船舶干衣舱设计(附件)【字数：12951】
摘 要摘 要本文设计的热泵干鞋柜主要干燥对象为船员的棉纺织衣物。装置设计系统分为热泵循环系统和空气循环系统两大部分。热泵是一种高效的高品位的能源，可以实现热能由低温向高温的转移，热泵干鞋柜就是利用热泵这一特点，干燥循环系统的干燥介质空气在冷凝器处能够获得数倍于压缩机耗能的热量，这些热量部分来源于压缩机消耗的电能，其余来源于蒸发器的排放废热，同时温度的升高使得空气的相对湿度降低，利于湿鞋的干燥。 针对干鞋柜运行过程中出现的启动速度过慢、干燥介质温度过高等问题，设计中分别设置电加热器、辅助冷却器等装置解决。在方案设计初步确定后，算出水分蒸发速率、耗热量、制冷量等，再选出合适功率的压缩机，对不同状态下的空气处理过程进行核算。接下来，进行蒸发器、冷凝器的结构设计计算，并对各个装置进行选型，完成干鞋柜控制方案的设计。最后，根据要求画出系统图，蒸发器、冷凝器的结构图。关键词船用热泵干衣舱；热泵循环系统；空气循环系统；控制方案
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.1.1研究背景 1
1.1.2研究意义 1
1.2 国内外热泵发展现状 2
1.2.1国外热泵发展现状 2
1.2.2国内热泵发展现状 2
1.3热泵干燥技术的优缺点 2
1.3.1热泵干燥技术的优点 2
1.3.2热泵干燥技术的缺点 3
1.4热泵干燥技术的应用实例 4
1.5 热泵干燥技术的发展展望 5
1.6本课题主要研究内容 6
第二章 方案设计 7
2.1设计要求 7
2.2负荷确定方法 7
2.3船舶干衣舱的基本方案设计及工作原理 7
2.4设计思路 8
第三章 负荷计算 10
3.1水分蒸发速率 10
3.2干燥过程空气循环量 11
3.3干衣舱散热 12
3.4空气处理过程 12
3.5干燥室内空气温度与湿度随着时间的变化过程 15
第四章 热泵设备与选型 16
4.1制冷剂选择 16
4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
.2压缩机选型 18
4.3除湿风机与循环风机 19
4.4可调风门 19
4.5辅助电加热器 19
4.6辅助冷却器 21
4.7消毒 21
4.8蒸发器、冷凝器 21
4.9干衣室 29
4.10膨胀阀、电磁阀及干燥过滤器 30
4.11排水系统 30
4.12管道设计 30
第五章 热泵干衣舱控制方案设计 32
5.1控制总体要求[23] 32
5.2总体方案 32
5.2.1 I/O规划 33
5.2.2控制对象 33
5.2.3控制界面 33
5.2.4控制策略 34
5.2.5故障保护 36
5.2.6其他功能 36
结 论 37
致 谢 38
参 考 文 献 39
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
目前,干燥技术在船舶上得到了一定的运用，比如船用超高压空气干燥过滤技术的研究。根据国内外干燥装置技术的发展情况和国内船舶应用的实际情况，从整体结构、露点、再生能耗、技术成熟性等方面确定船舶的超高压空气过滤装置的形式。在设计过程中，船舶上空间狭小、能源消耗等问题都需要我们考虑。
在早上世纪七十年代，大多数关于干燥技术的研究都是外国进行的。实际上，干燥在工业生产过程中消耗大量的能源甚至决定产品的质量，但令人吃惊的是几乎没有学术研究把干燥技术作为一个专门研究的领域。在遇到关于干燥技术的工业问题时，一些工业部门对此问题竟然毫不关心。直到上世纪七十年代的能源危机，人们才开始认识到干燥技术的重要性，随后世界各地的学者开始对干燥技术进行研究和交流。
1978年8月，第一节国际干燥技术研讨会（IDS）在加拿大的Mcjill大学召开，本次会议共有210位来自世界各地的学者参加，并出版了相关论文集。第一届会议的重大意义是除了学者，参会人员还包括来自产业界的与会者，使得干燥技术更快的投入产业使用中。IDS会议为学者和产业借搭建了一个交流的平台，此后，会议每两年举办一次，发挥了越来越重要的作用。而IDS目前的重要任务之一就是发表和出版与干燥技术相关的论文集。另一重要的有关干燥技术的文件是国际性期刊《干燥技术》。
干燥是工业生产过程中最常遇到的操作技术，但在很长一段时间内，干燥被潜意识认为是一种成熟的技术。在最近十年，美国每年产生的关于干燥机或干燥方面的专利超过200个，而欧洲则有80多个，可以说目前干燥方面的研究开发极具吸引力[1]。
1.1.2研究意义
干燥耗能在工业总能耗中占有极大的比例，从占化工工程的5%到服装行业的35%都不一样。而目前各种干燥机的热效率也大不相同，搞得可达80%，而低的仅仅只有20%，前者一般很难达到，而热泵干燥装置一般具有极高的热效率[2]。热泵干燥技术是一项关键的核心技术，被广泛应用于各行各业对我国实现节能目标意义重大，毕竟干燥设备能耗占全国GDP总能耗12%。
1.2 国内外热泵发展现状
1.2.1国外热泵发展现状
国外的热泵技术发展一直保持领先我国，在制冷剂方面，研究出了R32，R134a等环保型制冷剂，取代了氟利昂，甚至研究出将不同的制冷剂按一定的比例混合，比单一制冷剂的效果要好得多。在热泵干燥机组方面，建立了数学模型，模拟了股部分机组的运行状况，对机组进行了改进，比如在蒸发器前增加了热管，减少了能量的损耗。辅助热源方面，研究出了太阳能辅助热源，在启动机组之前启动太阳能辅助热源，防止温度低时启动热泵发生结霜现象。
1.2.2国内热泵发展现状
虽然我国热泵发展一直落后于西方国家，但是近几年也是有了突飞猛进的发展。在高效节能热泵干燥系统发面，热泵循环风的旁通率影响热泵干燥系统的干燥能耗比;制冷剂的每一个状态下,都有一个最佳的旁通率,此时热泵干燥系统的干燥比能耗最低。热泵干燥控制方式方面，计算机和可编程控制器PLC被应用于热泵干燥，对干燥温度、湿度及湿度等进行精确的调控，精确的控制热泵系统内的每一项参数，提高了产品的质量，进一步降低了能耗。辅助热源方面，研发了太阳能热泵联合干燥，更加的节能且干燥时间也得到了降低，弥补了单独热源的缺点。制冷剂方面，研究发现氢气比空气作为干燥介质效果更好。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.1.1研究背景 1
1.1.2研究意义 1
1.2 国内外热泵发展现状 2
1.2.1国外热泵发展现状 2
1.2.2国内热泵发展现状 2
1.3热泵干燥技术的优缺点 2
1.3.1热泵干燥技术的优点 2
1.3.2热泵干燥技术的缺点 3
1.4热泵干燥技术的应用实例 4
1.5 热泵干燥技术的发展展望 5
1.6本课题主要研究内容 6
第二章 方案设计 7
2.1设计要求 7
2.2负荷确定方法 7
2.3船舶干衣舱的基本方案设计及工作原理 7
2.4设计思路 8
第三章 负荷计算 10
3.1水分蒸发速率 10
3.2干燥过程空气循环量 11
3.3干衣舱散热 12
3.4空气处理过程 12
3.5干燥室内空气温度与湿度随着时间的变化过程 15
第四章 热泵设备与选型 16
4.1制冷剂选择 16
4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
.2压缩机选型 18
4.3除湿风机与循环风机 19
4.4可调风门 19
4.5辅助电加热器 19
4.6辅助冷却器 21
4.7消毒 21
4.8蒸发器、冷凝器 21
4.9干衣室 29
4.10膨胀阀、电磁阀及干燥过滤器 30
4.11排水系统 30
4.12管道设计 30
第五章 热泵干衣舱控制方案设计 32
5.1控制总体要求[23] 32
5.2总体方案 32
5.2.1 I/O规划 33
5.2.2控制对象 33
5.2.3控制界面 33
5.2.4控制策略 34
5.2.5故障保护 36
5.2.6其他功能 36
结 论 37
致 谢 38
参 考 文 献 39
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
目前,干燥技术在船舶上得到了一定的运用，比如船用超高压空气干燥过滤技术的研究。根据国内外干燥装置技术的发展情况和国内船舶应用的实际情况，从整体结构、露点、再生能耗、技术成熟性等方面确定船舶的超高压空气过滤装置的形式。在设计过程中，船舶上空间狭小、能源消耗等问题都需要我们考虑。
在早上世纪七十年代，大多数关于干燥技术的研究都是外国进行的。实际上，干燥在工业生产过程中消耗大量的能源甚至决定产品的质量，但令人吃惊的是几乎没有学术研究把干燥技术作为一个专门研究的领域。在遇到关于干燥技术的工业问题时，一些工业部门对此问题竟然毫不关心。直到上世纪七十年代的能源危机，人们才开始认识到干燥技术的重要性，随后世界各地的学者开始对干燥技术进行研究和交流。
1978年8月，第一节国际干燥技术研讨会（IDS）在加拿大的Mcjill大学召开，本次会议共有210位来自世界各地的学者参加，并出版了相关论文集。第一届会议的重大意义是除了学者，参会人员还包括来自产业界的与会者，使得干燥技术更快的投入产业使用中。IDS会议为学者和产业借搭建了一个交流的平台，此后，会议每两年举办一次，发挥了越来越重要的作用。而IDS目前的重要任务之一就是发表和出版与干燥技术相关的论文集。另一重要的有关干燥技术的文件是国际性期刊《干燥技术》。
干燥是工业生产过程中最常遇到的操作技术，但在很长一段时间内，干燥被潜意识认为是一种成熟的技术。在最近十年，美国每年产生的关于干燥机或干燥方面的专利超过200个，而欧洲则有80多个，可以说目前干燥方面的研究开发极具吸引力[1]。
1.1.2研究意义
干燥耗能在工业总能耗中占有极大的比例，从占化工工程的5%到服装行业的35%都不一样。而目前各种干燥机的热效率也大不相同，搞得可达80%，而低的仅仅只有20%，前者一般很难达到，而热泵干燥装置一般具有极高的热效率[2]。热泵干燥技术是一项关键的核心技术，被广泛应用于各行各业对我国实现节能目标意义重大，毕竟干燥设备能耗占全国GDP总能耗12%。
1.2 国内外热泵发展现状
1.2.1国外热泵发展现状
国外的热泵技术发展一直保持领先我国，在制冷剂方面，研究出了R32，R134a等环保型制冷剂，取代了氟利昂，甚至研究出将不同的制冷剂按一定的比例混合，比单一制冷剂的效果要好得多。在热泵干燥机组方面，建立了数学模型，模拟了股部分机组的运行状况，对机组进行了改进，比如在蒸发器前增加了热管，减少了能量的损耗。辅助热源方面，研究出了太阳能辅助热源，在启动机组之前启动太阳能辅助热源，防止温度低时启动热泵发生结霜现象。
1.2.2国内热泵发展现状
虽然我国热泵发展一直落后于西方国家，但是近几年也是有了突飞猛进的发展。在高效节能热泵干燥系统发面，热泵循环风的旁通率影响热泵干燥系统的干燥能耗比;制冷剂的每一个状态下,都有一个最佳的旁通率,此时热泵干燥系统的干燥比能耗最低。热泵干燥控制方式方面，计算机和可编程控制器PLC被应用于热泵干燥，对干燥温度、湿度及湿度等进行精确的调控，精确的控制热泵系统内的每一项参数，提高了产品的质量，进一步降低了能耗。辅助热源方面，研发了太阳能热泵联合干燥，更加的节能且干燥时间也得到了降低，弥补了单独热源的缺点。制冷剂方面，研究发现氢气比空气作为干燥介质效果更好。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jzgc/jzx/375.html
