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船舶冷负荷计算公式

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,℃。

传热系数推荐值:舱外计算当量温度推荐值:太阳辐射引起的表面温升推荐值:b、qg =KgAg(ta-tn)+GsAs式中:qg---玻璃窗传入热量,WKg---玻璃窗及其100mm外缘一圈表面上的传热系数,W/㎡·K;单层玻璃为6.5 W/㎡·K;双层玻璃为3.5 W/㎡·K;Ag----玻璃窗及其100mm外缘一圈表面积如上图,㎡ta----舱外设计空气温度,℃tn----舱内设计空气温度,℃Gs----玻璃窗太阳辐射透热量率,W/㎡单层普通玻璃为350 W/㎡单层普通玻璃内有淡色遮阳设施为240W/㎡双层普通玻璃为300 W/㎡双层普通玻璃内有淡色遮阳设施为210 W/㎡As----玻璃窗面积c、q2=KA2(ta-tn)式中:q2----遮阳露天甲板、舱壁的传入热量,WK----遮阳部位各传热面相应的隔热结构传热系数,W/㎡·K;A2----遮阳部位传热面积,㎡d、q3= KA3△t式中:q3----非空调舱室传入空调舱室的热量,W;K---非空调舱室和空调舱室相邻隔舱壁的隔热结构传热系数W/㎡·K;A3---相邻隔舱壁传热表面积,㎡△t----相邻舱室之间的温差,℃空调舱和非空调舱之间的温差推荐值:2. 人体发热量:qp =qps+qpl式中:qp----人体发热量,Wqps---人体显热量,Wqpl---人体潜热量,W舱内27℃时,每位人体发热量:休息静坐轻度劳动:显热量:55W潜热量:75W中等强度工作:显热量:65W潜热量:155W物质发生相变(物态变化),在温度不发生变化时吸收或放出的热量叫作“潜热”。

相变潜热可用下式表示:l=(u2-u1)+p(v2-v1)=h2-h1。

式中p是作用于系统的外部压强,h1和h2分别为1相和2相单位质量的焓。

上式相变潜热公式表明,相变潜热内潜热(u2-u1)和外潜热p(v2-v1)两部分。

3.照明热量:ql =IW+1.25FW式中:ql----照明热量IW----白炽灯瓦数FW---荧光灯瓦数4.舱内设备发热量舱室内发热设备(如无线电通讯设备、电冰箱等)的散发热量qe,按他们的功率计算;无线电通讯设备每小时发热量,如无明确说明时,按2500W 计算;电冰箱每小时发热量按每立升贮藏容积0.3W;收音机、电视机等断续性使用的电器设备以及热水瓶等不计入。

5.空调舱内得热量φ1=φs1+φl1=q+qp+ql+qe式中:φ1----舱内得热量,Wφs1----舱内显热量,Wφl1----舱内潜热量,Wq----舱内传入热量,Wqp---人体发热量,Wql----照明发热量,Wqe----设备发热量,W舱内显热量:φs1= q+qps+ql+qe,W舱内潜热量:φlf= qpl,W1.冬季工况舱内热损失量冬季工况采暖热负荷只按舱内热损失量计算,按下式计算φ'l =kA△t+kgAg△t式中:φ'l----冬季工况舱内热损失量,W△t----舱内外设计温差,或空调舱与非空调舱之间的温差,Kk----甲板、舱壁隔热结构传热系数,W/㎡·K;A----扣除玻璃窗及其100mm外缘一圈面积之后的传热面积,㎡;kg----玻璃窗及其100mm外缘一圈面积上的传热系数,W/㎡·K;Ag----玻璃窗及其100mm外缘一圈面积之和,㎡;舱室送风量分配及总风量舱室送风量分配计算规定设计参数的舱室的送风量,按以下两式计算取大者,同时还要满足新鲜空气量和换气次数的要求。

Vc =T6.3∆cls ρφVc =T163.1288.0∆XlsφVc =''163.1288.0TXl∆Φ式中:Vc----各舱室送风量,m³/hφls----各舱室得热量的显热量,W△T----夏季送风温差,通常为10-12K,一般取10Kφ'l----各舱内热损失△T'----冬季采暖送风温差,△T'≤23K1.163---空气在送风温度时的密度和定压比热乘积0.288---每小时3600秒的换算系数ρ---空气密度,20度时为1.2kg/m^3c-----空气定压比热,1.01kJ/kg除去室内负荷之外的负荷a.新鲜空气量热φ5=aρV(ia-in)/3.6式中:φ5----新鲜空气量热,Wρ----空气密度,1.2kg/m³a----新风比例ia---室外空气焓值in---室内空气焓值b.空调风机热量φ2= HV/3600(η·ηm)式中:φ2----空调风机热量,W;H----风机全压头,PaV----风机风量,m³/hη----风机全压效率ηm----传动舱机效率电动机直联传动:ηm=1.0联轴接直联传动:ηm=0.98三角皮带传动:ηm=0.95c.空调送风管管内空气温升热量φ3= cρV△T/3.6式中:φ3----空调送风管内空气温升热量,WV----空调总风量,m³/hρ---空气密度,20度时为1.2kg/m^3c-----空气定压比热,1.01kJ/kg△T---送风管温升d.空调回风温升热量φ4= cρV△T(1-a)/3.6式中:φ4----空调回风温升热量,WV----空调总风量,m³/ha----新风比例ρ---空气密度,20度时为1.2kg/m^3c-----空气定压比热,1.01kJ/kg△T---回风管温升+φ2+φ3+φ4+φ5总冷负荷=φ1冬季负荷一般说小于夏季负荷,公司推荐采用夏季负荷量。

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