CN104235961B - 一种船用冷却飞行器用高压低湿空调装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种船用冷却飞行器用高压低湿空调装置，包括箱体，箱体的一侧设有进风口，箱体的另一端设有送风箱，箱体内沿送风方向依次设置有一级空气调节系统、空气增压系统和二级空气调节系统，空气增压系统由一级空调系统侧进风并送向二级空调系统，箱体内设有旁通空气调节管路，旁通空气调节管路的一端连接空气增压系统的出风口，旁通空气调节管路的另一端连接二级空调系统的出风口，旁通空气调节管路上设有电动蝶阀。采用船舶、平台供应的冷媒水，去除了氟直接蒸发系统和电加热升温，大大简化系统设计复杂度，摒除了潜在危险，其具备高出风压力，精确的温度，低湿度，低能耗的优点。

Description

一种船用冷却飞行器用高压低湿空调装置

技术领域

本发明涉及船用特种空调装置领域，具体涉及适用舰船、石油平台、陆用机场飞机起降时制冷及加热的船用冷却飞行器用高压低湿空调装置。

背景技术

目前舰船上以航空空调装置为飞机提供冷源的设备，从环境取新风，经航空空调装置处理后送至飞机上需要除湿或调温的部位。目前国内配套的一般都是适用于民航机场使用的飞机空调车，该飞机空调车的缺陷之处在于：1.不能适应海洋气候、超高出风压力、低湿度、高精度、节能低耗特点的需求，且配套产品一般都采用进口，其价格高、维护困难、供货周期长；2.飞机空调通常采用压缩机制冷剂制冷，需要消耗大量的电能，且出现故障的机率较高；3.出风口调温通常采用电加热的方式，由于电加热电阻丝升温和降温需要较长时间，既浪费电能，而且控制精度很低。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种控制精确、节约能源、出风压力高、低湿度的船用冷却飞行器用高压低湿空调装置。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种船用冷却飞行器用高压低湿空调装置，包括箱体，箱体的一侧设有进风口，箱体的另一端设有送风箱，所述箱体内沿送风方向依次设置有一级空气调节系统、空气增压系统和二级空气调节系统，所述一级空气调节系统包括沿进风方向顺次设置的一级冷却器、一级挡水器和空气过滤器，所述二级空气调节系统包括沿进风方向顺次设置的二级冷却器和二级挡水器，所述空气增压系统由一级空调系统侧进风并送向二级空调系统，所述箱体内设有旁通空气调节管路，所述旁通空气调节管路的一端连接空气增压系统的出风口，旁通空气调节管路的另一端连接二级空调系统的出风口，旁通空气调节管路上设有电动蝶阀。

进一步地，所述一级空气调节系统及二级空气调节系统的底部均设有凝水盘，凝水盘内分别设有液位传感器，所述一级空气调节系统对应凝水盘的排水管道上串接有电动泵和乒乓球水封，所述二级空气调节系统对应凝水盘的排水管道上设有浮球式排水阀。

进一步地，所述空气增压系统为罗茨风机。

进一步地，所述一级冷却器和二级冷却器分别接入低温循环冷媒水。

进一步地，所述送风箱的出风口出设有出风管，所述出风管上依次设有涡街流量计、管道过滤器、电动三通阀和被压阀。

进一步地，所述一级空气调节系统、二级空气调节系统和送风箱均分别设有温度传感器、压力传感器和湿度传感器，所述一级空气调节系统还设有量测空气过滤器两侧压差的压差传感器，所述进风口处设有温度传感器和湿度传感器。

再进一步地，所述箱体内设有电控箱，所述电控箱与温度传感器、压力传感器、湿度传感器、电动泵、涡街流量计、电动蝶阀、罗茨风机、压差传感器、液位传感器、浮球式排水阀和涡街流量计电连接。

采取以上技术方案后，本发明的有益效果为：

1．利用旁通空气调节管路将罗茨风机增压时产生的高温空气引出与二级空气调节系统处理后的低温空气混合，利用温度、湿度传感器、旁通蝶阀通过一定的运算逻辑控制蝶阀的开启度产生合适温度空气同时又满足低湿（≯8g/Kg）要求，由于电动蝶阀PID控制及空气换热直接充分，其控制精度非常精准，实际可达到±0.1℃。

2．利用大型船舶及海洋石油平台冷水机组输出的冷媒水直接制冷，避免实用压缩机制冷剂系统制冷，节约了电能，减小了对船舶、平台的电网冲击，降低了运行噪音震动，减小了管道压力（正常工作压力不大于6Bar，使用氟系统压力一般达20Bar），简化了系统配件，无需备用压缩机备件、氟利昂、冷冻油、氟系统配件，减小维修难度，降低维护成本。

3．空气经罗茨风机将压缩后的露点温度比常压更高，更容易析水，在不需要低温冷冻水情况下即可将空气绝对含湿量处理到8g/kg，常规飞机空调甚至需压缩机将蒸发温度降低至零度以下才能满足除湿要求，此时压缩机工作工况恶劣、能耗大、故障率高甚至要增加融霜系统满足要求。

4．采用罗茨风机作为增压风机替代大部分飞机空调使用的高压离心风机。提供压力为5-60KPa(离心风机一般提供0.5-15KPa),流量不低于7000Kg/h,使用船舶、平台特殊结构增加输送距离可达300m。且风机变频可根据客户要求选择合适风量及压头，节省能耗。

5．空气处理过程中加入大量各类传感器，可以对各个状态空气监控、设定。对各类故障监控并输出报警至监控台。

6．本发明一级排水系统同时包含电动排水泵及特殊设计乒乓球水封，出风压力低时，直接使用乒乓球水封排水；出风压力高时系统自动打开电动泵排水，大大提高了电动排水泵的使用寿命。

7．本发明使用先进的可逻辑控制器对一级盘管出风温度、湿度，风机出风温度、湿度，二级盘管出风温度、湿度，通过合理逻辑控制一、二级电动三通阀、旁通蝶阀使其在满足湿度的前提下达到温度要求。

本发明是一种适用海洋气候，低能耗，智能化程度高，工作可靠，适应力强的飞行器用空调装置，采用船舶、平台供应的冷媒水，去除了氟直接蒸发系统和电加热升温，大大简化系统设计复杂度，摒除了潜在危险，其具备高出风压力，精确的温度，低湿度，低能耗的优点。

附图说明

图1为本发明的原理图。

图中：进风口1，一级冷却器21，一级挡水器22，空气过滤器23，凝水盘24，电动泵25，乒乓球水封26，罗茨风机3，二级冷却器41，二级挡水器42，凝水盘43，浮球式排水阀44，旁通空气调节管路51，电动蝶阀52，送风箱61，涡街流量计62，管道过滤器63，电动三通阀64，被压阀65，压差传感器71，压力传感器72，湿度传感器73，温度传感器74，液位传感器75，电控箱8，箱体9。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详述：

如图所示，一种船用冷却飞行器用高压低湿空调装置，包括箱体9，所述箱体9的一侧设有进风口1，箱体的另一端设有送风箱61，所述送风箱61的出风管道上依次串接有涡街流量计62、管道过滤器63、电动三通阀64和被压阀65，所述电动三通阀64连接风机的进风口；所述箱体9内沿送风方向依次设置有一级空气调节系统、空气增压系统和二级空气调节系统，所述一级空气调节系统包括沿进风方向顺次设置的一级冷却器21、一级挡水器22和空气过滤器23，所述二级空气调节系统包括沿进风方向顺次设置的二级冷却器41和二级挡水器42，所述一级冷却器21和二级冷却器41为通入循环冷凝水的表冷器；所述空气增压系统为罗茨风机3，所述由罗茨风机3一级空调系统侧进风并送向二级空调系统；

所述一级空气调节系统和二级空气调节系统的正下方分别设有凝水盘24和凝水盘43，所述一级空气调节系统下方的凝水盘24的排水管上一次串接有电动泵25和乒乓球水封26；所述二级空气调节系统的正下方的凝水盘43的排水管上串接有浮球式排水阀44；所述凝水盘24和凝水盘43上均设有液位传感器75；

所述进风口、一级空气调节系统、二级空气调节系统和送风箱处均分别设置有压力传感器72、湿度传感器73和温度传感器74；所述空气过滤器23处设有量测其两侧压力差的压差传感器71，所述箱体内设有电控箱8，所述电控箱与各传感器及电控元件电连接。

本发明的的工作过程为：

开启冷媒水后，开启电器控制系统，系统自动检测新风入口配套电动蝶阀开启状态，检测进风温度，启动风机，根据设定的温、湿度值和传感器检测值比对后自动进入制冷模式或干燥除湿模式。

制冷模式下根据进风口处温度传感器数值调节循环冷凝水水管上的电动三通阀开启度，调节制冷效果，根据出风箱处温度传感器数值与设定值比较调节电动蝶阀开启度，以罗茨风机出风口的热风对冷风进行调节，使其出风温度无限接近设定值。

在干燥除湿模式下，根据一级空气调节系统的温度传感器测量的数值调节其对应的冷凝水管道上的电动三通阀的开启度使一级空气调节系统的出风温度保持14℃，根据二级空气调节系统的温度传感器测量的数值调节其对应的冷凝水管道上的电动三通阀的开启度使二级空气调节系统的出风温度保持14℃，同时根据出风箱处温度传感器的数值调节电动蝶阀以保证出风温度稳定在客户设定值。

以上实施例仅用以说明发明的技术方案而非对其限制，任何无创造性的修改或等同替换，而未脱离本发明精神和范围的，均应涵盖在本权利要求的保护范围中。

Claims (1)

1.一种船用冷却飞行器用高压低湿空调装置，包括箱体，箱体的一侧设有进风口，箱体的另一端设有送风箱，所述箱体内沿送风方向依次设置有一级空气调节系统、空气增压系统和二级空气调节系统，所述一级空气调节系统包括沿进风方向顺次设置的一级冷却器、一级挡水器和空气过滤器，所述二级空气调节系统包括沿进风方向顺次设置的二级冷却器和二级挡水器，所述空气增压系统由一级空调系统侧进风并送向二级空调系统，其特征在于，所述箱体内设有旁通空气调节管路，所述旁通空气调节管路的一端连接空气增压系统的出风口，旁通空气调节管路的另一端连接二级空调系统的出风口，旁通空气调节管路上设有电动蝶阀；所述一级空气调节系统及二级空气调节系统的底部均设有凝水盘，凝水盘内分别设有液位传感器，所述一级空气调节系统对应凝水盘的排水管道上串接有电动泵和乒乓球水封，所述二级空气调节系统对应凝水盘的排水管道上设有浮球式排水阀；所述空气增压系统为罗茨风机；所述一级冷却器和二级冷却器分别接入低温循环冷媒水；所述送风箱的出风口出设有出风管，所述出风管上依次设有涡街流量计、管道过滤器、电动三通阀和被压阀；所述一级空气调节系统、二级空气调节系统和送风箱均分别设有温度传感器、压力传感器和湿度传感器，所述一级空气调节系统还设有量测空气过滤器两侧压差的压差传感器，所述进风口处设有温度传感器和湿度传感器；所述箱体内设有电控箱，所述电控箱与温度传感器、压力传感器、湿度传感器、电动泵、涡街流量计、电动蝶阀、罗茨风机、压差传感器、液位传感器、浮球式排水阀和涡街流量计电连接。