钻井平台空调
- 格式:doc
- 大小:2.06 MB
- 文档页数:17
的控制系统:BOP。
集成在一起的,即平台上的bop控制系统是和bopbop stack 处于悬挂状态,如果靠液压管链接控制,动态的很难控制。
因为sbopbop的相应时间。
ssbop 处于很深的海底,如果靠平台上的液压管来控制,降大大延长因此平台或钻井船的bop是和控制系统集成在一起的。
看看这个控制系统。
MGS--mud gas separaoer;和chock and kill manifole(节流压井管汇)同时使用,当bop关闭的时候用开始启用。
bop关闭后要进行节流,即通过chock line 节流,排放泥浆。
bop之所以关闭,是因为发生kick了,说明已经钻到含气层或含油层,此时会有气体和石油伴随泥浆出来,需要经过MGS来把气体分出来,特别是当里面还有硫化氢的时候是很危险的,分出的气体经管路通往flare boom点燃,这就是为什么我们会从电视或图片上看到平台上有个“火把”。
关闭bop后泥浆经过diverter流经MGS在流到chock and kill manifole前有一个U型管,防止气体逃逸。
节流压井汇管chock and kill manifold: ram上的橡胶。
bopkill是当打开是把泥浆充在ram上面来平衡ram 上下压力,防止打开时候损坏MGS一帖里讲过。
chock在是可以分开的,现在多数情况都是把两者和在一起,有专门厂kill manifold和实际上chock manifold商提供。
DP3--DYNAMIC POSITIONING (CLASS)3:-DYNAMIC POSITIONING 动力定位。
DPDP3是GL说法。
2,3种等级,不同船级社说法有点不同。
是要求等级。
有其中的30 ,1,大概就是依靠一系列传感器获得船舶或平台的移动信息,通过计算机控制几个推进器进行位置修正。
目的是使平台在复杂海况下保持位置在允许范围内变动,确保riser和钻管不会有太大偏移。
海上移动式钻井平台构造和设备规则(M O D UC OD E)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN海上移动式钻井平台构造和设备规则(MODU CODE)目的《2009 年海上移动式钻井平台构造和设备规则》(以下简称“本规则”)旨在为海上移动式钻井平台的设计衡准、建造标准及其他安全措施提出建议,以最大限度地降低对这种平台、平台上人员和环境的风险。
适用范围本规则适用于2012 年1 月1 日或以后安放龙骨或处于类似建造阶段的第节中所定义的海上移动式钻井平台。
对本规则未涉及的生产系统的操作方面,沿岸国可提出附加要求。
定义定义就本规则而言,除非另有明文规定者外,其中所用术语的定义如下:1988 年载重线议定书系指经修订的《〈1966 年国际载重线公约〉的1988 年议定书》。
“A”级分隔与《安全公约》第II-2/3 条中的定义相同。
起居处所系指用作公共处所、走廊、盥洗室、居住舱室、办公室、医务室、影院、游戏及娱乐室、无烹调设备的配膳室的处所以及类似处所。
公共处所系指起居处所中用作大厅、餐厅、休息室的部分以及类似的永久性围蔽处所。
主管机关系指平台有权悬挂其旗帜的国家政府。
周年日期系指与有关证书期满之日对应的每年的该月该日。
辅助操舵装置系指在主操舵装置失效时使舵运动以便操纵平台的设备。
“B”级分隔与《安全公约》第II-2/3 条中的定义相同。
“C”级分隔与《安全公约》第II-2/3 条中的定义相同。
证书系指《海上移动式钻井平台安全证书》。
沿岸国系指对平台的钻井作业行使行政控制的国家政府。
柱稳式平台系指用立柱或浮筒将主甲板与水下船体或基础相连接的平台。
连续“B”级天花板或衬板系指仅终止于“A”级或“B”级分隔处的“B”级天花板或衬板。
控制站系指平台无线电设备、主要航行设备或应急电源所在的处所,或者是火警指示器或失火控制设备或动力定位控制系统集中的处所,或服务于各部位的灭火系统所在的处所。
浅谈自升式钻井平台发电机调试发布时间:2023-03-09T06:28:54.311Z 来源:《工程建设标准化》2022年第10月第20期作者:梁辉[导读] 自升式钻井平台电力系统进行了一定的介绍梁辉招商局重工(江苏)有限公司江苏南通 226116 摘要:自升式钻井平台电力系统进行了一定的介绍,简要论述了自升式钻井平台发电机调试过程中可能出现的一些问题,以及相应的保护措施,并对发电机现场负荷实验提出具体准备工作.简述再船厂发电机负荷实验所需要的条件和能完成是调试项目。
关键词:自升式钻井平台;发电机;调试一、自升式钻井平台电力系统的组成自升式钻井平台电力系统主要由电源、配电装置、电力网和电力负载四部分组成。
电力系统是保证平台正常运行的核心系统,发电机又是电力系统的心脏。
发电机调试工作对于平台或船舶建造过程中,处于里程碑的意义。
发电机调试也是预示着整体生产建造转为调试建造的开始,同时也为平台的按期交付吹响的冲锋号。
自升式钻井平台电力系统单线图,如图1-1所示。
自升式钻井平台电力系统简图系统图显示平台一次电力系统的全部设备,690V电盘,五台发电机,升降变压器,主变压器(690-480),钻井变压器。
同时平台电盘间还有480V电盘及230V电盘,480V电盘是做为发电机辅助设备电缆,同时包含了其他低压动力设备,例如主要通风系统、振动筛、泥浆搅拌器等。
230V电盘主要就照明系统、电盘热系统及生活区少量220V轴流风机等。
1.1电源电源是将机械能、化学能等能源转变成电能的装置。
自升式钻井平台电源主要为发电机。
其就是将机械能转化为电能的主要设备。
1.2配电装置配电装置是对自升式钻井平台电源、电力网和电力负载进行保护、测量、监视和控制的装置。
它包括各种开关电器、测量仪表、互感器、连接母线、继电保护、自动装置及各种辅助设备。
根据供电范围和对象的不同,配电装置可分为主配电板、应急配电板、各种照明及动力分配电板及蓄电池充放电板等。
浅谈海上钻井平台的安全危险及其管控解释海上钻井平台需要面对的火气安全危险的种类和不同的特点,并针对这些特点通过对海上钻井平台的不同区域的危险程度进行区分,对海上钻井平台相关系统的设计阐述,说明如何可以最大程度地对危险源进行管控,实现生产生活安全。
标签:海上钻井平台;危险区域划分;危险气体;火气系统;通风系统近年来不断发生的安全事故使得安全生产的重要性现在已经是深入人心了,而海上钻井平台由于其常年远离陆地,特殊的工作性质,一旦出现事故可能带来的环境问题和平台自身高昂的造价都使得平台自身的涉及到安全的系统从始至终都是十分重要的。
文章将主要谈论在最初的设计阶段,怎样设计来达到使这些安全系统能够保障平台自身的安全。
海上钻井平台相比于普通的船舶具有以下两个特点:(1)危险源的数量更多,危险性更大。
海上钻井平台要长期的进行原油的开采,那么在这个过程中就不可避免地会将地下的可燃气体和有毒气体带到平台上。
因此在整个从海底带上来的钻井泥浆的处理过程中,如何避免危险气体的扩散都是至关重要的。
(2)操作人员的人数众多和设备繁多。
一个钻井平台的日常操作人员至少在上百人以上,这与普通船舶的二十多人相差众多,而且钻井平台上的设备众多且都有不同的特点和要求。
针对第一个特点,首先我们需要知道一个概念,那就是什么是危险区域以及危险区域的划分。
根据ABS船级社的规范[1],危险区域的定义为在正常的操作过程中或者非正常的操作过程中能持续或者可能产生易燃易爆气体的区域都应该定义为危险区域。
危险区域的划分标准如下:0区:易燃易爆气体能够持续或者长时间存在的区域。
1区:易燃易爆气体在正常的操作过程中可能存在的区域。
2区:易燃易爆气体在正常的操作过程中不会产生,即使产生也只会短暂存在的区域。
根据规范所描述的危险区域的定义和划分标准,我们在设计的初期就要注意危险区域的划分。
一般来说,在危险源(比如危险气体管道的连接法兰)的周围1.5米可以定义为1区,再往外1.5米可以定义为2区。
海上移动式钻井平台构造和设备规则(MODU CODE)3.6.1 目的《2009 年海上移动式钻井平台构造和设备规则》(以下简称“本规则”)旨在为海上移动式钻井平台的设计衡准、建造标准及其他安全措施提出建议,以最大限度地降低对这种平台、平台上人员和环境的风险。
3.6.2 适用围1.2.1 本规则适用于2012 年1 月1 日或以后安放龙骨或处于类似建造阶段的第1.3节中所定义的海上移动式钻井平台。
1.2.2 对本规则未涉及的生产系统的操作方面,沿岸国可提出附加要求。
3.6.3 定义1.3 定义就本规则而言,除非另有明文规定者外,其中所用术语的定义如下:1.3.1 1988 年载重线议定书系指经修订的《〈1966 年国际载重线公约〉的1988 年议定书》。
1.3.2 “A”级分隔与《安全公约》第II-2/3 条中的定义相同。
1.3.3 起居处所系指用作公共处所、走廊、盥洗室、居住舱室、办公室、医务室、影院、游戏及娱乐室、无烹调设备的配膳室的处所以及类似处所。
公共处所系指起居处所中用作大厅、餐厅、休息室的部分以及类似的永久性围蔽处所。
1.3.4 主管机关系指平台有权悬挂其旗帜的国家政府。
1.3.5 周年日期系指与有关证书期满之日对应的每年的该月该日。
1.3.6 辅助操舵装置系指在主操舵装置失效时使舵运动以便操纵平台的设备。
1.3.7 “B”级分隔与《安全公约》第II-2/3 条中的定义相同。
1.3.8 “C”级分隔与《安全公约》第II-2/3 条中的定义相同。
1.3.9 证书系指《海上移动式钻井平台安全证书》。
1.3.10 沿岸国系指对平台的钻井作业行使行政控制的国家政府。
1.3.11 柱稳式平台系指用立柱或浮筒将主甲板与水下船体或基础相连接的平台。
1.3.12 连续“B”级天花板或衬板系指仅终止于“A”级或“B”级分隔处的“B”级天花板或衬板。
1.3.13 控制站系指平台无线电设备、主要航行设备或应急电源所在的处所,或者是火警指示器或失火控制设备或动力定位控制系统集中的处所,或服务于各部位的灭火系统所在的处所。
海上移动式钻井平台构造和设备规则(MODU COD)E目的《2009 年海上移动式钻井平台构造和设备规则》(以下简称“本规则” )旨在为海上移动式钻井平台的设计衡准、建造标准及其他安全措施提出建议,以最大限度地降低对这种平台、平台上人员和环境的风险。
适用范围本规则适用于2012 年1 月1 日或以后安放龙骨或处于类似建造阶段的第节中所定义的海上移动式钻井平台。
对本规则未涉及的生产系统的操作方面,沿岸国可提出附加要求。
定义定义就本规则而言,除非另有明文规定者外,其中所用术语的定义如下:1988 年载重线议定书系指经修订的《〈1966 年国际载重线公约〉的1988 年议定书》。
“ A”级分隔与《安全公约》第11-2/3 条中的定义相同。
起居处所系指用作公共处所、走廊、盥洗室、居住舱室、办公室、医务室、影院、游戏及娱乐室、无烹调设备的配膳室的处所以及类似处所。
公共处所系指起居处所中用作大厅、餐厅、休息室的部分以及类似的永久性围蔽处所。
主管机关系指平台有权悬挂其旗帜的国家政府。
周年日期系指与有关证书期满之日对应的每年的该月该日。
辅助操舵装置系指在主操舵装置失效时使舵运动以便操纵平台的设备。
“B”级分隔与《安全公约》第II-2/3 条中的定义相同。
“C'级分隔与《安全公约》第II-2/3 条中的定义相同。
证书系指《海上移动式钻井平台安全证书》。
沿岸国系指对平台的钻井作业行使行政控制的国家政府。
柱稳式平台系指用立柱或浮筒将主甲板与水下船体或基础相连接的平台。
连续“ B”级天花板或衬板系指仅终止于“ A”级或“ B”级分隔处的“ B”级天花板或衬板。
控制站系指平台无线电设备、主要航行设备或应急电源所在的处所,或者是火警指示器或失火控制设备或动力定位控制系统集中的处所,或服务于各部位的灭火系统所在的处所。
对于柱稳式平台,集中压载控制站应视为“控制站”。
但是,就第九章的适用而言,应急电源所在的处所不被视为控制站。
钻井设备及工具检测要求钻井是一项复杂的工程活动,涉及多种设备和工具。
为了确保钻井工程的顺利进行和安全性,对钻井设备及工具进行严格的检测是必不可少的。
本文将对钻井设备及工具的检测要求进行详细介绍。
一、钻井设备检测要求1. 钻井平台钻井平台是钻井工程的基础设施,对其检测主要包括以下几个方面:(1)结构完整性:检查钻井平台的结构是否完整,无裂纹、变形等现象。
(2)稳定性:对钻井平台的稳定性进行检测,确保其在各种工况下都能保持稳定。
(3)设备功能:检查钻井平台的各种设备,如发电机、空调、消防设备等是否正常运行。
2. 钻井泵钻井泵是钻井工程中的关键设备,对其检测主要包括:(1)工作性能:检测钻井泵的流量、压力等参数是否符合设计要求。
(2)密封性能:检查钻井泵的密封性能,确保其在运行过程中无泄漏。
(3)振动和噪音:检测钻井泵的振动和噪音是否在允许范围内。
3. 钻井井控设备钻井井控设备是保障钻井工程安全的重要设备,对其检测主要包括:(1)功能完整性:检查钻井井控设备的功能是否完整,如压力控制、流量控制等。
(2)响应速度:检测钻井井控设备的响应速度,确保其在紧急情况下能迅速切断井口。
(3)耐压性能:对钻井井控设备进行耐压测试,确保其在井口压力波动时能正常工作。
二、钻井工具检测要求1. 钻头钻头是钻井工程中的核心工具,对其检测主要包括:(1)硬度:检测钻头的硬度,确保其能在硬地层中正常工作。
(2)耐磨性:检查钻头的耐磨性,确保其在长时间钻进过程中仍能保持良好性能。
(3)切削性能:对钻头进行切削性能测试,确保其在实际钻进过程中能高效破碎地层。
2. 钻杆钻杆是连接钻头和钻井平台的重要工具,对其检测主要包括:(1)抗拉强度:检测钻杆的抗拉强度,确保其在钻进过程中能承受拉力。
(2)耐腐蚀性:检查钻杆的耐腐蚀性,确保其在复杂地层环境中仍能保持性能。
(3)连接可靠性:检测钻杆的连接部分,确保其在钻进过程中连接牢固,无松动现象。
试析自升式钻井平台钻井包介绍1 自升式钻井平台及钻井包主要系统介绍按系统及区域划分,平台主要由提升、悬臂梁滑移、钻井包(含水泥、泥浆、井控、管件作业等系统)、发电机及其配电、生活区及通风空调系统、内外通讯等系统组成。
钻井包作为实现钻井平台核心功能的重要区块,其功能的实现及过程安全控制,在整个平台完工调试中占有极其重要的地位。
以Letourneau workhorse自升钻井平台为例,钻井包主要含钻井控制系统、钻井甲板管件作业系统、高低压泥浆系统、干粉及其控制系统、井控系统、水泥等系统。
1.1 钻井控制系统钻井控制系统采用主流钻井AMHPION控制系统,此系统由操作人员自设备操作终端-钻井椅输入指令,信号采集-输入/输出模块进行信息收集,信息处理器-单板机进行信息集中处理,不间断供应电源确保电源供应以实现系统的持续运行,而且系统提供延展、备用接口,供客户进行设备更新或升级选择。
1.2 管件作业系统(Pipe Handling System)及简要工作流程管件作业是钻井系统重要作业环节,主要由钻井绞车(Drawworks)、顶驱(Top Drive)、管吊(Pipe Handing Crane)、猫步机(Catwalk Shuttle)、铁钻工(Rough Neck)、猫头(Cathead)、转台(Rotary Table)及排管机(Pipe Racking system)等设备组成。
整个钻井平台的管件作业分为井口(Tripping)及离线(Offine Standbuilding)两部分:首先,作业以管甲板为起点,采用特殊夹管器(Gripper yoke)作为专用工具,管吊将钻具(钻杆、钻铤等)吊起放置于猫步机;其次,操作人员自钻井椅操作设备,猫步机配合排管机将单根钻具送入钻井甲板狐狸洞,铁钻工完成上扣作业,排管机将接好的整柱钻具放入排管器,重复上述作业,完成管件的离线储备作业,供增加钻深时管件接长使用。
钻井平台简介常文恭钻井平台(DWP)是座落在井口平台(WHP)顶甲板上,完成油井钻井和修井的设备。
钻井平台由钻井设备模块(DES),钻井支持模块(DSM)和散料储藏设备(BSF)组成。
钻井设备模块由井架(Mast),钻台(Drill floor)和基座(Substructure)构成。
井架是一个约50米高的钢结构,重100-200吨。
顶部装有天车(Crown block assembly),约7000米钢丝绳,挂游车大钩(Travelling block),挂顶驱(Top drive)顶驱是钻井核心设备,全自动液压驱动,价格昂贵。
钻台是一个约16米*18米重达5-6百吨的可以在基座上滑动确定井位的钢结构模块,主要设备均安装在其上。
如:主绞车(Drawworks)用于提升大钩和顶驱。
转盘(Rotary table)旋转联接钻管。
高压管汇(High pressure manifolds)联接高压泥浆进出,固井高压水泥进出,防井喷系统联接。
防井喷控制系统(BOP control system).泥浆回收系统(Mud treatment systems)有振动筛(Shale shaker),除泥沙,除钻屑,除害气柜及设备。
基座是一个可以在甲板轨道上滑动,支持钻台和井架的钢结构。
DES模块上,各种类型的机动,液动,气动和各个电气控制柜,用不同电缆,不同管线,组成一座自动控制的钻井设备。
钻井支持模块(DSM)是为DES模块钻井提供电力,高压泥浆,设备仪表控制空气的机电设备模块。
主要设备:柴油发电机组,(4 x 1000KW)高压泥浆泵(HP Mud pumps)每台功率1200KW,约40吨。
空气压缩机及干燥器(Air compressors & air dryer)泥浆混合泵,输送泵,增压泵泥浆储存柜,混合柜,泥浆枪,搅拌器。
电气开关控制系统设备。
空调设备及系统消防系统。
顶甲板为钻杆存放区。
DSM模块也是一个机管电仪组成的自动化大设备。
教材、教案模块举例1.培训对象:1.1.入职新员工;1.2.学历:2.培训内容:钻井平台空调装置3.培训课时:3.1.理论培训:6 小时3.2.实操训练:x 小时4.了解内容:4.1.船用空调的原理和基本要求钻井平台上使用的空调按用途分为:生活用空调和工业用空调。
生活用空调主要是为平台工作人员提供舒适的休息环境,满足船员生活的需要,因考虑到安装空间和操作方便平台生活区域使用的大部分是中央空调,对温度、湿度要求并不十分严格,允许空气参数在稍大的范围内变动。
工业空调是用在一些生产场所为满足精密仪器的要求所用的恒温恒湿空调,对温度、湿度要求比较严格,如配电间等区域。
平台上常用的中央空调空调按蒸发形式分有:直接蒸发式和冷媒水式两种。
4.1.1船用空调的原理;平台用船用空调一般都是将空气集中处理后再分送到各个舱室,称为中央空调。
如图6-11.中央空调器;2.主风管;3.布风器;4.回风吸口;5.排风机;6.新风口;7.通风机图6-1图6-1给出了船用中央空调装置的示意图。
通风机7由吸口6吸入外界空气(称为新鲜风),同时也从走廊的吸口4吸入一部分空气(称为回风),二者混合后在中央空调器1中经过过滤,然后加热、除湿,或冷却、除湿,达到要求的温度,最后送入若干并排的主风管2再经各支风管分送到各舱室的布风器3,对舱室送风。
而舱室的空气则通过房门下部的隔栅流入卫生间及走廊,走廊中的空气一部分做为回风又被空调器吸入,一部分排往舱外。
可能有不卫生气体或有异味气体产生的舱室(例如厕所、浴室、病房、公共活动室、厨房等),设有机械排风系统,由排风机5将排至舱外,以保持舱内负压,避免这些舱室的气味散发到走廊和其他舱室。
4.1.2船用空调的要求:船用空调装置属舒适性空调,在舱外空气条件不超过规定参数时,室内空气应符合一下几方面的要求:1)温度:空调使人舒适与否,最重要的是能在一般衣着条件下,自然地保持身体的热平衡,其中影响最大的是空气温度。
一般冬季19-24℃,夏季21-28℃。
房间各处温差不超过2℃。
为防止感冒,舱内外温差不宜超过6-10℃。
我国船舶空调舱室设计标准是:冬季室温为19~22℃,夏季室温为24~28℃,室内各处温差不超过3~5,夏季室内外温差不超过6~10℃。
2)湿度:人对空气的湿度不十分敏感。
相对湿度以50%左右为宜,而在30%-70%的范围内都不会明显感到不适。
夏季空调采用冷却除湿法,室内湿度一般控制在40%~50%;冬季室内湿度以30%~40%为宜,以便减少送风加湿量,并防止靠外界的舱壁结露,如果湿度过低通常采用喷水蒸气或喷水的方法加湿。
3)空气清新程度:空气清新是指空气清洁(含粉尘和有害气体少)和新鲜(有足够的含氧量)。
如果只为满足人呼吸氧的需要,新鲜空气的最低供给量每人 2.4m3/h·人即可,要使空气中二氧化碳、烟气等有害气体的浓度在允许的程度以下,则新风量就需达到30~50m3/h·人。
4)气流速度:在舱室内人的活动区域,要求空气有轻微的流动,以使室内温、湿度均匀和人不感到气闷。
室内气流速度以0.15-0.20m/s为宜,最大不0.35m/s。
此外,距舱室内空调出风口1m处测试的噪声应不大于55-60dB(A)。
5)我国和ISO所定的船舶空调装置设计参数如表6-1所示工况项目冬季夏季室内温度 19—22℃ 24—28℃室内外温差 6—10℃相对湿度 30%~40% 40%一50%风速 0.35m/。
以下新鲜空气量 30—50m3/h人允许噪声级 55~60dB(A)舱外条件(远洋) 一18℃ 80%35℃28℃(湿球)ISO SF6 舱外22℃一20℃27℃ 50%30℃ 70%4.2.船用空调系统的分类;4.2.1直接蒸发中央空调的基本结构:1.直接蒸发式中央空调的基本原理直接蒸发式中央空调的结构相对于冷媒水式中央空调简单一些,其主要组成有:压缩机;冷凝器;膨胀阀;蒸发器;空气热交换风箱;鼓风机;加热器;加湿器;温控器;湿度控制器;空气过滤器;风管;布风器等。
在冬季使用的加热器有两种,一种是利用锅炉蒸汽加热,另一种是电加热;在钻井平台上通常采用电加热。
在这种系统中,送风由中央空调器统一处理,然后通过直接蒸发送到各个舱室,如图6—2所示。
由于各舱室的送风参数相同,所以对各舱室空气参数的个别调节就只能靠改变布风器风门的开度,即改变送风量来实现。
这种系统比较简单,初置费较低,在货船上用得最普遍。
但因采用变量调节,调节幅度不宜过大,否则难以保证舱室的新风供给量和室内空气参数基本相等,此外,调节时还会对其它舱室的送风量产生干扰。
1.空气过滤器;2.空气加热器;3.加湿器;4.风机;5.空气冷却器;6.挡水板;7.主风管;8.布风器图6-2直接蒸发中央空调原理图2.直接蒸发式中央空调的组成直接蒸发式中央空调的自动调节主要包括降温工况的自动调节和采暖工况的温度调节、湿度调节;图6-3是典型的船用中央空调系统,下面将以此为例说明空调器的各部分组成和工作原理。
1-新风进口;2-新风调风门;3-风机;4-回风调风门;5-空气滤器;6-冷剂回气集管;7-空气冷却器;8-制冷剂分液器;9-挡水板;10-加湿器;11-空气加热器;12-底架;13-检查门;14-进风混合室;15-消声室;16-空气处理室;17-承水盘;18-送风分配室图6-3直接蒸发式中央空调1)空气的吸入、过滤和消音外界新风和空调舱室的回风分别经新风进口1和回风进口被风机3吸人。
在新风和回风进口处装有铁丝网或百叶窗,以防吸入较大的异物。
新风量和回风量的比例可用手动调风门2、4进行调节。
回风量和总风量之比称为回风比,设计时已经确定。
调风门的开度在空调装置调试时已按要求调好,一般情况不予变动。
空调通风机的静压应能克服空调器和送风系统的阻力,故采用风压较高、噪声较低的离心式通风机。
高速系统可采用效率较高的后弯叶型风机,而低速系统因所需的风量较大,为减小风机尺寸多采用前弯叶型风机。
利用风道截面积突然改变,使气流低频噪声消减,为降低空调器室的噪声,空调器内壁的多孔性吸声材料使高频噪声消减;现在多将风机安装在空调器内。
由于风机工作时所产生的热量将使排出的空气温度升高,高速系统为了避免降温工况时送风温度过高,并有利于提高空气冷却器的蒸发温度,通常多把风机布置在空调器的进口,称为压出式空调器。
在低速系统里,由于风压较低,空气流经风机的温升较小,故可把风机布置在空调器的出口,以使空气能比较均匀地流过各换热器,称之为吸入式空调器。
2)空气的冷却和除湿一般当外界气温高于25℃时,就应使空调装置按降温工况运行。
空气的冷却和除湿在空调器中是由空气冷却器和挡水板来完成的。
如图6-4所示空气冷却器由蛇形肋片管构成,空冷器管壁温度一般都低于空气露点,对空气冷却时有除湿作用,显然管壁温度越低,除湿作用越大;但空调冷却器应避免管壁结霜,以免妨碍空气流动,故冷却器管壁温度不能低于0℃。
肋片管式空冷器管壁温度通常比管内冷却介质温度高约2~4℃,因此,当当空调采用直接蒸发方式时,图6-4直接蒸发式空调空冷器制冷剂的蒸发温度最低应不低于-2℃~-4℃,一般为0~7℃。
空气冷却器的凝水沿管外肋片下流,汇集在底部的承水盘中,然后沿泄水管排走。
泄水管出口有U形水封,防止空气旁通或漏泄。
为防止凝水被携入风管中,在空冷器后设有挡水板,挡水板由许多曲板组成;空气流过时气流方向不断改变,所携带水滴碰撞到曲板上,然后落到承水盘中泄出,曲板出口弯成挡水沟用以挡住水滴。
3)空气的冷却和除湿:一般当外界气温低于15℃时,就应使空调装置按取暖工况运行。
在空调器中空气的加热和加湿是由空气加热器和加湿器来完成的。
空气的加热可采用电加热、蒸气加热或热水加热等方式;除间接冷却式空调系统在取暖工况利用同一换热器改以热水加热外,船用集中式空调器多使用电加热。
加湿可采用蒸汽加湿或喷水加湿,在某些小型独立的空调装置中还采用电热加湿器。
船用集中式空调器采用蒸汽或水加湿的较多。
最简单的加湿器就是用一根镀锌钢管(φ10~20mm),该管在迎风方向开有两排直径为1~2mm的蒸汽(水)喷孔(中心夹角90˚,孔距50mm左右)。
由于蒸汽加湿采用的是低压饱和蒸汽,稍有降温就会产生凝水,使加湿效果变差,为此又设计了其它各种干式蒸汽加湿器。
加湿器放置在加热器后比较合适,因为此处空气温度较高,相对湿度较小,喷入的蒸汽(或水)容易被空气吸收,同时还可防止加湿器在进风温度太低时冻结,但应防加湿过多而造成舱内壁面的结露。
4)布风器:舱室的送风是通过布风器送入的,布风器应满足以下要求:●能使送风与室内空气很好地混合,从而使室温均匀性好;●能保持人的活动区内风速适宜;●能单独进行调节;●阻力和噪声较小;●结构紧凑,外形美观,价格较低。
布风器的分类:布风器按安装位置的不同分为顶式和壁式两类。
壁式布风器靠舱壁底部垂直安装,使用方便。
顶式布风器装在天花板上,不占舱室地面,在艺术造型工能与顶灯配合,起到装饰效果,所以,在船舶空调系统中采用较多。
布风器按送风诱导作用的强弱可分为直布式和诱导式两类。
平台上常用的是直布式布风器。
直布式布风器(如图6-5)是一种将送风直接送人舱室的布风器,其出口做成有利于送风气流扩散的形状,如喇叭形、格栅形等。
直布式布风器的出口风速较低,一般为2~4m/s,送风与室内空气混合较慢,所以送风温差不宜过大,一般在10℃以下。
图6-5直布式布风器图6-5为一种直接蒸发直布式布风器,属锥形扩散式,进风管1通入处设有容积较大的消音箱5,有可使风门2升降以调节风量的调节旋钮6,颈部风速可从2m/s直至10m/s,有一定诱导作用,故送风温差可提高到10℃左右,其阻力在直布式布风器中也稍大,约为150~300Pa。
4.2.2直接蒸发式空调的自动调节:1.制冷工况的温度自动调节:采用直接蒸发式空气冷却器的空调制冷装置,一般都采用带容量调节的制冷压缩机与热力膨胀阀相配合,调节制冷剂流量,使蒸发压力、蒸发温度保持在一定范围内。
每个热力膨胀阀适用的制冷量范围有限,故有些热负荷变动较大的空调制冷装置一个空气冷却器配了二组电磁阀和膨胀阀,必要时切换使用。
如图6-5所示的采用能进行三级容量调节的六缸空调压缩机的吸气管路的示意图。
图6-6制冷装置低压管路简图当外界空气温度和湿度较高,送风量较大时,空气冷却器热负荷较大,这时蒸发压力较高,两个容量控制器P2/3、P3/3和低压控制器小于P都接通,压缩机六缸运行,两个电磁阀1DF、2DF也同时开启,较小的膨胀阀1TV和较大的膨胀阀2TV同时供液。
随着外界空气温度、湿度的降低,部分布风器也可能关小,空气冷却器的热负荷相应减小,蒸发压力也随之降低。
为了避免蒸发压力太低使制冷系数太小,同时为防止空气冷却器结霜,蒸发压力就会相应降到使容量控制器P3/3断开,压缩机遂减为四缸运行,同时电磁阀1DF关闭,仅剩下较大的膨胀阀2TV供液。