电子课件-《空气调节与中央空调装置(第三版)》-A02-3827-第三章-中央空调的空气处理设备.pptx

1、第三章 中央空调的空气处理设备第一节 喷水室第二节 表面式换热器第三节 加湿器第四节 空气除湿设备第五节 空气的净化设备第六节 中央空调的水系统第七节 空调通风系统空气处理设备的分类 与被处理的空气接触与否直接接触式空气处理设备喷水室间接接触式空气处理设备表面式换热器第一节 喷水室喷水室的特点 优点1.保证较严格的露点温度控制2.相同空气出口露点温度时，喷水室需冷水的供水温度较高3.一定的空气净化能力，在烟草厂、纺织厂应用广泛4.金属消耗量少，造价低5.特有功能：蒸发冷却绝热加湿6.采用地下水、江水、湖水等做冷源时，较间接冷却更能满足空调要求 缺点 水系统复杂一、喷水室中空气的热湿处理过程1.

2、交换过程2.过程特点过程线水温特点t或显热 d或潜热h或总热量 过程名称 O-1tshtshtl减小增加减小减焓加湿O-4tsh=ts减小增加不变等焓加湿O-5tgtshts减小增加增加增焓加湿O-6tsh=tg不变增加增加等温加湿O-7tshtg增加增加增加升温加湿 空气与水直接接触时各种过程的特点二 喷水室的结构和类型1.喷水室的基本结构二 喷水室的结构和类型2.喷水室的分类分类依据分类依据特点特点喷水级数单级和双级喷水室空气流动方向立式：空气流动由下向上，水由上向下喷出，处理空气量小时常用立式卧式：空气流动为水平方向，水以顺喷或逆喷方向喷出，处理空气量大时常用卧式空气流动速度低速（风速为

3、23m/s）高速（风速为3.56.5m/s）风机置于喷水室的前后位置吸入式压入式外壳材料金属喷水室：钢板非金属喷水室：玻璃钢、钢筋混凝土、砖砌二、喷水室的结构和类型3.喷水室的主要部件挡水板前挡水板：前挡水板的作用是使进入喷水室的空气均匀，增加热湿交换效果，挡住可能溅出来的水滴。后挡水板：分离空气中悬浮的水滴，减少被处理空气带走的水量。二 喷水室的结构和类型3.喷水室的主要部件喷嘴使喷出的水雾化，增加水与空气的接触面积。二、喷水室的结构和类型3.喷水室的主要部件喷嘴水流通过两个直流短管喷嘴相向喷射二、喷水室的结构和类型3.喷水室的主要部件底池及连接管路底池是喷水室的容水设备，按照能容纳23mi

4、n的总喷水量设计，深度一般取0.40.7m。材料用彩钢、混凝土或砖砌。1）补水管。用浮球阀来控制水位。2）循环水管。供循环喷水使用。为防止杂质堵塞喷嘴孔口，在循环水管前设置滤水器。3）溢水管。其作用是保持水池有一定水位。4）泄水管。冬天防冻或在清扫检查水池时用，泄水管装在池底最低处。三、影响喷水室热交换效率的因素1.水气比水气比()2.空气速度空气速度3.喷水室喷水室结构结构（1）喷水室排数（2）喷嘴密度（3）喷水方向（4）排管间距（5）喷嘴孔径第二节 表面式换热器换热器在机组中风机盘管风机盘管换热器在机组中一、表面式换热器处理空气的基本过程 A-1等湿加热过程等湿加热过程 A-2等等湿冷却湿

5、冷却过程过程 A-3减湿减湿冷却冷却过程过程二、表面式换热器的分类二、表面式换热器的分类三、三、表面表面式换热器的结构与安装式换热器的结构与安装增强换热的途径图3-9 空气加热器管路连接a）热水管路与加热器连接并联、串联连接 b）蒸汽管路与空气加热器连接三、三、表面式换热器的结构与安装表面式换热器的结构与安装第三节 加湿器一、一、加湿器的类型加湿器的类型喷雾加湿器喷雾加湿器等焓加湿等焓加湿蒸汽蒸汽加湿器加湿器等温加湿等温加湿二、加湿器的结构和工作原理1 1 等温加湿等温加湿-干蒸汽加湿器干蒸汽加湿器二、加湿器的结构和工作原理1 1 等温加湿等温加湿-电极式加湿器电极式加湿器1-进水管 2-电极

6、 3-保温层 4-外壳 5-接线柱 6-溢出管 7-橡皮管 8-溢水嘴 9-蒸汽管二、加湿器的结构和工作原理1 1 等温加湿等温加湿-电热式加湿器电热式加湿器二、加湿器的结构和工作原理2 2 等焓加湿等焓加湿离心式喷雾加湿器离心式喷雾加湿器特点：节省电能，安装维修方便，体积小，使用寿命长，可用于较大型空调系统。但水滴颗粒较大，不能完全蒸发。二、加湿器的结构和工作原理2 2 等焓加湿等焓加湿高压喷雾加湿器高压喷雾加湿器特点：体积小，质量轻，耗电量少，加湿量大，雾粒细，效率高。水未经有效过滤时，喷嘴易堵塞，最好用软化水。二、加湿器的结构和工作原理2 2 等焓加湿等焓加湿湿膜加湿器湿膜加湿器二、加湿

7、器的结构和工作原理2 2 等焓加湿等焓加湿湿膜滤料湿膜滤料 有机填料是由加入特殊化学原料的植物纤维纸浆制成。1m3的填料可提供440660m2的接触面积。造价低，容易腐烂，易滋生细菌，需每年更换湿膜。无机填料是以玻璃纤维为基材，经特殊成分树脂浸泡，再经烧结处理高分子复合材料。1m3填料可吸水100kg。无机填料加湿器吸水性好，饱和效率高，易碎，不便安装搬运，现使用较少。金属材料主要有铝合金填料和不锈钢填料两种。金属填料饱和效率低，造价高，不腐烂，可反复清洗。适合循环水加湿系统。二、加湿器的结构和工作原理2 2 等焓加湿等焓加湿超声波加湿器超声波加湿器加湿器加湿器类型类型加湿能力加湿能力（kg/

8、h）电耗电耗（W/kg）优点优点缺点缺点干蒸汽干蒸汽100300加湿迅速、均匀、稳定；不带水滴、不带细菌；节省电能，运行费低；可以满足湿度控制精度要求较高的场所需要蒸汽源及输汽管道；设备结构复杂，初期投资高电极式电极式420780加湿迅速、均匀、稳定；不带水滴，不带细菌；控制方便灵活，可满足空调区域对湿度较高的控制精度要求 耗电量大，运行、维护费用高；不使用软化水或蒸馏水时，内部易结垢，清洗较困难电热式电热式可设定离心式离心式2550安装方便，使用寿命长，耗电量低水滴颗粒较大，不能完全蒸发，需要排水，加湿后需升温高压喷雾高压喷雾6600890加湿量大，雾粒细，效率高，运行可靠，耗电量低可能带菌

9、，喷嘴易堵塞湿膜加湿湿膜加湿可设定小饱和效率高，节电、省水，初投资和运行费用较低易产生微生物微生物污染超声波加湿超声波加湿1.22020体积小，加湿强度大，加湿迅速，耗电量少，使用灵活，控制性能好，雾粒小而均匀，加湿效率高可能带菌，单价较高，加湿后需升温各种加湿器性能比较第四节 空气除湿设备一、空气除湿的方法1.通风除湿通风除湿2.升温除湿升温除湿3.降温除湿降温除湿4.吸附除湿吸附除湿5.吸收除湿吸收除湿二、常用除湿机1 1 冷冻除湿机冷冻除湿机二、常用除湿机2 2 氯化锂除湿机氯化锂除湿机特点：氯化锂吸收水分后成为结晶水，不是水溶液，属于干式除湿干式除湿。工作原理：处理区270，再生区90

10、。处理空气进入处理区后，常温下，转轮中吸湿剂的水蒸气分压力低于湿空气的水蒸气分压力，处理空气的水分被转轮中的吸湿剂吸附，处理后的空气由处理风机送出。同时，再生空气经加热后进入转轮的再生区，在高温下，空气的水蒸气分压力低于转轮中吸湿剂的水蒸气分压力，因此，原先吸附的水分被脱附，并随湿空气排至室外，转轮又恢复了除湿能力。组成:除湿系统、再生系统、控制系统粉尘、纤维粉尘、纤维烟、雾烟、雾生物粒子（花粉、细菌、病毒）生物粒子（花粉、细菌、病毒）自然来源自然来源土壤风化土壤风化火山喷发火山喷发海水喷沫海水喷沫森林火灾森林火灾植物花粉植物花粉人为来源人为来源工厂生产、排放工厂生产、排放燃烧燃烧汽车、飞机汽

11、车、飞机核试验核试验第五节 空气的净化设备空气动力学直径:0.01100 m包括：纤维、固态粉尘、液滴、花粉等又称“总悬浮尘”（Total Suspending Particles）评价室外大气环境等级的指标之一大气尘分布和组成大气尘分布和组成0.10.011.010 m气相物质（蒸气）气相物质（蒸气）凝结凝结尘粒尘粒凝并凝并土壤风化等，细菌，土壤风化等，细菌，花粉等花粉等细粒子细粒子粗粒子粗粒子一、空气的净化空气的净化 1 1 污尘的种类及粒径范围污尘的种类及粒径范围分类名称粒径范围备注固体粉尘100m在静电力的影响下会凝聚，重力作用下沉降烟气1m 烟尘1m升华或蒸气冷凝和随后的融合所组成，

12、在常温常压下会冷凝成固态液体水雾及烟雾1535m 气溶胶 气体中未稳定分散的细小液态或固态粒子，它们可能凝聚或在重力、惯性力的作用下，沉降在一些表面上有机物有机粒子细菌(0.20.5m)花粉(5150m)真菌孢子(120m)病毒孢子(1m)1微米有多大?1 m=1/1000 mm头发头发:150 m花粉花粉:10 m一、空气的净化空气的净化 2 2 空气的含尘浓度表示方法空气的含尘浓度表示方法（1）质量浓度质量浓度：单位体积空气中含有的灰尘质量(kg/m3)。（2）计数浓度计数浓度：单位体积空气中含有的灰尘颗粒(粒m3或粒L)。（3）粒径颗粒浓度粒径颗粒浓度：单位体积空气中所含的某一粒径范围的

13、灰尘颗粒数(粒m3或粒L)。一般的室内空气允许含尘标准采用质量浓度，而洁净室的洁净标准(洁净度)则采用粒径颗粒浓度(每升空气中大于等于某一粒径的尘粒总数)。人的健康：日益关注的“建筑综合症”-室内空气品质 IAQ过敏呼吸道疾病癌症携带细菌、病毒-感染通风空调系统本身运行效率下降风机、热交换器、传感器、阀门、风道等影响建筑美观-装修褪色、风口黑渍 降低产品成品率半导体、集成电路、液晶、彩管等电子产品精密机械、胶卷、化工制药、生物工程一、空气的净化空气的净化 3 3 室内空气的室内空气的净化要求净化要求（1）一般净化一般净化：保持空气清洁即可，对室内含尘浓度无确定控制指标要求，大多数以调节温度和湿

14、度为主的民用与工业建筑空调均属此类。（2）中等净化中等净化：对室内空气含尘浓度有一定的要求，通常提出质量浓度指标，例如一级宾馆的客房、办公室、接待室要求含尘量不超过0.15mg/m3。（3）超净净化超净净化：对室内空气含尘浓度提出严格要求。由于尘粒对生产工艺的有害程度与尘粒的大小和数量有关，所以均以粒径浓度作为控制指标。二、空气过滤器的工作原理及性能指标空气过滤器的工作原理及性能指标1.拦截作用小而轻的灰尘粒子小而轻的灰尘粒子随气流而运动，当随气流而运动，当绕过纤维时，离纤绕过纤维时，离纤维表面太近的灰尘维表面太近的灰尘就会被拦截就会被拦截下来。下来。气流速度 纤维直径纤维数量灰尘直径如果大于

15、纤维之间的间隙，就会被拦住。一般来说，灰尘直径远小于纤维间隙，也就是说，筛效应很少发生。气流速度 纤维直径 纤维数量1.拦截作用2.惯性作用较大的灰尘粒子在气流中做惯性运动。当气流绕过纤维时，惯性大的粒子来不及绕过而直接撞到纤维上。灰尘越大，惯性力越强，撞击纤维的可能性越大，过滤效果越好气流速度 纤维直径纤维数量3.扩散作用气流速度小于 1 m的灰尘粒子不随气流运动，而是因空气分子的撞击做无规则运动，称为“布朗扩散运动”。如果撞在过滤器纤维上就被捕获。粒子越小，扩散运动越剧烈，撞击纤维的机会越多，过滤效果越好。纤维直径 纤维数量4.重力作用微粒通过纤维层时，在重力作用下发生脱离流线的位移，也就

16、是因重力沉降而沉积在纤维上。由于气流通过纤维过滤器特别是通过滤纸过滤器的时间远小于1s，因而对于直径小于0.5m的微粒，当它没有沉降到纤维上时已经通过了纤维层，所以重力沉降完全可以忽略。5.静电作用-+气流速度 纤维直径 纤维数量过滤效率过滤效率过滤器阻力过滤器阻力：通常把过滤器开始使用时的阻力称为初阻力，而把必须更换时的阻力称为终阻力。终阻力约等于两倍初阻力。过滤器容尘量过滤器容尘量：过滤器的容尘量越大，使用周期就越长。过滤器的面速和滤速过滤器的面速和滤速：阻力与面速和滤速有关。面速或滤速越高，阻力越大。过滤效率对照表三、常用空气过滤器的种类1 1 初效空气过滤器初效空气过滤器 初效板式尼龙

17、网过滤器 初效板式无纺布过滤器2 2 中效空气过滤器中效空气过滤器 玻璃纤维中效过滤器 中效空气过滤器主要用于过滤110m的尘埃。过滤材料有无纺布、玻璃纤维、中细孔聚氨酯泡沫塑料等。结构形式有平板式、袋式、分隔板式。三、常用空气过滤器的种类3 3 高效空气过滤器高效空气过滤器 有隔板高效过滤器 高效空气过滤器过滤粒径小于1m的尘粒，用于普通100级以上洁净室送风的末级过滤。滤料有超细玻璃纤维纸、超细石棉纤维纸、超细聚丙烯纤维纸等。结构形式有无隔板式、有隔板式，还有特殊环境下使用的耐高温或耐高湿空气过滤器。三、常用空气过滤器的种类各种过滤器的性能比较空气过滤器在安装和使用中的注意事项按照净化等级

18、的要求合理地选择过滤器：一般净化要求：一道初效过滤器即可；中等净化要求：初效，加中效；超净净化要求：至少三道，初效，加中效，末级为高效或亚高效；中效过滤器和高效过滤器必须位于系统的正压段，高效过滤器一般位于送风口处。初效过滤器适用于一般空调系统，对尘粒大的灰尘（5m）可以有效过滤，可作为更高级过滤器的预滤，起一定保护作用。中效过滤器对大于1m的粒子能有效过滤，可用于高效过滤器的前级保护。随着运行时间的延长，过滤器积尘使阻力增大，一般取过滤器的初阻力的两倍作为终阻力，当达到终阻力时，应对过滤器进行更换或清洗，并按终阻力选择风机；过滤器的安装过程中一定要注意风系统负压段落的密封问题，保证周围空气不

19、渗入空调系统。第六节 中央空调的水系统一、中央空调的水系统形式开式水系统开式水系统闭式水系统闭式水系统一、中央空调的水系统形式同程式水系统同程式水系统异程式水系统异程式水系统一、中央空调的水系统形式单式泵水系统单式泵水系统复式泵水系统复式泵水系统一、中央空调的水系统形式定流量水系统定流量水系统变流量水系统变流量水系统冷却水系统示意图冷却水系统示意图二、水系统的主要部件1.冷却塔逆流引风式逆流引风式逆流鼓风式逆流鼓风式1-风机 2-挡水板 3-布水装置 4-填料层 5-下部水槽 6-导风板 7-塔体 二、水系统的主要部件1.冷却塔1-扶梯 2-风机 3-风机支架 4-收水填料及支架 5-布水器

20、6-上壳体7-淋水填料 8-填料支架 9-挡风板 10-进水管 11-上立柱 12-下壳体 13-下立柱 14-出水管 15-基础逆流引风式逆流引风式二、水系统的主要部件1.冷却塔1-带防护盖 2-鼓风机导管 3-过流管 4-循环水输入口 5-散水槽 6-进风百叶窗7-填料 8-水槽 9-内部踏板 10-V带 11-钢梯 12-鼓风机叶片 13-电动机 14-鼓风机外壳 15-外板 16-检查口 17-台架 18-塔体骨架 19-循环水输出口 20-手动供水管 21-自动控水管 22-排水管 23-溢流管横流式冷却塔横流式冷却塔二、水系统的主要部件1.冷却塔冷却塔的技术指标冷却塔的技术指标技术

21、指标技术指标说明说明热负荷冷却塔每平方米上有效面积上单位时间内所吸收的热量，单位是kJ/（h）水负荷冷却塔每平方米上有效面积上单位时间内所能冷却的水量，单位是m/（h）。热负荷或水负荷越大，冷却数量越多冷却温差t进冷却塔水温t1与出冷却塔水温t2之差，反映温降绝对值的大小，但不反映冷却效果与外界气象条件的关系冷幅高 t出冷却塔的水温与当地当时湿球温度t之差。t值是水所能冷却的极限水温。t越小，t2越接近t，冷却效果越佳，一般t在5左右二、水系统的主要部件2.水泵离心式水泵离心式水泵 离心式泵叶轮 a)开式 b)半开式 c）闭式 a)b)c）二、水系统的主要部件2.水泵吸入方式吸入方式 a)a)

22、单吸单吸 b b）双吸）双吸吸入吸入室室：泵吸入室的主要作用是为了减少液体进入泵体时的流动阻力，其结构有锥体管式和圆环形式。锥体管式比较普遍，其锥度为7 18。圆环形吸入室轴向尺寸短，结构简单，但流体进入叶轮的撞击损失和旋涡损失较大，流速分布不均匀，适用于总扬程较大的多级泵。二、水系统的主要部件2.水泵 a)圆柱形 b)迷宫形 c）锯齿形 离心泵的密封环二、水系统的主要部件2.水泵 填料轴封1-填料压盖 2-液封环 3-填料 4-填料盒 5-轴二、水系统的主要部件2.水泵 机械轴封1-传动座 2-螺钉 3-弹簧 4-压紧垫 5-动环密封圈 6-动环 7-静环 8-静环密封圈 9-泵轴 S-密封

23、端面 X-大气 Y-密封介质 二、水系统的主要部件3.管道4.分水器和集水器 是水系统中用于连接各路水管供、回水的配、集水装置。按进回水分为分水器、集水器。二、水系统的主要部件5.阀门蝶阀蝶阀闸阀闸阀二、水系统的主要部件5.阀门球阀球阀截止阀截止阀二、水系统的主要部件5.阀门止回阀止回阀放气阀放气阀二、水系统的主要部件6.水流量保护装置靶式流量开关靶式流量开关压差式流量开关压差式流量开关三、冷却水系统的补水量水分损失四种形式 1.蒸发损失m1 2.漂水损失m2 漂水损失为循环水量的0.1%0.3%。3.排污损失m3 通常排污损失为循环水量的0.3%0.5%。4.泄漏损失m4 通常这部分很小，可

24、以忽略不计。四、冷（热）水系统的定压和补水水分损失四种形式 1.高位膨胀水箱加定频补水泵 2.密闭定压补水装置（气压罐+定频补水泵）3.变频补水泵加超压泄水 4.定频补水泵加超压泄水第七节 空调通风系统一次回风式集中空调通风系统示意图一次回风式集中空调通风系统示意图一、风机离心式风机离心式风机 离心式风机主要结构1-吸入口 2-叶轮前盘 3-叶片 4-后盘 5-机壳6-出口 7-截流板（风舌）8-支架离心式风机的性能参数1）流量。单位为m3s或m3h。2）压头（全压）。风压用符号p表示，单位为Pa或kPa，工程上常用mmH2O为单位。风机的全压定义为风机出口截面上的总压（该截面上动压u2/2与

25、静压之和）与进口截面上的总压之差。动压在全压中所占的比例很大，有时达到全压的50%以上；同时，因为在确定管路的工作点时采用是静压曲线，因此，风机需要用全压及静压分别表示。3）功率。功率指由原动机传到风机轴上的功率，也称轴功率，用符号P表示，单位为W或kW。风机的输出功率又称为有效功率，用符号Pe表示。它表示单位时间内气体从风机中所得到的实际能量。它可表示为Pe=QP。4)效率。风机的有效功率Pe与风机的输入功率P的比值，用符号表示，=P/Pe。一般前向叶轮=0.7，后向叶轮=0.9以上。5)转速。风机的风量、风压、功率等参数都随风机的转速改变而改变。风机转速是指风机叶轮每分钟的转数，以符号n表

26、示，常用的单位是rmin。一、风机轴流式风机轴流式风机 轴流式风机基本结构 1-机壳 2-叶片 3-吸入口 4-扩压段 5-电动机二、风管风管保温风管保温防腐？防腐？风管材质？风管材质？截面形状？截面形状？三、风阀分类？分类？经常开关经常开关调节阀调节阀对开式电动多叶调节阀侧送风口侧送风口格栅风口 条缝风口四、风口的分类及气流组织的特点散流器散流器方形散流器 圆形散流器四、风口的分类及气流组织的特点孔板送风口孔板送风口由出口格栅、集尘箱和旋流叶片组成。分顶送式旋流送风口和地板送风旋流式风口。顶送式适宜在送风温差大、层高低的空间中应用。特点是送风气流与室内空气混合好，速度衰减快，而且栅格和集尘箱

27、可以随时取出清扫。四、风口的分类及气流组织的特点喷射式送风口喷射式送风口采用空气动力学原理进行结构设计，风口射流出风，保证气流到达较远距离。夏季，斜向上送风；冬季，斜向下送风。射程远，噪声低诱导比大角度调节范围 30侧向送风距离最远可达50m垂直送热风可至30m深喷口阻力大，自动均流 送风管路短并且简单冷热量损失少 可根据实际情况对送风方向进行调节适用场所 高大空间场所，如机场、影剧院、工业厂房、宾馆大堂及体育馆、会展中心等四、风口的分类及气流组织的特点旋流送风口旋流送风口 送风状态为旋转出风，诱导比大，送风温度和速度能快速衰减送风角度水平，扩散面积大，适合送冷风送风角度垂直，送风深度大，适合

28、送热风（可调型风口）风口阻力稳定，噪声低，舒适性高；与散流器相比较，具有诱导比大，外形美观等优点四、风口的分类及气流组织的特点四、风口的分类及气流组织的特点置换送风口置换送风口 悬空安装性能性能可悬挂安装安装高度3.510m；送风温差-8+12；最大送风深度可达10m；可通过手动链条或者电动执行器调节导流盘位置满足冷热工况的需要。适用场所适用场所 工业厂房等高大空间。气流组织的特点：气流组织的特点：（1 1）上送下回）上送下回 适合于有恒温要求和适合于有恒温要求和洁净度要求的工艺性空调洁净度要求的工艺性空调及冬季以送热风为主且空及冬季以送热风为主且空调房间层高较高的舒适性调房间层高较高的舒适性

29、空调系统空调系统。单侧送、回单侧送、回双侧送、回双侧送、回顶棚散流器送、双侧回顶棚散流器送、双侧回顶棚孔板送、单侧回顶棚孔板送、单侧回四、风口的分类及气流组织的特点（2 2）上送上回）上送上回 这种气流分布这种气流分布形式主要形式主要适用于以适用于以夏季降温为夏季降温为主且房间层高较低主且房间层高较低的舒适性空调系统。的舒适性空调系统。单侧送风单侧送风双侧由内向外送风双侧由内向外送风双侧由外向内送风双侧由外向内送风送、回不在同一侧送、回不在同一侧顶棚送、回两用散流器顶棚送、回两用散流器（3 3）下下送送风风 （3 3）下下送送风风 （4 4）中送风中送风 这种送风方式在满足室这种送风方式在满足室内温、湿度要求的前提下，内温、湿度要求的前提下，有明显的节能效果有明显的节能效果，但就竖，但就竖向空间而言，存在着温度向空间而言，存在着温度“分层分层”现象。现象。主要适用于主要适用于高大的空间，如需设空调的高大的空间，如需设空调的工业厂房等，通常称为工业厂房等，通常称为“分分层空调层空调”。中送、下回中送、下回中送、下回中送、下回+顶排顶排