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象中移出熱量，使其溫度降低到一種相對的低的狀態(tài)。顯然，要使一個冷藏室中的溫度低于周圍環(huán)境溫度，必須不斷地從室內(nèi)移出熱量。因為熱量只會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說本身都必須儲藏相當(dāng)數(shù)量的食品，以滿足

2、船上人員生活上的需要。為了儲存食品，大多設(shè)有伙食冷庫和相應(yīng)的制冷裝置，船上習(xí)慣稱為伙食冰機。比如。有的遠洋船一次在海上就得連續(xù)航行一個多月，就“育鯤”輪來說，是一條遠洋實習(xí)船，船上的船員和實習(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)慣稱為空調(diào)冰機。3冷藏運輸為了防止易腐蝕食品或一些特殊貨物，在運輸

3、過程中腐爛變質(zhì)或蒸發(fā)、自燃或爆炸，早在19世紀(jì)80年代就開始建造并使用專門運送冷藏貨物的冷藏船?，F(xiàn)在冷藏集裝箱運輸已日趨普遍，冷藏船和冷藏集裝箱都設(shè)有專門的制冷裝置。食品冷庫的冷藏條件是：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，同時也抑制水果、蔬菜的呼吸，延緩其成熟。只有食品中的水分完全凍結(jié)，微生物的生命活動才會停止。食品中的水分溶有鹽類等物質(zhì)，要完全凍結(jié)約需—60℃；但到—20℃時食品中的大部分微生物已基本停止繁殖

4、。儲藏凍結(jié)的肉、魚類食品的船舶伙食冷庫習(xí)慣稱為低溫庫。長航線航行的船低溫庫儲藏溫度以—18℃～—22℃為宜(也有的設(shè)計溫度低至—25℃)，肉類能較長時間(半年以上)保存。庫溫保持在0℃以上的其他伙食冷庫習(xí)慣稱為高溫庫，其中菜庫溫度多保持在0～5℃，糧庫和干貨可選擇為12～15℃左右。2濕度相對濕度過低會使未包裝的食品因水分散失而干縮；而濕度過高又使霉菌容易繁殖，但對冷凍食物影響不大。因此，高溫庫適宜的相對濕度為85％～90％，低溫庫可保

5、持在90％～95％。冷庫一般在降溫過程中能保持適宜的濕度，不需要專門調(diào)節(jié)。食品在冷藏期間會發(fā)生干縮。這是因為食品在降溫過程溫度比庫溫高，其表面的水209壓力，而這時的溫度就稱為該壓力所對應(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(簡稱冷劑)通常是常溫下飽和壓力較高的液體。當(dāng)液態(tài)冷劑單獨貯放在冷劑瓶中時，瓶內(nèi)壓力便是它在該溫度所對應(yīng)的飽和壓力。溫

6、度升高則瓶內(nèi)壓力也隨之升高，例如制冷劑R404A在30℃時的飽和壓力(絕對)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，冷劑瓶不應(yīng)被太陽暴曬和接近高溫?zé)嵩础．?dāng)需要把冷劑從甲容器轉(zhuǎn)移到乙容器中時，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應(yīng)的飽和溫度時，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應(yīng)的飽和溫度時，內(nèi)部便會產(chǎn)生許多氣泡，因其飽和壓力已達到液體所受壓力而不至被“壓滅”，便會隨液體吸熱汽化而長大浮起，這種在液體表面和內(nèi)部同時進行的較劇烈的汽化現(xiàn)象稱為沸騰。液體沸騰時被加熱溫度(沸點)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應(yīng)的飽和溫度時便開始冷凝成液體，放出潛熱。在冷凝過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，稱為汽化潛熱。在沸騰或冷凝過程中，氣體稱為飽和蒸氣，液體稱為飽和液體，二者的混合物稱為濕蒸氣。飽和蒸氣在濕蒸氣中所占的質(zhì)量比例稱為干度。液體全部汽化后，干度為1的飽和蒸氣稱為干飽和蒸氣。干飽和蒸氣繼續(xù)吸熱而溫度升高即成為過熱蒸氣。過熱蒸氣的溫度與其壓力所對應(yīng)的飽和溫度之差稱為過熱度。另外，濕蒸氣在液化過程中干度降為0的飽和液體繼續(xù)冷卻而溫度下降即成為過冷液體，其溫度稱過冷溫度。液體所處

9、壓力所對應(yīng)的飽和溫度與液體實際溫度(過冷溫度)之差稱為過冷度。（2）壓縮制冷的基本循環(huán)壓縮制冷的原理可參照圖81敘述如下：如果將鋼瓶中的冷劑經(jīng)膨脹閥泄放到冷卻盤管(蒸發(fā)器)中，而使盤管內(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。因其原來溫度遠高于盤管中壓力所對應(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、一部分會閃發(fā)成汽，其余水的溫度立即降到l000C一樣。拿R404A來說，如閥后表壓力為0203MPa，其飽和溫度(在此稱蒸發(fā)溫度)約為－200C，這時閥后管壁立即結(jié)滿霜層。冷劑在蒸發(fā)器中從周圍的空氣吸熱使之降溫，本身不斷汽化，至接近盤管出口處即可成為過熱蒸氣。為了使盤管中氣壓能保持較低，并能回收冷劑供循環(huán)使用，盤管出口應(yīng)接氣體壓縮機吸口。壓縮機從盤管中吸人冷劑過熱蒸氣并壓送到冷凝器中。冷凝器不斷接受壓縮機排出的溫度較圖81蒸氣壓縮式制冷