船用制冷系统热负荷估算

江苏船舶船用制冷系统热负何估于全虎刘平足设备选型。订货需要的制冷量。

表1不同场所温度场所夏季（°c）冬季（°阳光直射的暴露甲板60-20非阳光直射的暴露甲板37-20阳光直射的暴露围板50-20非阳光直射的暴露围板37-20机舱4510通道3210无空调舱室35-20厨房4010 0概述在现代化的远洋散货船等大型货物运输船舶上都设有专门的制冷系统，一般分为舱室空调系统和伙食冷库。前者能在温差变化较大的远洋航线上给船员提供一个稳定、舒适的生活、工作环境，后者则提供了在远离大陆时可靠的伙食保障，它们都是船上不可缺少的部分。船厂一般在新船的总体布置基本确定后即开始空调、冷藏设备的选型订货，精确计算所需的热负荷则是准确选型的一个重要前提。考虑到制造商所提供的制冷机组的制冷量具有分档有级变化的特点，因此对热负荷往往只需进行合理的估算。本文以我厂为希腊布莱福海事公司建造的74500DWT散货船为例，简要介绍制冷系统热负荷的估算方法。

174500DWT散货船简介500DWT散货船的主要量度如下：总长垂线间长型宽型深设计吃水结构吃水设计吃水时载重量结构吃水时载重量服务速度（15 %海上裕度）船员额度28人专业，现工作于江扬船舶股份有限公司技术部产品二室。刘平1986年毕业于武汉理工大学船机制造工艺及设备专业，现工作于江扬船舶股份有限公司技术部产品二室。

2空调热负荷的估算2.1相关热力参数的取值要对空调热负荷进行较为准确的估算首先要对计算中所用到的几个热力参数进行合理的取值，这些参数主要有不同场所的温度、各类舱室的换气次数以及各种围护分隔结构的传热系数。

舱外环境温度取决于船舶航行区域内的气象条件，对于无限航区来说，一般取夏天35°C，冬季一20°C.在将太阳辐射换算成当量温升（冬季不考虑太阳辐射）时，不同场所的温度可取表1中的值进行估算。

船上对不同舱室的换气都有要求，这在船舶入级规范中有明确规定，同时船东在提供的技术规格书中也会指明。表2中所列的值只是一般情况，储藏室采用自然通风，无空调和机械送抽风，厨房间设有自然风口，以保持房间压力平衡。

船上不同地方的绝热结构是不相同的，因而传热系数也就不同，绝热结构的传热系数与结构形式、材料、表面放热系数、温度等诸多因素有关，根据以舱室类型空调系统换气次数（次/h）机械通风系统送风换气次数（次/h）机械通风系统抽风换气次数（次/h）驾驶室10——餐厅12-8居住舱室6——办公舱室810——厨房62040配餐室6-6健身房6-6会议室10-6医务室6-6储藏室非空调舱室——洗衣间6-6分隔结构绝缘构成传热系数（W/m2°C）露天甲板露天舱壁覆盖50mm岩棉+ 25mm复合绝缘板0.640内墙25mm复合绝缘板1.105分隔墙50mm复合绝缘板0.733地板甲板敷料+ 25mm复合绝缘板1.035地板甲板敷料4季节环境空气舱内空气新风比温度相对湿度温度相对湿度夏季35X：70 22.2空调热负荷估算舱内热负荷Qn可从下式求出：Qi温差渗入热；Q3人体热，163W/人；Q4―――设备热，计入10 %的裕量中；Q5――送风过程中吸收的热量，计入10%的裕量中。其中：Qr=1.1（2K-F*+2Ki-L.厶）（2）：K绝热结构的传热系数；Ki一边缘线性传热系数；F―——传热面积；L――边缘长；厶一绝热结构两侧的温差。从⑴、（2）式算出每个舱内夏季的热负荷后，再舱室名称舱室容积（m3）夏季热负荷（W）计算风量"m3/h）计算换气次数（次/h）要求换气次数（次/h）要求风量表2不同舱室的换气次数表3不同分隔结构的传热系数22空调热负荷的估算下面以74500DWT散货船为例，进行空调热负荷的估算。

22.1空调状态参数表4空调状态参数由⑶式计算出送风量，由⑷式得出换气次数。

V―舱室容积。

一般情况下，由每个舱室的热负荷换算出的换气次数不应小于表2中要求的换气次数；否则应取表2中要求的换气次数计算实际所需的热负荷。

500DWT散货船的C甲板为例，计算结果列于表5中。

表5C甲板的空调热负荷估算从表5中可以看到，实际上通过各舱室的热负荷计算出的换气次数一般都小于要求的换气次数。

全船实际总风量（J/kg）全船总热负荷（kW）全船总热负荷X110% G全=2（n要求V―舱室容积。

将全船实际总风量代入（6）式，可得全船总热负荷，计算结果列于表6中。

-舱外状态空气的焓值；新风比。

这里需要指出的是，由于肉库和鱼肉库等低温库中的食品一般在存库前都作过预冷冻处理，因此只需要计算渗入热、开门操作热（主要是换气热）、冷风机动力热。货物热和其它次要热负荷均计入10%的裕量中。具体计算分别见表9、10、11、12，汇总表见表13.伙食冷库的总热负荷还应留有10%的裕量，故总热负荷为序号库名容积（m3）温度（C）1肉库25-202鱼肉库19-203蔬菜库3344干粮库338表6全船空调总热负荷估算bookmark1表9肉库的热负荷计算bookmark2类似地，可以算出冬季所需的加热量，这里不再对伙食冷库热负荷进行估算同样要对计算中所用到的几个热力参数进行合理取值，这些参数主要有不同场所的温度（见表1），以及各种绝缘围护结构的传热系数（见表7）。

围护结构传热系数（W.Vm2，C）天花板0.361地板0.361围壁0. 361中间分隔壁0.424 1渗入热=s面积X传热系数X温差围护结构面积传热系数温差渗入热渗入热（m2）（W/m2°C）（C）（W）总计（W）天花板2. 36155100.3中间分隔板2X20.4242542.452开门操作热=库容X每日工作时间X冷库内外空气的热量差库容每日工作时间热量差操作热（m3）（h）（/m3）（W）25211513766.43冷风机动力热0. 95（电动机效率）231.6总计12021表10鱼肉库的热负荷计算bookmark6 2实例计算3.2.1伙食冷库参数bookmark7 500DWT散货船为实例，进行伙食冷库的热负荷计算。本船共设4个伙食冷库，肉库、鱼肉库、蔬菜库及干粮库，各库情况见表8. 4个伙食冷库都布置在主甲板上，其上面为A甲板，下面为机舱上平台，肉库、鱼肉库、蔬菜库外设有缓冲间。

1渗入热=s面积X传热系数X温差围护结构面积（m2）传热系数（C）渗入热（W）渗入热总计（W）天花板3X3. 4242473.42开门操作热=库容X每日工作时间X冷库内外空气的热量差库容（m3）每日工作时间（h）热量差（/m3）操作热95（电动机效率）115.8总计932.8表8伙食冷库参数表11蔬菜库的热负荷计算表12干粮库的热负荷计算1渗入热=s面积X传热系数X温差围护结构面积（m2）传热系数（C）渗入热（W）渗入热总计（W）天花板3.4X60. 36131671中间分隔板3X20.424-24-61.12开门操作热=库容X每日工作时间X冷库内外空气的热量差库容（m3）每日工作时间（h）热量差（/m3）操作热95（电动机效率）231.6总计11226 1渗入热=s面积X传热系数X温差围护结构面积（m2）传热系数（C）渗入热（W）渗入热总计（W）天花板2.2X60. 424-28-14262开门操作热=库容X每日工作时间X冷库内外空气的热量差库容（m3）每日工作时间（h）热量差（/m3）操作热95（电动机效率）105.3总计540.9序号库名24h运行16h运行1肉库1表13伙食库热负荷汇总4结束语船用制冷系统的热负荷精确计算涉及到的因素较多，计算过程十分烦琐，而且在总体布置初定的情况下也有一定的困难。采用一些折算后的经验参数进行合理的估算则简单得多，并且能满足选型、订货的要求。

（上接第36页）进入“九五”，江苏造船业开始建造出口机动船。

1997年7月，靖江造船厂1.2万吨散货船下水，开创了我国造船史上地方船厂建造万吨出口船的先例。了解过靖江造船厂那几年发展史的人，都会被他们艰苦奋斗创大业的精神所感动。江苏的其他造船企业也都有资本积累、先进技术的吸收、消化和生产、经营、管理改革的艰苦奋斗创业史。然而，在市场经济的条件下，只靠单个奋进是不可能创出大业来的，还需要有科技、人才、经营管理等方面的支撑。

江苏以及上海，有着多家船舶研究和设计的科研院所，他们为江苏造船企业提供了造船方面优秀的科研成果和良好服务。江苏境内的华东船舶工业学院，每年都有数百名毕业生充实到江苏的造船企业，并能为企业培训急需人才。还有象江苏苏美达船舶国际贸易有限公司那样给予企业在外贸出口上的指导和合作。这些外部条件能否运用和运用程度如何，对企业发展是至关重要的。调整体效应。江苏造船业至今还没有建立起一个省属的“集团公司”，各企业都是根据市场经济的规律来实施自己的生产、经营和管理。各企业根据自己已有的基础条件安排生产，产品上也各有特色。各企业的管理方法，按现代企业的要求也有着各不相同的做法。在这里没有“等、靠、要”，只有努力拼搏和自强不息。这些企业同饮一江水，同行之间逐步形成了一种整体效应。他们之间有着强烈的竞争意识，但也有着相互促进和相互借鉴的作用。如南通中远川崎船舶工程有限公司是通过引进国外造船先进技术和管理理念而建立起来的企业，江苏省内上述造船企业的领导同志几乎都到该公司学习和参观过。江扬船舶集团有限公司和靖江造船厂是近五年内崛起的江苏出口船建造基地，他们和其他造船企业之间也都有很深的交往，有着正式的和非正式的信息交流。江苏沿江的造船企业形成的整体效应如能进一步的发展，将对我国乃至国际造船、航运业有着更加深远的影响。第三，上述企业有着强烈的市场竞争意识，并强