船用制冷设施的研发

文章来源：中国制冷设备网　  

　　我国的制冷企业曾联合开发、生产专用的船用制冷压缩机，并且也得到了应用，但早年由于市场小，产品未系列化，总的生产量不大，因而影响了产品技术和质量的提升，随着国外品牌的进入，质量的差距明显，而逐渐退出了市场。

　　目前还有应用的国产品牌主要有引进Hita技术、Daikin技术生产的部分规格半封闭活塞式制冷压缩机，七O四研究所设计生产的船用半封闭螺杆式制冷压缩机。其它已全部以国外品牌、本土化生产和进口的压缩机为主，如B1t2er、Boek、Dorin和Carrier的开启式和半封闭活塞式、螺杆式制冷压缩机。而应用于大量柜式空调器的全封闭制冷压缩机品牌较多，型式有转子式、活塞式、涡旋式等，基本都为国外品牌产品。在冷凝器设计上，除海上石油平台基本以风冷冷凝器为主，采用套片式空气冷却器，其它船舶均使用海水冷却冷凝器，其型式基本全部为多流程的卧式壳管式。海水冷却的壳管式冷凝器已全部采用了锯齿形的高效冷凝管，材质为具有良好耐海水腐蚀性能的铝黄铜或铜镍合金，管板为爆炸复合青铜或铜镍合金的钢板。为保证冷凝管的耐海水腐蚀性能，海水的设计流速均在一定范围内，对于铜镍管，设备制造和使用过程中还应考虑有利于其表面生成有效的保护膜。风冷冷凝器为提高其耐盐雾的性能，一般采用紫铜片为套片材料。间冷式目前均采用干式蒸发器，换热管采用螺旋低内齿管，每一流程流通面积逐渐放大，对于多机头机组，干式蒸发器设计成单一筒体、独立多回路。直冷式均采用铜套片式空气冷却器，对于不同制冷量范围，采用了不同的管径和管距。对于间接式组合空调装置和风机盘管所用的空气冷却器，同直冷式蒸发器一样，采用铜套片式，对于不同制冷量范围，采用了不同的管径和管距。目前船用空调均为中小能量设备，其氟利昂制冷系统用节流装置普遍采用外平衡式热力膨胀阀；随着机组能量调节范围的扩大，电子膨胀阀已开始得到了应用。所有船用空调的风机选配与陆用空调风机型式一样，只是大容量风机材料均为不锈钢，电机为船用电机；而小容量风机基本选用陆用产品，但材料均为非塑料制品，电机防护等级需满足要求。

　　对于制冷压缩机的无级能量调节控制、冷媒水量调节控制、新回风量调节控制是在基于经验的模糊控制和PID的基础上采用PLC元件进行编程控制。而对于仅有制冷压缩机有级能量调节控制大多采用数字式温控仪进行多位控制的形式。对于常年使用的制冷机组，其冷却海水一般采用直接感应冷凝压力的机械式调节阀进行流量控制。

　　对于大容量的间接式组合空调装置的循环风量调节，采用风机电机变频调速的方法，而对于其它空调装置一般采用风机电机抽头的多速控制方法。船用空调性能指标一般要求都为正偏差，同时考虑到设备长期使用的可靠性和稳定性，冷凝器和蒸发器的设计均有一定的余量。

　　因此，一般选用进口制冷压缩机的机组，其能效比陆用机组略高。

　　舰船用空调设备应能耐士45“的横向摇摆，商船用空调设备能耐士50的横向摇摆，并能耐一定角度的横倾、纵摇和纵倾，以及具有耐振动、耐湿热、耐盐雾等性能，海水冷凝器应有足够的耐海水腐蚀性能。船用空调的发展趋势随着原油价格的不断上涨、保护大气臭氧层和防止全球变暖的国际公约在世界范围的实施、以及人们对环境舒适性要求的提高和增强产品竞争力的需要，设备的节能、环保、空调的舒适性和模块化设计必然成为船用空调技术发展的趋势。

　　通过对氟利昂制冷系统制冷剂的变流量控制，提高机组的部分负荷性能，是节能的重要措施之一。

　　应用热泵节能技术，利用海水的热量进行制热，也将逐渐被人所接受，并且在小型船舶上具有相当的应用前景。而根据负荷大小，对空调系统的循环风量进行变风，既是节能的一种手段，更是提高舒适性的好办法。
　　采用环保制冷剂、提高节能效果、结构优化降低耗材，都是体现设备环保特性的重要方面。船用空调批量小、品种杂、规格多，造成设备制造成本高、周期长，而模块化设计将是优化产品制造流程、提高产品质量、达到规模化生产效果的重要出路之一。

　　2005年，我国的年造船产量己达到1200多万载重吨，而我国船用空调产品仅装备于很少一部分国内船舶，占据很大份额的出口船市场还未进入，船用空调设备的发展空间很大。

　　当船用空调的制造质量、服务网络、品牌创建等与技术得到同步发展，我国的船用空调定会获得跨越式的发展。　

速冻机

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