第八章 船舶制冷與空氣調(diào)節(jié)裝置

1、207第八章第八章船舶制冷與空氣調(diào)節(jié)裝置船舶制冷與空氣調(diào)節(jié)裝置第一節(jié)第一節(jié)船舶制冷裝置船舶制冷裝置所謂制冷，就是用人工方法從被冷卻對(duì)象中移出熱量，使其溫度降低到一種相對(duì)的低的狀態(tài)。顯然，要使一個(gè)冷藏室中的溫度低于周?chē)h(huán)境溫度，必須不斷地從室內(nèi)移出熱量。因?yàn)闊崃恐粫?huì)自行從高溫處傳至低溫處，而不能反向轉(zhuǎn)移，所以制冷裝置的功用就在于將冷藏室中的熱量強(qiáng)行排出。在船上安裝制冷裝置的目的是：1伙食冷藏船舶一般來(lái)說(shuō)本身都必須儲(chǔ)藏相當(dāng)數(shù)量的食品，以滿(mǎn)足

2、船上人員生活上的需要。為了儲(chǔ)存食品，大多設(shè)有伙食冷庫(kù)和相應(yīng)的制冷裝置，船上習(xí)慣稱(chēng)為伙食冰機(jī)。比如。有的遠(yuǎn)洋船一次在海上就得連續(xù)航行一個(gè)多月，就“育鯤”輪來(lái)說(shuō)，是一條遠(yuǎn)洋實(shí)習(xí)船，船上的船員和實(shí)習(xí)生通常都是二百多人，因此必須設(shè)有相當(dāng)容積的食品冷庫(kù)和制冷裝置。2船舶空調(diào)現(xiàn)代船舶為了能向船員和旅客提供適宜的生活條件和工作環(huán)境，一般都裝有空氣調(diào)節(jié)裝置。為空調(diào)提供冷源的制冷裝置船上習(xí)慣稱(chēng)為空調(diào)冰機(jī)。3冷藏運(yùn)輸為了防止易腐蝕食品或一些特殊貨物，在運(yùn)輸

3、過(guò)程中腐爛變質(zhì)或蒸發(fā)、自燃或爆炸，早在19世紀(jì)80年代就開(kāi)始建造并使用專(zhuān)門(mén)運(yùn)送冷藏貨物的冷藏船?，F(xiàn)在冷藏集裝箱運(yùn)輸已日趨普遍，冷藏船和冷藏集裝箱都設(shè)有專(zhuān)門(mén)的制冷裝置。食品冷庫(kù)的冷藏條件是：1溫度低溫是食品冷藏最重要的條件。低溫可以抑制微生物的活動(dòng)，同時(shí)也抑制水果、蔬菜的呼吸，延緩其成熟。只有食品中的水分完全凍結(jié)，微生物的生命活動(dòng)才會(huì)停止。食品中的水分溶有鹽類(lèi)等物質(zhì)，要完全凍結(jié)約需—60℃；但到—20℃時(shí)食品中的大部分微生物已基本停止繁殖

4、。儲(chǔ)藏凍結(jié)的肉、魚(yú)類(lèi)食品的船舶伙食冷庫(kù)習(xí)慣稱(chēng)為低溫庫(kù)。長(zhǎng)航線(xiàn)航行的船低溫庫(kù)儲(chǔ)藏溫度以—18℃～—22℃為宜(也有的設(shè)計(jì)溫度低至—25℃)，肉類(lèi)能較長(zhǎng)時(shí)間(半年以上)保存。庫(kù)溫保持在0℃以上的其他伙食冷庫(kù)習(xí)慣稱(chēng)為高溫庫(kù)，其中菜庫(kù)溫度多保持在0～5℃，糧庫(kù)和干貨可選擇為12～15℃左右。2濕度相對(duì)濕度過(guò)低會(huì)使未包裝的食品因水分散失而干縮；而濕度過(guò)高又使霉菌容易繁殖，但對(duì)冷凍食物影響不大。因此，高溫庫(kù)適宜的相對(duì)濕度為85％～90％，低溫庫(kù)可保

5、持在90％～95％。冷庫(kù)一般在降溫過(guò)程中能保持適宜的濕度，不需要專(zhuān)門(mén)調(diào)節(jié)。食品在冷藏期間會(huì)發(fā)生干縮。這是因?yàn)槭称吩诮禍剡^(guò)程溫度比庫(kù)溫高，其表面的水209壓力，而這時(shí)的溫度就稱(chēng)為該壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度。任何液態(tài)物質(zhì)都存在自身固有的飽和溫度和飽和壓力的對(duì)應(yīng)關(guān)系。溫度越高，飽和壓力也越高，反之亦然。壓縮制冷所用的工質(zhì)——制冷劑(簡(jiǎn)稱(chēng)冷劑)通常是常溫下飽和壓力較高的液體。當(dāng)液態(tài)冷劑單獨(dú)貯放在冷劑瓶中時(shí)，瓶?jī)?nèi)壓力便是它在該溫度所對(duì)應(yīng)的飽和壓力。溫

6、度升高則瓶?jī)?nèi)壓力也隨之升高，例如制冷劑R404A在30℃時(shí)的飽和壓力(絕對(duì))是1415MPa，如溫度升高到50℃，飽和壓力便升高到230MPa。因此，為安全起見(jiàn)，冷劑瓶不應(yīng)被太陽(yáng)暴曬和接近高溫?zé)嵩?。?dāng)需要把冷劑從甲容器轉(zhuǎn)移到乙容器中時(shí)，只要用能耐壓的接管將兩容器相連，使甲容器瓶口向下，并適當(dāng)加熱甲容器(例如澆熱水)或冷卻乙容器(例如浸冰水)，使兩容器保持一定溫差(壓差)即可。當(dāng)液體溫度低于其壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度時(shí)，汽化只在液面上發(fā)生。而

7、液體被加熱到溫度升高到其壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度時(shí)，內(nèi)部便會(huì)產(chǎn)生許多氣泡，因其飽和壓力已達(dá)到液體所受壓力而不至被“壓滅”，便會(huì)隨液體吸熱汽化而長(zhǎng)大浮起，這種在液體表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行的較劇烈的汽化現(xiàn)象稱(chēng)為沸騰。液體沸騰時(shí)被加熱溫度(沸點(diǎn))也不變，所吸收的熱量用于使液體汽化；反之，氣體被冷卻到其壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度時(shí)便開(kāi)始冷凝成液體，放出潛熱。在冷凝過(guò)程中氣體和液體的溫度(冷凝溫度)保持不變。在同樣壓力下冷凝溫度和沸點(diǎn)相同。單位質(zhì)量的某物質(zhì)在既

8、定壓力下全部汽化所吸收的熱量與液化所放出的熱量相等，稱(chēng)為汽化潛熱。在沸騰或冷凝過(guò)程中，氣體稱(chēng)為飽和蒸氣，液體稱(chēng)為飽和液體，二者的混合物稱(chēng)為濕蒸氣。飽和蒸氣在濕蒸氣中所占的質(zhì)量比例稱(chēng)為干度。液體全部汽化后，干度為1的飽和蒸氣稱(chēng)為干飽和蒸氣。干飽和蒸氣繼續(xù)吸熱而溫度升高即成為過(guò)熱蒸氣。過(guò)熱蒸氣的溫度與其壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度之差稱(chēng)為過(guò)熱度。另外，濕蒸氣在液化過(guò)程中干度降為0的飽和液體繼續(xù)冷卻而溫度下降即成為過(guò)冷液體，其溫度稱(chēng)過(guò)冷溫度。液體所處

9、壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度與液體實(shí)際溫度(過(guò)冷溫度)之差稱(chēng)為過(guò)冷度。（2）壓縮制冷的基本循環(huán)壓縮制冷的原理可參照?qǐng)D81敘述如下：如果將鋼瓶中的冷劑經(jīng)膨脹閥泄放到冷卻盤(pán)管(蒸發(fā)器)中，而使盤(pán)管內(nèi)的壓力保持比鋼瓶中低得多，則冷劑流經(jīng)閥后壓力便急劇降低。因其原來(lái)溫度遠(yuǎn)高于盤(pán)管中壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度，部分冷劑便迅速閃發(fā)成氣，其汽化潛熱取自其余未汽化的液體，氣、液溫度均降為閥后壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度。這就像鍋爐中溫度高于1000C的水被泄放到大氣中，其中

10、一部分會(huì)閃發(fā)成汽，其余水的溫度立即降到l000C一樣。拿R404A來(lái)說(shuō)，如閥后表壓力為0203MPa，其飽和溫度(在此稱(chēng)蒸發(fā)溫度)約為－200C，這時(shí)閥后管壁立即結(jié)滿(mǎn)霜層。冷劑在蒸發(fā)器中從周?chē)目諝馕鼰崾怪禍?，本身不斷汽化，至接近盤(pán)管出口處即可成為過(guò)熱蒸氣。為了使盤(pán)管中氣壓能保持較低，并能回收冷劑供循環(huán)使用，盤(pán)管出口應(yīng)接氣體壓縮機(jī)吸口。壓縮機(jī)從盤(pán)管中吸人冷劑過(guò)熱蒸氣并壓送到冷凝器中。冷凝器不斷接受壓縮機(jī)排出的溫度較圖81蒸氣壓縮式制冷