1、Air Conditioning-Chapter 3第三章空调热湿处理设备返回主目录返回主目录上级目录上级目录第二节 空气与水直接接触时的热湿交换第三节 用喷水室处理空气第四节 用表面式换热器处理空气第五节 空气的其它加热加湿方法第六节 空气的其它减湿方法第一节 空气热湿处理的途径及使用设备的类型第1页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3 在在I-DI-D图上分析可知，图上分析可知，在空调系统中，为得到同一在空调系统中，为得到同一送风状态点可以有不同的空送风状态点可以有不同的空气处理途径。以完全使用室气处理途径。以完全使用室外新风的空调系统为例，将外新风的空调系统为
2、例，将室外空气处理到送风状态点室外空气处理到送风状态点的方案如图。的方案如图。夏季处理方案有三种，夏季处理方案有三种，冬季有五种。各种方案是由冬季有五种。各种方案是由简单的空气处理过程组合而简单的空气处理过程组合而成。成。第一节 空气热湿处理的途径及使用设备的类型一、空气热湿处理的途径一、空气热湿处理的途径第2页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3 由此可见，可以通过不同的途径，即采用不同的空气处理方案由此可见，可以通过不同的途径，即采用不同的空气处理方案而得到同一种送风状态。至于究竟采用哪种途径，则须结合各种空而得到同一种送风状态。至于究竟采用哪种途径，则须结合各
3、种空气处理方案及使用设备的特点，经过分析比较才能最后确定。气处理方案及使用设备的特点，经过分析比较才能最后确定。第3页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3二、空气热湿处理设备的类型二、空气热湿处理设备的类型 空气热湿处理设备空气热湿处理设备 第4页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3第二节 空气与水直接接触时的热湿交换 一、空气与水直接接触时的热湿交换原理一、空气与水直接接触时的热湿交换原理 空气通过敞开的水表面或将水喷到空气中，水就与空气发生热空气通过敞开的水表面或将水喷到空气中，水就与空气发生热湿交换，总热交换湿交换，总热交换=显热交
4、换显热交换+潜热交换。潜热交换。显热交换：温差显热交换：温差导热、对流、辐射；导热、对流、辐射；潜热交换（质交换、湿交换）：水蒸汽压差潜热交换（质交换、湿交换）：水蒸汽压差 凝结、蒸发。凝结、蒸发。边界层边界层水水未饱和空气未饱和空气边界层边界层未饱和空气未饱和空气水滴水滴图图3 32 2 空气与水的热、湿交换空气与水的热、湿交换 (a)(a)敞开的水面敞开的水面 （b)b)飞溅的水滴飞溅的水滴 (a)(b)第5页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3质交换以层流分子扩散（水表面质交换以层流分子扩散（水表面饱和空气层）和紊流脉动饱和空气层）和紊流脉动扩散（饱和空气层扩
5、散（饱和空气层空气）两种形式进行，形成对流质交换。空气）两种形式进行，形成对流质交换。当空气与水在一微元面积当空气与水在一微元面积dfdf上接触时，空气温度变化为上接触时，空气温度变化为dtdt，含湿量变化为含湿量变化为d(d)d(d)，空气与水之间发生热湿交换：，空气与水之间发生热湿交换：显热交换：显热交换：dQdQX X=Gc=Gcp pdt=dt=(t-t(t-tb b)df)df湿交换：湿交换：dW=Gd(d)=dW=Gd(d)=(P(Pq q-P-Pqbqb)df=)df=(d-d(d-db b)df)df潜热交换：潜热交换：dQdQq q=rdW=r=rdW=r(d-d(d-db
6、b)df)df总热交换：总热交换：dQdQz z=dQ=dQx x+dQ+dQq q=(t-t(t-tb b)+r)+r(d-d(d-db b)df)df若水温变化为若水温变化为dtdtw w，则总热交换量为：，则总热交换量为：dQdQz z=Wc=Wcdtdtw w在稳定工况下，空气与水之间热交换量是平衡的。在稳定工况下，空气与水之间热交换量是平衡的。dQdQx x+dQ+dQq qWcWcdtdtw w第6页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3二、空气与水直接接触时的状态变化过程二、空气与水直接接触时的状态变化过程 空气与水直接接触时，水表面形成的饱和空气边界层
7、与主空气与水直接接触时，水表面形成的饱和空气边界层与主流空气之间通过分子扩散和紊流扩散，使边界层的饱和空气与流空气之间通过分子扩散和紊流扩散，使边界层的饱和空气与主流空气不断混掺，从而使主流空气状态发生变化。因此，空主流空气不断混掺，从而使主流空气状态发生变化。因此，空气与水的热湿交换过程可以视为主流空气与边界层空气不断混气与水的热湿交换过程可以视为主流空气与边界层空气不断混合的过程。合的过程。在假想的条件下（假定水面无限大，接触时间无限长），在假想的条件下（假定水面无限大，接触时间无限长），全部空气都能达到饱和状态，且空气终状态温度与水温相等。全部空气都能达到饱和状态，且空气终状态温度与水温
8、相等。在理想条件下（接触时间足够长，但水量有限），空气终状态在理想条件下（接触时间足够长，但水量有限），空气终状态达到饱和，且空气终温等于水温，但水温发生变化。达到饱和，且空气终温等于水温，但水温发生变化。第7页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3第8页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3 实际上，空气与水的接触时间是有限的，因此，空气终状态难实际上，空气与水的接触时间是有限的，因此，空气终状态难以达到饱和。以达到饱和。在实际工程中，用空气的初终状态连线来表示空气的变化过程。在实际工程中，用空气的初终状态连线来表示空气的变化过程。第9页，
9、共67页。Air Conditioning-Chapter 3三、热、湿交换的相互影响及同时进行的热湿传递过程三、热、湿交换的相互影响及同时进行的热湿传递过程 1 1、刘伊斯关系式的推导、刘伊斯关系式的推导 对于绝热加湿过程，在对于绝热加湿过程，在dFdF接触面上，空气传给水面的显热量接触面上，空气传给水面的显热量等于水面水分蒸发所需要的潜热量：等于水面水分蒸发所需要的潜热量：(t-t(t-tb b)df=r)df=r(d-d(d-db b)df)dfd db b=/r/r(t-t(t-tb b)对于对于Gkg/sGkg/s的湿空气本身而言的湿空气本身而言,空气失去的显热等于水分带来空气失去的
10、显热等于水分带来的潜热：的潜热：Gr(d-dGr(d-db b)=Gc)=Gcp p(t-t(t-tb b)d db b=c=cp p/r(t-t/r(t-tb b)由上可得：由上可得：/=c=cp p，此即为刘伊斯关系式，它表明对流热交，此即为刘伊斯关系式，它表明对流热交换系数与对流质交换系数之比为常数。换系数与对流质交换系数之比为常数。第10页，共67页。Air Conditioning-Chapter 32 2、适用条件与适用过程、适用条件与适用过程质交换的质交换的Sc=Sc=热交换的热交换的PrPr质交换的质交换的Sh=Sh=热交换的热交换的NuNu适用过程：绝热加湿，冷却干燥，等温加
11、湿，加热加湿等。适用过程：绝热加湿，冷却干燥，等温加湿，加热加湿等。3 3、总热交换、总热交换dQdQz z=dQ=dQx x+dQ+dQq q=(t-t(t-tb b)+r)+r(d-d(d-db b)df=)df=ccp p(t-t(t-tb b)+r(d-d)+r(d-db b)df)df考虑水分蒸发或凝结时的水的液体热的转移，令：考虑水分蒸发或凝结时的水的液体热的转移，令：c cp p=1.01+1.84d=1.01+1.84d，r=ir=iq q=2501+1.84t=2501+1.84tb b 代入上式得：代入上式得：dQdQz z=(i i-i ib b)df)df第11页，共6
12、7页。Air Conditioning-Chapter 3第三节 用喷水室处理空气 一、喷水室的构造和类型一、喷水室的构造和类型 1 1、构造、构造（1 1）喷嘴：使水流雾化）喷嘴：使水流雾化（2 2）排管：布置喷嘴，一排管：布置喷嘴，一四排四排（3 3）挡水板（前、后）：挡水板（前、后）：前：均流与挡水，后：分离水滴与空气，减少过水量前：均流与挡水，后：分离水滴与空气，减少过水量（4 4）外壳外壳 （5 5）底池底池（6 6）管道系统：供水管，循环水管，溢流管，补水管，泄水管道系统：供水管，循环水管，溢流管，补水管，泄水管管 （7 7）水泵水泵2 2、类型、类型（1 1）卧式卧式，立式立式（
13、2 2）单级，单级，双级双级（3 3）低速，高速低速，高速（4 4）带旁通，）带旁通，带填料带填料第12页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3喷淋排管喷淋排管第13页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3玻璃丝盒喷水室玻璃丝盒喷水室第14页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3 喷嘴是喷水室的主要构件之一，在我国空气调节工程中一般常用喷嘴是喷水室的主要构件之一，在我国空气调节工程中一般常用Y1型离心喷嘴，型离心喷嘴，除除Y1型外，在我国还出现了型外，在我国还出现了BTL1型、型、FL型、型、ZK型型 和和JN型等喷
14、嘴。它们的喷水性能较型等喷嘴。它们的喷水性能较YI型喷嘴有所提高喷嘴安装在专门的型喷嘴有所提高喷嘴安装在专门的排管上。通常设一至三排喷嘴。喷水方向根据与排管上。通常设一至三排喷嘴。喷水方向根据与 空气流动方向的相同空气流动方向的相同与否分为顺喷、逆喷和对喷。喷嘴喷出的水滴最后落入底池中。与否分为顺喷、逆喷和对喷。喷嘴喷出的水滴最后落入底池中。1、喷嘴、喷嘴第15页，共67页。Air Conditioning-Chapter 32、喷水室的挡水板、喷水室的挡水板材料：材料：主要使用镀锌钢板制的多折形挡水板，现在出现的双波形挡水板。蛇形挡主要使用镀锌钢板制的多折形挡水板，现在出现的双波形挡水板。蛇
15、形挡水扳等较前有较大改进，已逐步推广应用水扳等较前有较大改进，已逐步推广应用 作用：作用：前挡水板：前挡水板：为了挡住可能飞出来的水滴，并使进入喷水室的空气为了挡住可能飞出来的水滴，并使进入喷水室的空气均匀。因此有时也称前挡均匀。因此有时也称前挡 水扳为水扳为均风扳均风扳”。后挡水板：后挡水板：使夹在空气中的水满分离出来，以减少空气带走使夹在空气中的水满分离出来，以减少空气带走 的水量的水量(过过水量水量)。第16页，共67页。Air Conditioning-Chapter 33、池底部接管、池底部接管底池又和四种管道相连。这四种管道是：底池又和四种管道相连。这四种管道是：(1)循环水管：循
16、环水管：底池通过滤水器与循环水管相连，使落到底池的水能重复使底池通过滤水器与循环水管相连，使落到底池的水能重复使用。用。滤水器的作用是能除去水中杂物，以免堵塞喷嘴。滤水器的作用是能除去水中杂物，以免堵塞喷嘴。(2)溢水管：溢水管：底池通过溢水器与溢水管相连，以便排除夏季内空气中冷底池通过溢水器与溢水管相连，以便排除夏季内空气中冷凝出来的水凝出来的水 或收集回水。此外，溢水器的喇叭口上有水封罩可将喷水或收集回水。此外，溢水器的喇叭口上有水封罩可将喷水室内、外空气隔绝，并使底池室内、外空气隔绝，并使底池 水面维持一定高度。水面维持一定高度。(3)补水管：补水管：由于冬季经常是用循环水加湿空气，一部
17、分水要蒸发到空气中由于冬季经常是用循环水加湿空气，一部分水要蒸发到空气中去，去，所以底池水面将降低。为了维持水面高度略抵于溢水器，需设补水管，所以底池水面将降低。为了维持水面高度略抵于溢水器，需设补水管，并经浮球阀门自动补水并经浮球阀门自动补水(4)泄水管泄水管：为了检修、清洗和防冻等目的，在底池底部需设泄水管，以便能将：为了检修、清洗和防冻等目的，在底池底部需设泄水管，以便能将 池内的水全部泄至下水道。池内的水全部泄至下水道。另外，另外，为了检修和观察的需要，喷水室应装密闭检查门和防水照明灯。为了检修和观察的需要，喷水室应装密闭检查门和防水照明灯。第17页，共67页。Air Conditio
18、ning-Chapter 3二、喷水室的热工计算方法二、喷水室的热工计算方法 喷水室的热工计算方法主要分两类，一类基于热质交换系数，喷水室的热工计算方法主要分两类，一类基于热质交换系数，另一类基于热交换效率。本文主要介绍第二种方法。另一类基于热交换效率。本文主要介绍第二种方法。（一）利用（一）利用E E和和E E的喷水室的热工计算方法的喷水室的热工计算方法1 1、喷水室的热交换效率、喷水室的热交换效率E E和和E E2 2、影响热交换效果的因素、影响热交换效果的因素3 3、喷水室的热工计算方法及步骤、喷水室的热工计算方法及步骤 第18页，共67页。Air Conditioning-Chapte
19、r 3(1)(1)、全热交换效率、全热交换效率E E100Ettttttttttsswwswswsw 1 2451 511221112211()()对于绝热加湿过程：对于绝热加湿过程：Ettttss12111第19页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3(2)(2)、通用热交换效率、通用热交换效率E E Ettttss12131 21 312 31 312211122112、影响热交换效果的因素、影响热交换效果的因素E=f（v，structure，ts1，tw1）（1）空气质量流速的影响）空气质量流速的影响v=G/3600f，v、E、E（P）v=2.53.5 kg/（
20、m2s）（2）喷水系数的影响）喷水系数的影响=W/G （kg w/kg a）E、E（水泵耗能（水泵耗能）第20页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3（3）喷水室结构特性的影响）喷水室结构特性的影响喷嘴排数：一喷嘴排数：一三排三排喷嘴密度：喷嘴密度：水苗叠加，水苗叠加，空气旁通，空气旁通，喷水方向：对垂直排管，单排逆喷，双排对喷，三排一顺喷水方向：对垂直排管，单排逆喷，双排对喷，三排一顺二逆，对水平排管，垂直上喷。排管间距：对垂直排管，二逆，对水平排管，垂直上喷。排管间距：对垂直排管，600MM；对水平排管，上密下疏对水平排管，上密下疏喷嘴孔径：喷嘴孔径：d水滴细水滴
21、细E（易堵）（易堵）（4）空气与水的初参数的影响）空气与水的初参数的影响 空气与水的初参数决定了喷水室内热湿交换推动力的方空气与水的初参数决定了喷水室内热湿交换推动力的方向和大小。向和大小。热交换效率的实验公式热交换效率的实验公式 EA vEA vmnmn()()第21页，共67页。Air Conditioning-Chapter 33.3.喷水室的热工计算方法及步骤喷水室的热工计算方法及步骤 3.1 3.1 计算类型计算类型（1 1）设计计算：对既定的空气处理过程，选择满足要求的喷水室。）设计计算：对既定的空气处理过程，选择满足要求的喷水室。（2 2）校核计算：对结构一定的喷水室，校核其处理
22、能力。）校核计算：对结构一定的喷水室，校核其处理能力。第22页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3空气处理过程需要的空气处理过程需要的E E应等于喷水室提供应等于喷水室提供E E空气处理过程需要的空气处理过程需要的EE应等于喷水室提供应等于喷水室提供EE空气放出（吸收）的热量应等于喷水吸收（放出）的热量空气放出（吸收）的热量应等于喷水吸收（放出）的热量 11221122111221ttttf vttttfvG iiWC ttswswssww(,)(,)()()3.2 3.2 热工计算原则热工计算原则第23页，共67页。Air Conditioning-Chapter
23、 33.3 3.3 循环水量（喷水初温循环水量（喷水初温 冷冻水温）冷冻水温）GiWctGiW ctWWWG iic ttWWWllhwlhlwwxl1221221()()3.4 3.4 喷水温度和喷水量的调整喷水温度和喷水量的调整 ttttlwlw1111第24页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3 （二）利用（二）利用S Swuwu和和E E的喷水室的热工计算方法的喷水室的热工计算方法 三、双级喷水室的特点及其热工计算问题三、双级喷水室的特点及其热工计算问题第25页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3四、喷水室的阻力计算四、喷水室的阻
24、力计算喷水室的阻力由前、后挡水板的阻力，喷嘴排管阻力和水苗阻喷水室的阻力由前、后挡水板的阻力，喷嘴排管阻力和水苗阻力三部分组成，可按下述方法计算力三部分组成，可按下述方法计算 1 1、前后挡水板的阻力、前后挡水板的阻力 这部分阻力的计算公式是这部分阻力的计算公式是 H Hd+Hp+Hw2 2、喷嘴排管阻力、喷嘴排管阻力 这部分阻力的计算公式为这部分阻力的计算公式为3 3、水苗阻力、水苗阻力 这部分阻力的计算公式为这部分阻力的计算公式为第26页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3第四节 用表面式换热器处理空气 一、表面式换热器的构造与安装一、表面式换热器的构造与安装
25、（一）表面式换热器的构造（一）表面式换热器的构造结构：结构：肋管式换热器肋管式换热器材料：管：钢，铜，铝；肋片：铜，铝材料：管：钢，铜，铝；肋片：铜，铝类型：类型：绕片管（绕片管（SRZSRZ加热管，加热管，JWJW表冷器），串片管，轧片管表冷器），串片管，轧片管（表冷器）（表冷器）（二）表面式换热器的安装（二）表面式换热器的安装安装安装方式：垂直安装；水平安装；倾斜安装方式：垂直安装；水平安装；倾斜安装多台使用方式（串、并联）：串联加大焓差，并联增大风量；多台使用方式（串、并联）：串联加大焓差，并联增大风量；应注意换热器与管路的并、串关系。应注意换热器与管路的并、串关系。配件：截止阀，泄水排
26、污阀，旁通管，压力表、温度计配件：截止阀，泄水排污阀，旁通管，压力表、温度计 第27页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3二、表面式换热器的传热性能二、表面式换热器的传热性能1.1.表面式换热器处理空气的特点。表面式换热器处理空气的特点。2.2.提高表面式换热器传热性能的主要途径：提高表面式换热器传热性能的主要途径：KWN(/)111（1 1）强化空气侧放热（肋片改型，加强扰动）强化空气侧放热（肋片改型，加强扰动）（2 2）提高内侧放热（内螺纹管）提高内侧放热（内螺纹管）3 3、等湿过程的传热系数、等湿过程的传热系数 KfstructureW(,),w w=f(Vy
27、)=f(v=f(Vy)=f(v),),n n=f(=f()干冷：干冷：KABmynV()111热水加热：热水加热：KA vmn()蒸汽加热：蒸汽加热：KAvm()第28页，共67页。Air Conditioning-Chapter 34 4、减湿过程的传热系数、减湿过程的传热系数 ,(,)WKfstructure iic ttbpb()KABmypnV()111此公式适合于此公式适合于 1.31.3，对于，对于11 1.31.3不准确。不准确。第29页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3三、表面式换热器的热工计算三、表面式换热器的热工计算 1 1、空气加热器的计算、
28、空气加热器的计算（1 1）计算原则和公式）计算原则和公式 QGC ttKF tWC ttWrpmww()()2112222121ttttpmwwtt热水：热水：蒸汽：蒸汽：221tttpmqtt第30页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3（2）计算步骤）计算步骤a、初选加热器型号，确定并联台数、初选加热器型号，确定并联台数假定假定(v)计算计算f=G/(v)选加热器型号（有效截面积选加热器型号（有效截面积f）并并联台数联台数N=f/fv=G/Nf（vp=8kg/m2s）b、计算加热器的传热系数、计算加热器的传热系数蒸汽加热器蒸汽加热器 热水加热器热水加热器 =0.6
29、=0.6 1.8m1.8m/s/s，W=fwW=fw 10001000（kg/skg/s）第31页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3c c、计算加热量、加热面积和串联台数、计算加热量、加热面积和串联台数 QGC ttFQ K tMFNFpP(),/,/21d、检查安全系数、检查安全系数MNF-F/F=10 20%（3）旁通法应用）旁通法应用 若所选加热器的加热能力（若所选加热器的加热能力（F）远大于所需要的加热量，）远大于所需要的加热量，则采用部分风旁通的方法解决。则采用部分风旁通的方法解决。选最小型号加热器（断面积选最小型号加热器（断面积Fy，加热面积，加热面积
30、F）G=FyvpK=f（v，）加加热终参数热终参数tG/G=（t2-t1）/（t-t1）加热量加热量Q=GCp（t-t1）所需加热面积所需加热面积F=Q/tp（F-F）/F=1020%。第32页，共67页。Air Conditioning-Chapter 32 2、表面式空气冷却器的计算、表面式空气冷却器的计算 （1 1）表冷器的热交换效率）表冷器的热交换效率 Ettttf vStructureGCWCK FGCgwypspee12111111()()(,),EttttFGcf v N Structurewpy12131exp()/()(,)（2 2）表冷器的热工计算类型）表冷器的热工计算类型
31、 设计型：选择表冷器型号、排数、台数设计型：选择表冷器型号、排数、台数 校核型：校核空气处理终参数校核型：校核空气处理终参数第33页，共67页。Air Conditioning-Chapter 33 3）热工计算原则和方法）热工计算原则和方法 Ettttgwee12111111()()Ettttttttf vN Structuressy121322111(,)QG iiWC ttww()()1221（4 4）安全系数的考虑（积灰、结垢）安全系数的考虑（积灰、结垢）、增大传热面积：增加排数；增大迎风面积、增大传热面积：增加排数；增大迎风面积、降低冷水温度、降低冷水温度（5 5）冷媒参数的选定范围
32、）冷媒参数的选定范围 tttCm sww123525650618.,.,./第34页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3（6 6）计算步骤）计算步骤 第35页，共67页。Air Conditioning-Chapter 33 3、水冷器作加热器用时的计算、水冷器作加热器用时的计算任务：校核热水参数（水量、水温）任务：校核热水参数（水量、水温）原则：原则：EttttK FGcGcWctCQGc ttWc ttgwgppwpwwee211111121121165()(),()()第36页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3HB vP()hCq
33、HB VHB VgyPsypn(),()()hCq四、表面式换热器的阻力计算四、表面式换热器的阻力计算1 1、空气加热器的阻力、空气加热器的阻力空气阻力：空气阻力：水阻力：水阻力：2 2、表冷器的阻力、表冷器的阻力空气阻力：空气阻力：水阻力：水阻力：第37页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3五、直接蒸发式表冷器和喷水式表冷器五、直接蒸发式表冷器和喷水式表冷器1 1、直接蒸发式表冷器、直接蒸发式表冷器规范：严禁用氨作制冷剂；氟里昂蒸发温度规范：严禁用氨作制冷剂；氟里昂蒸发温度t2-3.5t2-3.5 喷水式表面冷却器喷水式表面冷却器2 2、喷水式表冷器：露点易控制；
34、传热系数增加。、喷水式表冷器：露点易控制；传热系数增加。第38页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3一、用电加热器处理空气一、用电加热器处理空气 1、优点、优点：电加热器是让电流通过电阻丝发热来加热空气的设备。：电加热器是让电流通过电阻丝发热来加热空气的设备。它有加热均匀、热量稳定、效率高、结构紧凑和控制方便等优它有加热均匀、热量稳定、效率高、结构紧凑和控制方便等优点。点。2、用途：、用途：1）在空调机组和小型空调系统中应用较广。）在空调机组和小型空调系统中应用较广。2）在恒温精度要求较高的大型空调系统中，经常在送风支管上）在恒温精度要求较高的大型空调系统中，经常在
35、送风支管上使用电加热器来控制局部加热。使用电加热器来控制局部加热。注意：用电加热器要耗费较多电能，注意：用电加热器要耗费较多电能，所以在加热量要求较大的所以在加热量要求较大的地方不宜采用。地方不宜采用。第五节 空气的其他热湿处理方法管式电热元件管式电热元件第39页，共67页。Air Conditioning-Chapter 33、结构：、结构：电加热器有两种基本结构形式，电加热器有两种基本结构形式，一种是一种是 裸线式，另外一种是管式。裸线式，另外一种是管式。1）裸线式电加热器：由裸电阻丝构成。这）裸线式电加热器：由裸电阻丝构成。这种电加热器的外壳是由中间填绝种电加热器的外壳是由中间填绝 缘材
36、料的缘材料的双层钢板组成。在钢板上装固定电双层钢板组成。在钢板上装固定电 阻丝的阻丝的瓷绝缘子。电阻丝的排数多少根据设瓷绝缘子。电阻丝的排数多少根据设 计需计需要决定要决定(图中只表示了一排电阻图中只表示了一排电阻 丝丝)。这种。这种电加热器可根据标准图纸进行选电加热器可根据标准图纸进行选 用和加用和加工。在定型产品中，常把电加热器做成工。在定型产品中，常把电加热器做成抽屉抽屉 式，检修更为方便。式，检修更为方便。特点：裸线式电加热器热惰性小，加热迅速、结构简单，但容易特点：裸线式电加热器热惰性小，加热迅速、结构简单，但容易断丝漏电，安全性差。所以，使用时，必须有可靠的接地装置并断丝漏电，安全
37、性差。所以，使用时，必须有可靠的接地装置并应该与风机连锁运行，以免造成事故应该与风机连锁运行，以免造成事故 第40页，共67页。Air Conditioning-Chapter 32）管式加热器）管式加热器管式电加热器由管状电热元件组成这这种电热元件是将电阻丝管式电加热器由管状电热元件组成这这种电热元件是将电阻丝装在特制的金属套管中，中间填充导热性好，但不导电装在特制的金属套管中，中间填充导热性好，但不导电 的材科，的材科，如结晶氧化镁等。管状电热元件除棒状的之如结晶氧化镁等。管状电热元件除棒状的之 外，还有其它形状。外，还有其它形状。棒棒形形 特点：管状电加热器的优点是加热均特点：管状电加热
38、器的优点是加热均 匀、热量稳定、安匀、热量稳定、安全性好。缺点是热惰性大、构造复杂。全性好。缺点是热惰性大、构造复杂。第41页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3二、加湿设备二、加湿设备一）基本加湿原理一）基本加湿原理1、加湿位置：、加湿位置：1）集中加湿：在空气处理房间或送风管道内对送风集中进行。）集中加湿：在空气处理房间或送风管道内对送风集中进行。2）局部补充加湿：在空调房间内部。）局部补充加湿：在空调房间内部。局部补充加湿还有一些其它作用，例如局部补充加湿还有一些其它作用，例如在高温车间可以用它降温，在多尘车间可用在高温车间可以用它降温，在多尘车间可用 它降尘
39、。有时也可以利用局部补它降尘。有时也可以利用局部补充加湿来降低空调房间的热湿比，以便在送风温差不受充加湿来降低空调房间的热湿比，以便在送风温差不受 限制的地方，能尽量限制的地方，能尽量加大送风温差，节省送风量加大送风温差，节省送风量。2、加湿的原理1）等温加湿）等温加湿2）等焓加湿）等焓加湿 第42页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3二）等温加湿二）等温加湿 将蒸汽直接与空气混合是比较简便的等温加湿方法。从图可以看将蒸汽直接与空气混合是比较简便的等温加湿方法。从图可以看出，如果需要出，如果需要 将将G kgh状态状态1的空气，加湿到状态的空气，加湿到状态2，则需要
40、的加湿量，则需要的加湿量为：为：第43页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3 如果将空气加湿到饱和状态点如果将空气加湿到饱和状态点3 3之后还继续加入之后还继续加入 蒸汽，则多余的蒸蒸汽，则多余的蒸汽将凝结成水，放出来的汽化潜热汽将凝结成水，放出来的汽化潜热 又特使饱和空气的温度继续提高，即空又特使饱和空气的温度继续提高，即空气状态将沿饱气状态将沿饱 和线上升到状态点和线上升到状态点4 4。点。点4 4的具体位置可按热平衡的原的具体位置可按热平衡的原 则或作则或作图法得到，用作图法时，先按加湿量大小在图法得到，用作图法时，先按加湿量大小在 等温线的延长线上找到点等温
41、线的延长线上找到点44，过点过点44的等焓线与饱和的等焓线与饱和 线的交点就是状态点线的交点就是状态点4 4。第44页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3在空气调节中，广泛使用的蒸汽加湿设备有蒸汽喷管、在空气调节中，广泛使用的蒸汽加湿设备有蒸汽喷管、干式蒸汽加湿器干式蒸汽加湿器和电和电加湿器。加湿器。1 1、蒸汽喷管、蒸汽喷管 要求不高的地方可以使用蒸汽喷管。普通的蒸汽喷管由略粗于供蒸汽管道要求不高的地方可以使用蒸汽喷管。普通的蒸汽喷管由略粗于供蒸汽管道的管子组的管子组 成，上面开有许多直径为成，上面开有许多直径为23mm23mm的小孔。蒸汽将在管网的压力的小孔。蒸
42、汽将在管网的压力作用下，由这些小孔喷作用下，由这些小孔喷 出，混和到从蒸气喷管周围流过的空气中去。出，混和到从蒸气喷管周围流过的空气中去。为使蒸汽能均匀地从小口喷出，蒸汽喷管的长为使蒸汽能均匀地从小口喷出，蒸汽喷管的长 度不宜大于度不宜大于1rn1rn。小孔。小孔数目根据需要的加湿量多少确定。喷孔间距一般不应小于数目根据需要的加湿量多少确定。喷孔间距一般不应小于50mm50mm。每每个喷孔喷出的蒸汽量可按下式确定：个喷孔喷出的蒸汽量可按下式确定：注意：由于蒸汽压力高会产生噪音，所以应尽量采用工作压力为注意：由于蒸汽压力高会产生噪音，所以应尽量采用工作压力为003MPa以下以下的蒸汽的蒸汽。第4
43、5页，共67页。Air Conditioning-Chapter 32、干蒸汽加湿器干蒸汽加湿器 干蒸汽加湿器的喷管有保温外套，可以将喷管周围加热，性能良好的干式蒸汽加干蒸汽加湿器的喷管有保温外套，可以将喷管周围加热，性能良好的干式蒸汽加湿湿 器还有带气动或电动执行机构的蒸汽调节阀的分离室，干燥室，以保证喷出器还有带气动或电动执行机构的蒸汽调节阀的分离室，干燥室，以保证喷出的是干蒸的是干蒸 汽。下图是汽。下图是QZ52型和型和DZS2型干蒸汽加湿器，字母型干蒸汽加湿器，字母Q或或D表示的表示的是气动或电动执是气动或电动执 行机构。蒸汽由接管行机构。蒸汽由接管l进入外套进入外套2，它对喷管内蒸汽
44、起，它对喷管内蒸汽起加热加热 保温，防止冷凝的作用。保温，防止冷凝的作用。3、电热式加湿器电热式加湿器 电热式加湿器是用管状电热元件放在水盘中做成的。元件通电之后就能将电热式加湿器是用管状电热元件放在水盘中做成的。元件通电之后就能将 水加热水加热而产生蒸汽。补水靠浮球阀自动控制，以免发生断水空烧现象。这种加湿器的加湿而产生蒸汽。补水靠浮球阀自动控制，以免发生断水空烧现象。这种加湿器的加湿量量 大小取决于水温和水表面积大小取决于水温和水表面积。第46页，共67页。Air Conditioning-Chapter 34 电极式加湿器电极式加湿器 电极式加湿器的构造如图。它是利用三根铜棒或不锈钢棒电
45、极式加湿器的构造如图。它是利用三根铜棒或不锈钢棒插入盛水的容器插入盛水的容器 中做电极。将电极与三相电源接通之后，中做电极。将电极与三相电源接通之后，就有电流从水中通过。在这里水是电阻，因而就有电流从水中通过。在这里水是电阻，因而 能被加热蒸能被加热蒸发成蒸汽。除三相电外，也有使用二根电极的单相电极式发成蒸汽。除三相电外，也有使用二根电极的单相电极式加湿器。加湿器。由于水位越高，导电面积越大，通过电流也越强，由于水位越高，导电面积越大，通过电流也越强，因而发热量也越大。所以，产生因而发热量也越大。所以，产生 的蒸汽量多少可以用水位的蒸汽量多少可以用水位高低来调节。高低来调节。电极式加湿器结构紧
46、凑，而且加湿量也容电极式加湿器结构紧凑，而且加湿量也容易控制，所以用的较多。它的缺点是耗电易控制，所以用的较多。它的缺点是耗电 量较大，电极上易积水垢和腐蚀，因此，量较大，电极上易积水垢和腐蚀，因此，宜用在小型空调系统中。宜用在小型空调系统中。第47页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3三）等焓加湿三）等焓加湿直接向空调房间空气中喷水的加湿装置有压缩空气喷雾器、电动喷直接向空调房间空气中喷水的加湿装置有压缩空气喷雾器、电动喷雾机和超声波加雾机和超声波加 湿器。湿器。1、压缩空气喷雾器：用压力为、压缩空气喷雾器：用压力为003MPa(工作压力工作压力)左右的压缩空气将
47、左右的压缩空气将水喷到空气中去，压缩空气喷雾器可分为固定式和移动式两种。水喷到空气中去，压缩空气喷雾器可分为固定式和移动式两种。2、电动喷雾机：由风机、电动机和给水装置组成，也可分为固定式、电动喷雾机：由风机、电动机和给水装置组成，也可分为固定式和转动式两种和转动式两种。3、超声波加湿器：利用高频电力从水中向水面发射具有一定强度的，波、超声波加湿器：利用高频电力从水中向水面发射具有一定强度的，波长相当于红外线波长的超长相当于红外线波长的超 声波，在超声波作用下，水表面将产生几声波，在超声波作用下，水表面将产生几 um左右的微细粒子，从而也可对空气进行左右的微细粒子，从而也可对空气进行 加湿。超
48、声波加湿器主要加湿。超声波加湿器主要优点是产生的水滴颗粒细、运行安静可优点是产生的水滴颗粒细、运行安静可 靠。目前这类产品正在增靠。目前这类产品正在增多。多。第48页，共67页。Air Conditioning-Chapter 34、离心式加湿器：离心式加湿器：靠离心力作用将水靠离心力作用将水 雾化的加湿器。这种加湿器有一雾化的加湿器。这种加湿器有一个圆筒形个圆筒形 外壳。封闭电机驱动一个圆盘和水泵管高速旋外壳。封闭电机驱动一个圆盘和水泵管高速旋 转。水泵管从贮转。水泵管从贮水器中吸水并送至旋转的圆盘上水器中吸水并送至旋转的圆盘上 面形成水膜。水由于离心力作用被甩向破面形成水膜。水由于离心力作
49、用被甩向破碎梳，碎梳，井形成细小水滴。干燥空气从圆盘下部进入，吸井形成细小水滴。干燥空气从圆盘下部进入，吸 收雾化了的水滴收雾化了的水滴从而被加湿从而被加湿 这种加湿器可与通风机组配合，成为一个大型的空气加湿设这种加湿器可与通风机组配合，成为一个大型的空气加湿设备备。除上面介绍的一些加湿方法外，还有一些利用水表面自然蒸发的简易除上面介绍的一些加湿方法外，还有一些利用水表面自然蒸发的简易加湿方法。例加湿方法。例 如，在地面上洒水铺湿草垫让空气在风机作用下通过如，在地面上洒水铺湿草垫让空气在风机作用下通过带水的填料层、设敞口水槽带水的填料层、设敞口水槽 等。但是，他们都有加湿量不易控制、加湿等。但
50、是，他们都有加湿量不易控制、加湿速度慢和占地面积大等缺点。速度慢和占地面积大等缺点。第49页，共67页。Air Conditioning-Chapter 3三、减湿设备三、减湿设备（一）加热通风法（一）加热通风法 1、加热方法、加热方法 原理：提高空气温度，将降低空气相对湿度。原理：提高空气温度，将降低空气相对湿度。特点：不是根本减湿特点：不是根本减湿的方法，但是简单经济。的方法，但是简单经济。2、通风方法、通风方法 原理：用含湿量低的空气混合含湿量高的空气原理：用含湿量低的空气混合含湿量高的空气 特点：简单经济，但无法调特点：简单经济，但无法调节空气温度，有时无法降低空气的相对湿度节空气温度
