海洋运输是世界贸易的主要运输方式,承担了其中90%外贸货物的运输,对世界经济的发展做出巨大的贡献。大部分船舶采用柴油机作为主推进动力装置,主机的热效率只有50%左右,大量的废热通过排烟、冷却水等方式排走,能源的利用率不高。本文从船舶主机余热利用和节能的角度出发,围绕转轮除湿空调在船舶上的应用进行研究。本文首先阐述了船舶余热的利用现状,并对某船柴油机的热平衡作了详细的计算,对各部分热量所占比例和余热的品质作了分析。其次介绍了现有船舶空调装置的基本情况,对转轮除湿空调的原理作了详细阐述,总结了除湿转轮在空调领域的应用及研究现状,并根据海洋环境的特殊性和船舶余热的分布及使用状况,分析船用除湿转轮空调系统的节能特性。通过和传统蒸发压缩式制冷系统的对比,讨论其在船舶上应用的可行性。最后提出两种转轮除湿空调系统方案：单级除湿方案和双级除湿方案。在两种方案中,除湿转轮的干燥剂再生均是利用船舶余热。通过比较两个系统方案干燥剂再生所需要的蒸汽量和辅助压缩式空调机组压缩机的功耗,选择了压缩机功耗较小的双级除湿方案作为本文的系统方案,并进一步比较了双级除湿方案所需要的蒸汽量与船上现有的锅炉装置富余的蒸汽量,验证了该船现有的锅炉装置不需要进行改造就能够满足系统的需要；同时还计算了双级除湿方案在实船上应用的节能潜力,计算结果表明压缩机的功耗仅需额定功耗的46.6%。本文所构架的转轮除湿空调系统双级除湿方案可以有效地应用于船舶空调装置的节能改造,可利用船舶柴油机余热,节省船舶空调能耗。该双级转轮除湿方案同时有利于减少船舶运行中的碳排放,符合当前国际海事组织保护海洋环境、减少碳排放以及提高船舶能效的趋势。