摘 要  本文介绍了军用空调机在方舱总体方案设计时应考虑的问题，并结合自己从事方舱空调选型的经验，提出自己的看法，供方舱设计人员参考。

关键词  军用空调机  选型计算  安装  隔振降噪

1  引言

    方舱作为一种在野外条件下为工作人员和仪器设备提供适宜环境和安全防护的工作间,舱内的环境好坏对人员的心理、生理及情绪会产生较大大影响，对某些设备功能也有较大影响。在夏季高温和冬季低温季节,舱内如没有空调机(制冷或者制热)，舱内人员将无法工作,一些电子设备也会因高温或低温影响而失去功能或显示指示不明确，从而带来严重的后果。

随着方舱技术的发展和现代化战争的需要，空调机在方舱上的使用越来越普遍。

２  空调机的分类和选择原则

2.1  分类

2.1.1  空调机分为军用和民用两大类，主要区别如下： 

a）军用空调机适应环境温度范围较大,可在-5～55℃正常工作；

b）军用空调机可以承受载车的振动、冲击，而民用空调机则不能；

c）军用空调机元器件经过严格筛选，其可靠性、可维修性要求远高于民用空调机；

d）军用空调机“三防”性能远高于民用空调机。

2.1.2  空调机按结构形式分类

a）整体式（其中有窗式和外置式）；

b）分体式（落地式、壁挂式、吊顶式）。

2.1.3  空调机按功能分类

a）冷风型

b）电热型

c）热泵型

d）热泵辅助电热型

2.2  选型原则

     在方舱总体方案设计阶段时，选择空调机应考虑一下几个方面：

a）空调机制冷量和制热量；

b）空调机的结构形式;

c）空调机的安装形式;

d）空调机的拖动;

e）空调机的振动和噪声;

f）空调机的使用和维护。

空调机应按下表规定的环境温度选用

功能类型	环境温度（℃）
冷风型	18～55
电热型	-45～55
热泵型	-5～55
热泵辅助电热型	-5～55

方舱在设计中应优先选用壁挂分体式空调机，这种空调机室内机体积小，占用空间小，噪声小，对有屏蔽要求的方舱比较好处理过线及管路孔口，安装结构支架较简单，这是目前最常用的一种。

当方舱内部空间较小时，选用外置空调机比较合适。外置式空调机，利用风道把冷、热风沿顶部四周均匀排放，更符合人机环境工程技术要求，其应用也越来越广泛。

在空间满足的情况下，尽可能选用双功能（制冷、制热）空调机，这样可以保证舱内环境冬暖夏凉。

3  空调机的制冷量及制热量计算

  要选择制冷量及制热量与方舱空间大小相匹配的空调机，应通过舱内热负荷计算，选择制冷量或制热量与此相当的空调机。计算方法可分为稳定传热计算法和不稳定传热计算法。稳定传热计算法是假定温度场不随时间变化，温度分布规律按直线变化。不稳定传热计算法式考虑温度场随时间变化，热量传递周期性波动等因素。

3.1  制冷量计算

3.1.1  热负荷

    根据方舱实际使用环境及工况，方舱舱内热负荷主要来源有以下几个方面：

a）舱内、外温差传入的热量；

b）太阳辐射传入的热量

c）窗口、孔口缝隙等传入的热量

d）通风换气时，新风带入的热量

e）舱内照明、仪器设备等产生的热量

f）舱内操作人员产生的热量。

3.1.2  计算方法

a） 舱内、外温差传入的热量Q1

Q1(w)＝k·F·Δt

式中：

K--方舱外表面积,m2

Δt—舱内、外温差，℃；

b)  太阳辐射传入的热Q2

根据试验，方舱外部无遮阳措施时，方舱内部增加热量40%，即：

Q1(w)＝0.4Q1

c)  窗口、孔口缝隙等传入热量Q3

Q3(w)＝0.28ρCΔtV

式中：

c--空气比热（0～100℃），c＝1J/(g·℃);

ρ--空气密度，ρ＝1.293kg/m3

V—方舱最大空气泄漏量，一般不大于90 m3/hd)  

d)  通风换气时，新风传入的热量Q4

Q4(w) ＝0.28ρCΔtV0

式中：

V0—换气量m3/h

e)  舱内照明、仪器设备等产生的热量Q5(w)

f)  舱内操作人员产生的热量Q6

Q6(w) ＝n·g

式中：

n—舱内操作人数；

g—单人的散热量，一般去145～152W

综上所述，方舱内总的热负荷等于各种热量的总和，即：

Q热(w) ＝Q1+ Q2+Q3+ Q4+ Q5+ Q6

空调的制冷量等于上述舱内总的热负荷。

我们也可以不通过计算舱内热负荷，而是在大量试验和总结成功经验的基础上，估计出方舱单位传热面积上消耗的制冷量，并计算出方舱内总的热负荷，即：

Q热＝λ·F

式中：

λ—方舱单位面积上消耗的制冷量，一般去160W/m2

3.2  制热量计算

根据方舱内设备在冬季使用时的实际情况环境及工况，不考虑太阳各种发热物体和操作人员的发热量，方舱内冷负荷主要来源有以下几个方面：

a） 舱内、外温差传入的冷量Q1；

b） 窗口、孔口缝隙等传入的冷量Q3；

c） 通风 换气时，新风传入的冷量Q4；

计算方法如：

计算方法和公式同制冷计算一致，方舱内总的冷负荷等于各种冷量的总和，即：

   Q冷（W）＝Q1+ Q3+ Q4

空调的制热量等于上述舱内总的冷负荷。

4  空调机的安装

对于整体式和分体式空调机的安装，设计时应考虑支架刚度，避免悬臂结构；室外机与支架支架之间应有减震措施，孔口处便于维修；壁板开口处和空调之间应做好密封处理，减少冷风泄漏，提高制冷效率。

分体式室内机质量较轻，可通过过渡板直接安装在舱内壁板上。

此外，还应考虑冷凝水的排放。冷凝水的排放一般有两种方式：一种是直接排放，即穿过壁板直接排出舱外；另一种式走暗管（壁板内）过渡排放。不论哪一种都应遵守以下原则：排水管由高到低必须畅通，尽可能不拐弯，路径尽量短。舱内安装的空调机排水处应设不锈钢接盘，再用管导出舱外。导水管接头应采用不锈钢件，导水管最好选用带钢丝骨架的增强塑料管以保证管路畅通。

5  空调器隔振降噪

尽管空调本身已经采取了减振措施，但在空调机安装设计时还应采取隔振、减振措施，从而有效避免载车越野时产生的共振，减少对空调机器自身的破坏。隔振就是在两个结构之间增加一个柔性环节，从而使一个结构传到另一个结构的力激振或运动得到组织或降低。减振就是利用各种形式的阻尼耗散振动体的振动能量，从而达到降低此能量的目的。隔振、减振最直接的手段就是安装隔振器或减振器，但值得注意的是并非安装隔振器或减振器就一定能起作用。根据振动理论，当空调器固有频率ωn和激振外力频率（越野车振动频率）W车相同时，就会产生共振，振动有可能放大许多倍。当激振外力频率W车与空调器固有频率ω空之比W车／ω空＞时，隔振器才能有效。与隔振器相反，在共振区域W车和ω空较为接近时，阻尼效果最好：而在W车／ω空＞时，增大阻尼（安装减振器）反而会降低减振效果。因此选择减振器和隔振器时，必须了解各设备的振动频率和固有频率，进行合理选取，才能达到最佳效果。

从振源上进行减振和隔振处理是最积极、最有效的方法之一。

参考文献

[1]  国防科学技术委员会. 军用方舱空调设备通用规范。1995年5月。

[2]  高增仁. 特种车辆空调负荷计算.方舱技术.1994（3，3）。

[3]  康浩、高菘主编. 最新空调制冷设备安装使用维修大全地震出版社，1995年12月。

 

 

出处：百度文库