1.1.1夏季工况

舱外：干球温度查标准为35℃，湿球 28 ºC，相对湿度查标准为70%；

舱内：干球温度查标准为24~28℃，相对湿度查标准为50%。

1.1.2冬季工况

舱外：干球温度查标准为-18℃；相对湿度查标准为80%；

舱内：干球温度查标准为19~22℃，相对湿度查标准为50%。

（注：上述参数适用于无限航区船舶，对于有限航区船舶可根据各航区具体决定）

表1-1 舱内外空气设计条件及海水设计温度

1.2 船舶概况

1.2.1船舶概况

该毕业设计选题中的6000吨散装化学品船，适用于无限航区。船员主要生活工作在艉楼到驾驶台之间的四层甲板之上。艉楼甲板生活房间主要有厨房、餐厅，医疗室、洗衣服房、办公室，A层甲板（艇甲板）生活房间主要是普通船员休息房间和健身房，B层甲板生活房间主要是船长和轮机长休息房间和办公室和高级船员休息房间，驾驶台甲板主要是驾驶台、海图室、无线电室和引航员办公室。空调舱室总共27间，计算定员人数为30人。

1.2.2 船舶主要技术数据

船舶主要的技术数据主要涉及舱室热负荷计算，包括舱室舱壁和玻璃的材料、结构、面积和所处位置，舱室用途及其计算定员人数。

表1-2 计算人数

1. 舱室围壁和玻璃参数

表1-3 艉楼甲板典型房间参数以及计算定员人数

其他甲板房间计算方法同表1-3。

2. 舱壁技术数据