船舶冷藏系统热负荷计算研究

空调系统首先需要提供设计参数。

一．据设计手册推荐设计参数：1、夏季工况舱内外设计计算空气温度和相对湿度舱外：35℃干球温度，70%相对湿度；舱内：26-28℃干球温度，50%相对湿度。

（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）2、冬季工况舱内外设计计算空气湿度和相对湿度舱外：-20℃干球温度；舱内：20-22℃干球温度，50%相对湿度。

3、新鲜空气量a、按人数计算:船员室、住室：每人28m³/h ；办公室、公共舱室：每人20-25m³/h；娱乐室：每人30m³/h；旅客舱：每人17-20m³/h；电影院：每人15m³/h。

b、按风量计算：有限区船舶，不小于空调总风量的40%，无限区船舶不小于50%。

4、换气次数：最小换气次数：船员室、住室： 6 ；办公室、公共舱室：8；医务室、病房：10 ；娱乐室：10；旅客舱：8。

5、计算定员住室：按设计定员最高人数；船长、轮机长办公室：4大副、大管轮和业务主任办公室：3 办公室：2餐厅、休息室、电影院：按座位人数；医务室：2病房：按病床数再加2 娱乐室：4旅客舱：按设计旅客人数+φ2+φ3+φ4+φ5总冷负荷=φ1φ1----维护结构传热φ2---空调风机热量φ3-------送风管温升热量φ4-------回风管温升热量φ5------新风热量二、舱内得热量、热损失计算1、舱内传入热量按以下公式计算：q=∑q1+∑qg+∑q2+∑q3式中：q----维护结构传入热量W；∑q1----日晒甲板、舱壁、船舷传入热量总和W；∑qg---玻璃窗传入热量的总和W；∑q2----遮阳甲板、舱壁传入热量总和W∑q3----非空调舱室传入空调舱室热量总和Wa、q1=KA1(td-tn)式中：q1----日晒甲板、舱壁、船舷传入热量，W；K----各传入面的相应的隔热结构传热系数，W/㎡·K；A1----对应舱壁的面积t d ----舱外计算当量温度℃；tn----舱内设计空气温度，℃。

71Construction Technics作者简介：郑义明（1983 -），男，助理工程师，从事船舶轮机设计工作 何凌峰（1984 -），男，助理工程师，从事船舶轮机设计工作收稿日期：2011-12-121 前言船舶在设计时，需要结合船舶参数以及船东的特殊要求来考虑设备正常运行的各种条件，例如主机冷却水量是否足够，油温是否会超标等，只有满足了这些条件，才能确保船舶主机能够正常使用。

本文应用热力学第一定律，结合58 m 锚处理/锚供应拖轮的设计及建造实例，提出一种估算船舶主机冷却水量的方法。

2 主机冷却系统中小型船舶的主机大多采用四冲程柴油机，采用的是水冷系，水冷系的主要功用是把柴油机受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。

冷却水量取决于主机在运行过程中被冷却的部件需要带走的热量，如何估算这部分热量就是本文要解决的问题。

3 热学定律应用及估算原理能量守恒定律指出：能量可以从一种形式转化为另一种形式,从一个系统传递给另一个系统，但在转换和传递时，能量既不可能被创造，也不可能被消灭。

作者热力学第一定律是能量守恒与转换定律在热力系统中的具体应用。

当系统与外界发生能量传递与转换时，热力学第一定律可表述如下：进入系统的能量=系统中内能的增加+离开系统的能量。

对柴油机进行热分析，持续运行的柴油机的热系统是一个稳态的开口系统，处在动态的平衡中。

柴油机燃烧柴油，把柴油的化学能转化为热能，这些热能的主要有以下四个去向：①转化为机械能输出，即功率输出；②以辐射的形式被空气带走；③由排出的废气带走；④由冷却水带走。

所以不管柴油机内部的冷却系多复杂，把燃烧柴油产生的热能，以及①、②、③的能量估算出来，就能得出④，即冷却水带走的热量，从而知道所需的冷却水量。

4 58 m锚处理/供应系列拖轮冷却水量估算实例船舶主机冷却水量的估算方法郑义明， 何凌峰， 潘 登（显利（珠海）造船有限公司,珠海 519185）摘 要：中小型船舶的主机大多使用四冲程柴油机，采用的是水冷系。

对船舶余热吸收式制冷空调的研究张良 陈兵【摘 要】船舶余热吸收式制冷较传统蒸汽压缩式制冷有着诸多优势，主要体现在成本、能源利用效率以及碳排放等方面。

本文将简单分析船舶余热吸收式制冷空调的可行性，研究其在实际应用时面临的问题，并就相应空调系统的构建展开探讨。

【关键词】船舶；余热吸收式制冷空调；设计作者简介：陈兵，本科，江苏兆胜空调有限公司，工程师，副所长；张良，本科，江苏兆胜空调有限公司，工程师，副所长。

空调通风系统是船舶系统的重要组成部分，直接关系着船上人员居住环境舒适度以及传播性疾病的防控等。

而在现代海上运输事业飞速发展的大背景下，船舶数量不断增大，船舶运输量也显著扩增，使得海洋污染问题越来越严峻，因此必须对传统的污染较为严重的船舶空调通风系统进行优化和完善。

其中余热吸收式制冷空调是具有高度可行性、能源利用效率高、环境污染小的全新空调技术，其对船舶空调通风系统的优化升级有着重要意义。

一、船舶余热吸收式制冷空调可行性研究船舶余热吸收式制冷空调是将氨水溶液作为工质，其中氨作为制冷剂，水用作吸收剂。

其原理在于液体气化吸热，由通过吸收器－发生器组的作用完成制冷循环的制冷机完成制冷。

以氨水溶液作为工质，其中低沸点组也就是氨作为制冷剂，利用其蒸发进行制冷；而高沸点组也就是水被用作吸收剂，利用其对制冷剂蒸汽进行吸收，实现工作循环。

一般船舶氨水吸收式制冷机的发生器上部装有精馏塔和分凝器，用于提升氨蒸气纯度。

虽然氨水吸收式制冷机设备较为笨重，但是现代船舶的大型化发展较为普遍，船舱中已经有了条件布置复杂的制冷机设备。

船舶上余热丰富，主要表现为柴油机排气以及缸套冷却水两种形式，这些余热可以被特制的制冷机吸收并通过固体吸附的方式实现制冷。

在制冷原理得以有效实践的基础上，还必须确保余热量足够，能够满足船舶制冷需求。

由于船舶主机通常是使用超大功率柴油机，其排烟温度能够达到300℃以上，甚至可以达到450℃，同时其冷却水温度也可达到80℃左右。

船舶电气设备的热管理技术研究在现代船舶的运行中，电气设备扮演着至关重要的角色。

从船舶的动力系统到导航设备，从通信系统到生活设施，电气设备的稳定运行是船舶安全航行和正常作业的关键保障。

然而，随着电气设备功率密度的不断提高以及船舶运行环境的复杂性，热管理问题日益凸显。

过热不仅会影响电气设备的性能和可靠性，甚至可能导致设备故障，危及船舶的安全。

因此，对船舶电气设备的热管理技术进行深入研究具有极其重要的意义。

船舶电气设备在运行过程中会产生大量的热量。

这些热量主要来源于电阻损耗、电磁损耗以及机械摩擦等。

例如，船舶的推进电机在工作时，由于电流通过绕组产生的电阻热以及铁芯中的磁滞和涡流损耗，会使电机内部温度迅速升高。

同样，船舶的电子控制系统中的芯片和电路板也会因高频率的电流变化而产生可观的热量。

如果这些热量不能及时有效地散发出去，就会导致设备温度过高。

过高的温度对船舶电气设备会带来诸多不利影响。

首先，它会降低电气设备的性能。

许多电子元件的性能参数，如电阻、电容、电感等，都会随着温度的升高而发生变化，从而影响整个电路的工作特性。

其次，高温会加速设备的老化和损坏。

绝缘材料在高温下会逐渐失去绝缘性能，导致短路故障的发生。

电子元件的寿命也会因高温而大大缩短，增加了设备的维修成本和停机时间。

此外，高温还可能引发火灾等安全事故，给船舶和人员带来巨大的威胁。

为了有效地管理船舶电气设备的热量，需要采取一系列的散热技术。

常见的散热方式包括自然冷却、强制风冷、液冷和相变冷却等。

自然冷却是最基本的散热方式，它依靠设备与周围环境的温差，通过热传导和热辐射将热量散发到空气中。

这种方式结构简单、成本低，但散热效果有限，通常适用于发热量较小的电气设备。

强制风冷则是通过风扇等设备强制推动空气流动，增加空气与设备表面的热交换速率。

它的散热效果比自然冷却好，适用于发热量适中的电气设备。

在船舶上，一些小型的控制箱和配电箱常常采用强制风冷的方式进行散热。