摘 要

众所周知，由于船舶的工作条件和生活环境比较恶劣，导致舱室内的船员会感觉不舒适。船舶空调是保证船员和旅客生活舒适的重要设备。它不仅可以保证舱内空气的温、湿度等参数处在合适的范围内，还可以保证船上相关设备处于一个良好的运行环境。因此，基于船舶空调的重要作用，现代船舶大都设有中央空调系统。

本文设计的火车轮渡船中央空调系统首先确定了船舶空调设计的外部条件，然后对各舱室的热、湿负荷以及空调系统的送风量分别进行计算，再得到中央空调所需制冷量的大小，之后进行船舶中央空调送风系统和冷媒水系统的设计，最后对中央空调系统的主要设备进行选型，并绘制完整的系统原理图和管系布置图。

随着造船业和制造技术的发展，船舶空调也得到了迅速发展。同时，人们对船舶空调系统的舒适性、节能性的要求也越来越高，所以船舶空调系统的设计必须要科学的、准确的、严格的进行。

关键词：船舶中央空调；空调设计；热、湿负荷计算；设备选型

Abstract

As we all know, due to the poor working conditions and living environment of the ship, the crew who living in the cabin will feel uncomfortable. Marine air conditioning is an important equipment which can ensure a comfortable passengers’ and crew’s life. It can not only ensure that the cabin air temperature, humidity and other parameters in the appropriate range, but also ensure that the ship related equipment in a good operating environment. Accordingly, based on the important role of marine air conditioning, most modern ships are equipped with central air conditioning system.

The train ferry central air conditioning system designed in this paper firstly determined the external conditions of the marine air conditioning design, then each cabin’s heat load, moisture load and the air output of air conditioning system should be calculated respectively, in addition, the central air conditioning refrigerating capacity also should be calculated, after that, the air supply system and the chilled-water system of marine central air conditioning should be designed, finally, the main equipment selection of central air conditioning system were determined and a complete system schematics and a piping layout diagram should be drew.

With the development of the shipbuilding industry and manufacturing technology, marine air conditioning has been developing rapidly. Meanwhile, the comfortable and energy-saving requirements of marine air conditioning system are also getting higher and higher, so the design of the marine air conditioning systems must be scientific , accurate and strict.

Key words: marine central air conditioning; air conditioning design; heat and moisture load calculation; equipment selection

目 录

第1章 绪论 1

1.1 船舶空调系统设计的目的及意义 1

1.2 船舶中央空调系统的研究现状 1

第2章 船舶中央空调系统的设计条件 3

2.1 船舶概况 3

2.2 船舶空调设计的基本条件 3

2.3 空调舱室新鲜空气量 4

2.4 空调舱室的换气次数 4

2.5 空调舱室内计算人数 5

2.6 空调舱室围护结构的基本参数 5

2.7 空调舱室的面积 6

第3章 船舶舱室的热负荷和湿负荷计算 7

3.1 船舶舱室热负荷的组成 7

3.2 船舶舱室显热负荷的计算 7

3.2.1 舱内传入热量 7

3.2.2 人体发热量 9

3.2.3 照明热量 10

3.2.4 舱内设备发热量 11

3.2.5 食物发热量 11

3.2.6 空调舱内显热得热量 11

3.3 船舶舱室潜热负荷的计算 12

3.4 船舶舱室得热量的计算 13

3.5 船舶舱室湿负荷的计算 14

3.5.1 湿负荷的组成 14

3.5.2 湿负荷的计算方法 14

3.5.3 各舱室的湿负荷汇总 15

第4章 船舶中央空调的系统设计 17

4.1 新风负荷的计算 17

4.2 夏季降温工况空气参数变化过程 18

4.3 空调舱室送风量的计算 20

4.3.1空调舱室送风量的确定 20

4.4 制冷量的计算 21

4.5 送风系统的设计 22

4.5.1 空调送风系统的确定 22

4.5.2 送风方式的设计 23

4.5.3 风管阻力计算 23

4.6 冷冻水系统的阻力计算 25

4.6.1 冷冻水系统的确定 25

4.6.2 冷冻水流量 25

4.6.3 水管总阻力计算 26

4.7 空调系统设计的注意事项 27

4.7.1 空调系统的消声 27

4.7.2 空调系统的减振 28

4.7.3 空调系统的保温 28

第5章 船舶空调的主要设备选型 29

5.1 布风器的选型 29

5.2 空调风机的选型 29

5.2.1 风机的风量和风压计算 29

5.2.2 空调风机的选型结果 30

5.3 冷冻水泵的选型 30

5.3.1 冷冻水泵的流量和扬程计算 30

5.3.2 冷冻水泵的选型结果 30

5.4 冷水机组的选型 31

5.5 空调箱的基本结构 32

第6章 结论 33

6.1 设计结果 33

6.2 总结 33

参考文献 34

致 谢 35

第1章 绪论

1.1 船舶空调系统设计的目的及意义

随着世界船舶运输业和造船业的不断进步，大众对船舶工业方面的关注度已经越来越高。20世纪90年代以来，船舶工业在世界范围内迅速崛起，相关的船用空调发展也突飞猛进。船舶航行在不同海域之间，其所处的气候条件会随之发生改变^[1]。除此之外，船员、旅客和舱内设备作为船上重要的热源和湿源，会向周围环境散发出很多热量和水蒸气。所以，为了能够在船舶舱室内为室内人员及船舶设备创造一个良好的环境，现在许多船舶基本都配备了船舶空调系统，这样就可以为舱室提供一个极佳的人工环境。

船舶空调系统现在已经成为了许多现代船舶不可或缺的重要系统，它的设计与船员和旅客的生活和工作环境息息相关。船舶空调系统设计是以船舶的居住舱室和工作舱室的舒适性空调为主要对象，其目的是对船上空调区域和空调舱室内存在的空气进行冷却除湿或者加热加湿等处理措施，使舱室内空气的各种参数（如气体温度、相对湿度、清洁度、气流速度等）能够满足乘员对其工作和生活环境的要求，以保障乘员的舒适性、健康性或使之发挥正常的工作效率。同时，船舶空调系统也能够为船舶某些电气设备的正常运行提供良好的环境，提高设备工作的可靠性^[2]。