1、空气调节处理技术热湿处理确定了空调房间的冷热湿负荷、送风状态点和送风量后，接下来的工作就是选择热湿处理装置把拟送入空调房间的空气处理到送风状态。 根据各种热湿交换设备的工作特点不同可分为：直接接触式热湿交换设备和表面式热湿交换设备。 作为热湿交换的介质有水、水蒸气、液体吸湿剂和制冷剂。 (1)直接接触式热湿处理装置特征 把水、水蒸气等介质直接喷入空气中，或让热湿交换介质与空气直接接触，使空气状态发生变化。 常用的这类装置 喷水室各种水加湿器蒸汽加湿器(2)表面式热湿处理设备又称为表面式或间壁式热湿处理装置特征 将水、水蒸气、制冷剂等介质通过金属分隔面与空气进行热湿交换，从而使空气状态发生变化。

2、 常用的装置 表面式冷却器(表冷器)、空气加热器、盘管、蒸发器和冷凝器空气与水直接接触时的热湿交换原理悬浮在未饱和空气中的水 滴由于水的自然蒸发作用， 会有一部分水由液态转变 为气态，从而在水滴的表 面形成一个温度等于水滴 表面温度的饱和空气薄层， 称为边界层。 热交换由于未饱和空气与水滴之间存在一个饱和空气边界层，因此空气与水滴直接接触时的热湿交换实质上是空气与水滴表面饱和空气边界层的热湿交换。 如果边界层的温度高于周围空气的温度，则边界层向周围空气传热；反之则周围空气向边界层传热。 质交换如果边界层的水蒸气分压力大于周围空气的水蒸气分压力，则水蒸气分子将由边界层向周围空气迁移，此时空气中的

3、水蒸气含量增加，即得到加湿，同时边界层中减少了的水蒸气分子由水滴表面跃出的水分子补充，水滴为蒸发状态。 反之，水蒸气分子由周围空气向边界层迁移，空气中的水蒸气含量减少被除湿，此时边界层容纳不了的过多水蒸气分子会回到水滴中，这个迁移过程实质上是空气中水蒸气的凝结过程。 由于不论是蒸发还是凝结都有潜热的转移，因此当空气与边界层之间存在水蒸气分压力差时，既有湿交换，也有热交换。 空气与水滴之间的热交换是可能包括显热交换和潜热交换的全热交换。 为了全面反映空气与水滴之间的热交换情况，通常用空气初终态的焓差值来表示其热量的变化情况。 由于未饱和空气流经水滴周围时，会把边界层中的饱和空气带走一部分，而补充

4、的未饱和空气在水的蒸发或水蒸气凝结的自然作用下很快又会达到饱和。 因此，边界层的饱和空气将不断地与流过水滴周围的那部分未饱和空气相混合，从而使空气状态发生变化。 这种现象实际上就是两种空气的混合过程。 根据两种不同状态空气的混合规律，混合点C 应位于连接空气初状态点A和 =100%饱和线上 由水温TW决定的饱和状态点B 的直线上。 AB100%CtWC点的具体位置取决于与空气接触的水量或水 滴数量以及空气与水接触的时间长短。 如果参与混合的饱和空气越多，空气的终状态点(即混合后的状态点C)就越接近饱和线。 AB100%CtW空气与水直接接触时的状态变化范围还可以用A1至A7七种典型空气状态变化

5、过程来代表。 注意 DA(PQA)是空气增湿和减湿的分界线HA是空气增焓和减焓的分界线TA是空气升温和降温的分界线。 图312 空气与水直接接触时的状态变化范围及典型过程1)当水温TW低于空气露点温度TL时，发生A1过程。 此时由于TWTLTA 和 DLDA (PQ1PQA)，所以空气被冷却和干燥。 2)当水温TW等于空气露点温度TL时，发生A2过程。 此时由于TWTLTA 和 D2DA (PQ2 =PQA)，所以空气被冷却但含湿量不变，即没有湿交换和潜热交换。 即等湿冷却 图312 空气与水直接接触时的状态变化范围及典型过程3)当水温TW高于空气露点温度TL,且低于空气湿球温度TS时，发生A

6、3过程。 此时由于TWTSTA和D3DA(PQ3PQA)，空气被冷却和加湿。 4)当水温TW等于空气湿球温度TS时，发生A4过程。 此时由于等湿球温度线与等焓线相近，可以认为空气状态沿等焓线变化而被加湿。 在该过程中，由于总热交换量近似为零，而且TW=TS 和 D4DA(PQ4PQA)，说明空气的显热量减少、潜热量增加，二者近似相等。 即等焓加湿降温过程。 图312 空气与水直接接触时的状态变化范围及典型过程5)当水温TW高于空气湿球温度TS而低于空气干球温度TA时，发生A5过程。 此时由于TWTA和D5DA(PQ5PQA)，空气被冷却和加湿。 6)当水温TW等于空气干球温度TA时，发生A6过

7、程。 此时由于TW=TA 和D6DA(PQ6PQA)，说明空气温度不变，不发生显热交换，但空气被加湿。 图312 空气与水直接接触时的状态变化范围及典型过程7)当水温TW高于空气干球温度TA时，发生A7过程。 此时由于TWTA和D7DA(PQ7PQA)，空气被加热和加湿。 掌握上述分析要点，根据喷水室处理空气的喷水温度，借助H-D图就可以很容易地判断出空气状态的变化过程，以及状态参数的变化情况。 图312 空气与水直接接触时的状态变化范围及典型过程表3-1 空气与不同温度水直接接触热湿交换过程的特点 温度高于被处理空气初态湿球温度的水一般称为热水，反之称为冷水，等于该湿球温度的水则称为循环水。

8、 七种典型空气状态变化过程中，要实现前三种过程需喷冷水，实现后三种过程要喷热水，而中间的第四种过程则要喷循环水才能实现。 喷水室又称为喷淋室、淋水室、喷雾室、洗涤室工作原理 借助内部设置的喷水装置喷出的高密度小水滴，与空气直接接触进行热湿交换，从而使空气状态发生变化。 优点 可以对空气实现加热、冷却、加湿、除湿等七种处理过程具有一定的空气净化能力夏冬季可以共用加工制作容易喷水室主要缺点 对水质要求比较高占地面积大水系统复杂需要配备专用水泵适用场合 主要在纺织厂、卷烟厂等以空气湿度为主要调控对象的工艺性空调系统中使用。 喷水室的构造图31 卧式、单级、低速喷水室1前挡水板 2喷水排管 3防水灯

9、4后挡水板 5浮球阀 6底池 7补水管 8供水管 9三通混合阀 10回水管 11滤水器 12水泵 13溢水管 14泄水管 15溢水器 16检查门 喷水排管又称为喷淋排管，主要由供水管和喷嘴组成。 根据空气处理的需要，在喷水室中可设置二至四排。 喷嘴的喷水方向相对于空气流动方向可顺喷，也可逆喷；当采用两排喷水排管时均为对喷。 喷嘴喷嘴用来将水变成小水滴，扩大空气与水直接接触进行热湿交换的面积。 喷嘴喷出的水滴大小、水量多少、喷射角度和喷射距离与喷嘴的构造、喷口孔径以及水压大小有关。 制作喷嘴的材料一般采用黄铜、尼龙、塑料和陶瓷。 (3)挡水板一般用厚度为的镀锌钢板制作，也可以用不锈钢板、铝合金板

10、、玻璃钢、塑料或塑料复合钢板制作。 前挡水板 兼有挡住水滴不飞溅出喷水室和使空气在整个喷水室横截面上能尽量均匀分布进入的双重作用，故又称为均风板。 现已很少使用，取而代之的是流线形格栅整流器(又称为导流板)。 后挡水板 主要有折板形和波纹形两种，当夹带着水滴的空气在挡水板片与片之间的流道曲折通过时，因流动方向的改变而使水滴在惯性作用下与挡水板发生碰撞，将水滴阻留并聚集在板面上，并沿直立的板面流到底池。 底池用来容纳喷淋用水和喷淋落水，其上接有回水管、溢水管、补水管和泄水管四种管道。 当需要使用部分回水调喷水温度和需要对空气进行等焓加湿处理时，就要使用回水管(又称为循环水管)将底池中的水通过滤水

11、器过滤后供给水泵；当夏季对空气进行冷却干燥处理时，底池中的水将增多，为维持底池一定的水位，需借助溢水管通过溢水器将多余的水从底池中排出；当冬季对空气进行喷循环水加湿时，底池中的水将会减少，为维持底池一定的水位，需要通过浮球阀控制补水管向底池自动补水；在需要将底池的水排除干净以便清洗底池或检修设备时，就要用到泄水管。 上面介绍的喷水室，空气的流速比较低，一般为23M/S，称为低速喷水室或普通喷水室。 喷水室除了有卧式、单级和低速的外，相应的还有立式、双级和高速喷水室，此外还有带旁通的喷水室和带填料层的喷水室等。 双级喷水室是风路及水路都串联起来的喷水室。 空气先进入级喷水室再进入级喷水室，而喷淋

12、水是先进入级喷水室，再进入级喷水室。 主要特点 空气的温降(升)、焓降(升)都较大；用水量小；被处理空气的终状态相对湿度较高，一般可达100%。 高速喷水室一般低速喷水室内空气流速仅为23M/S，高速喷水室内的空气流速则为，这种喷水室在我国纺织行业得到了广泛使用。 带旁通的喷水室与一般的喷水室不同，带旁通的喷水室是在喷水室的侧面或上面增加一条旁通风道(又叫二次风道)，它可以使处理的和未处理的空气按一定比例混合而得到要求的空气终参数，通常用于二次回风空调系统。 带填料层的喷水室是在喷水室内倾斜地排列玻璃纤维填料盒，盒上均匀地喷水，空气穿过玻璃纤维层时，与水可以充分接触进行热湿交换，它适用于空气的

13、加湿或蒸发式冷却。 图39 带填料层的 喷水室1水泵 2喷嘴 3玻璃纤维填料盒 4除水器用喷水室处理空气的实际过程 实际用喷水室处理空气时，由于受到各种客观条件的限制，与空气接触的水量是有限的，空气与水接触的时间也很短。 除了用循环水处理空气时水温不会改变外，在其他六种空气处理过程中，水温都将发生变化，从而使得空气状态变化过程不成直线，而是曲线。 用喷水室处理空气时，空气的终状态往往达不到饱和，只能接近饱和，相对湿度一般为90%95%，但也接近了结露状态，故而常把空气经喷水室处理后接近饱和状态时的终状态点称为“机器露点”。 实际过程图313分别为水的初温低于被处理空气露点温度，水滴与空气的运动

14、方向相同(顺流)和相反(逆流)情况下，喷水室处理空气的实际过程。 图313 用喷水室处理空气的实际过程a）顺流 b）逆流特点 (与喷水室相比)结构紧凑。 水系统简单，水质无卫生要求，用水量少。 体积小，使用灵活，用途广。 可以使用多种热湿交换介质。 耗用有色金属材料。 空气处理类型少。 无除尘功能。 耗费较多电能，在加热量要求较大的地方不宜采用。 A)皱褶绕片管B)光滑绕片管C)串片管D)轧片管E)二次翻边片管图314 各种肋片管的构造加热装置空调工程中通常采用的另一类加热装置电加热器电加热器是让电流通过电阻丝发热来加热空气的设备。 优点：加热均匀、热量稳定、效率高，结构紧凑和控制方便等。 在

15、空调机组和小型空调系统中应用较广。 大型空调中经常在送风支管上使用电加热器来控制局部加热。 缺点：耗费较多电能，在加热量要求较大的地方不宜采用。 裸线式加热器图317 裸线式电加热器a）基本构造 b）抽屉式1钢板 2电阻丝 3瓷绝缘子 4隔热层裸线式加热器优点 结构简单热惰性小加热速度快根据需要，电阻丝可布置成单排或多排定型产品常做成抽屉式 ，方便检修缺点 在高温下易断丝漏电，安全性差，必须有可靠的接地装置并且要与风机连锁运行。 电阻丝表面温度高，粘附其上的杂质经烘烤后会产生异味，影响空气质量。 2.管式加热器优点 加热均匀、加热量稳定、安全性好。 缺点 热惰性大，构造比较复杂。 图318 管式电加热器1接线端子 2瓷绝缘子 3紧固装置4绝缘材料 5金属套管 6电阻丝 加湿设备水加湿装置（等焓加湿）可以分为雾化式和自然蒸发式。 压缩空气喷雾器 电动喷雾机 喷雾轴流风机 高压水喷雾加湿器 超声波加湿器蒸汽加湿装置（等温加湿） 蒸汽喷管 干蒸汽加湿器（主要由干蒸汽喷管、分离室、干燥室和电动或气动执行机构等部分组成。 ）除湿设备对空气进行除湿处理（或称减湿、去湿、降湿处理）的方式 加热通风法减湿（加热法和通风法）喷水室除湿表面式换热器除湿冷冻除湿固体吸湿剂除湿液体吸湿剂除湿固体吸湿剂除湿固体吸湿剂分两类：1、靠纯物理作用吸湿，如硅胶和活性炭。 2、靠物理化学作用吸湿，如氯化