课题四 空气调节设备

1、2021-6-18 2021-6-18 空调系统要满足生产工艺和人体舒适要求，创空调系统要满足生产工艺和人体舒适要求，创 造和保持一定环境温度、湿度、气流速度以及空气洁造和保持一定环境温度、湿度、气流速度以及空气洁 净度，均需要通过空气调节设备完成。空气调节设备净度，均需要通过空气调节设备完成。空气调节设备 可以对空气进行加热、冷却、加湿、除湿、净化、消可以对空气进行加热、冷却、加湿、除湿、净化、消 声等处理，对空气进行输送、分配及调节风量，控制声等处理，对空气进行输送、分配及调节风量，控制 室内的气流组织。室内的气流组织。 本章将空气调节设备分为空气加热与冷却设备、本章将空气调节设备分为空气

2、加热与冷却设备、 空气加湿与除湿设备、空气净化设备和空气调节通风空气加湿与除湿设备、空气净化设备和空气调节通风 设备，分别对其种类、形式、结构组成、工作原理、设备，分别对其种类、形式、结构组成、工作原理、 性能特点等进行介绍。性能特点等进行介绍。 2021-6-18 1学习要求学习要求 本章本章重点重点是常用空气调节设备的种类、工作原理、基本是常用空气调节设备的种类、工作原理、基本 结构、性能特点及适用范围，通过学习应达到以下要求结构、性能特点及适用范围，通过学习应达到以下要求 （1 1）掌握喷水室、表面式空气换热器、电加热器的工）掌握喷水室、表面式空气换热器、电加热器的工 作原理、基本结构、

3、性能特点及适用范围；了解热回收的作原理、基本结构、性能特点及适用范围；了解热回收的 意义，了解热回收设备的种类、工作原理及性能特点。意义，了解热回收设备的种类、工作原理及性能特点。 （2 2）掌握空气加湿与除湿设备的种类、工作原理、基）掌握空气加湿与除湿设备的种类、工作原理、基 本结构、性能特点及适用范围。本结构、性能特点及适用范围。 （3 3）了解空气净化的目的和标准；掌握空气过滤器的）了解空气净化的目的和标准；掌握空气过滤器的 滤尘机理、种类、结构、性能特点及适用范围；了解洁净滤尘机理、种类、结构、性能特点及适用范围；了解洁净 室、局部净化设备的种类、结构形式、性能特点及适用范室、局部净化

4、设备的种类、结构形式、性能特点及适用范 围。围。 2021-6-18 （4 4）掌握风机的种类、工作原理、基本结构、性能特点及）掌握风机的种类、工作原理、基本结构、性能特点及 适用范围。适用范围。 （5 5）了解送、回风口的种类、基本结构、性能特点及适用）了解送、回风口的种类、基本结构、性能特点及适用 范围；了解通风管道的种类、材料及适用范围。范围；了解通风管道的种类、材料及适用范围。 （6 6）了解空调通风管道用阀的作用、种类、工作原理、基）了解空调通风管道用阀的作用、种类、工作原理、基 本结构、性能特点及适用范围。本结构、性能特点及适用范围。 （7 7）了解消声原理，了解消声器的种类、工作

5、原理、基本）了解消声原理，了解消声器的种类、工作原理、基本 结构、性能特点及适用范围。结构、性能特点及适用范围。 2021-6-18 2本章难点本章难点 （1 1）空气热湿处理设备种类、形式较多，掌握）空气热湿处理设备种类、形式较多，掌握 起来有一定难度，应结合实训，通过观看设备起来有一定难度，应结合实训，通过观看设备 实物或模型，掌握其基本结构、工作原理及适实物或模型，掌握其基本结构、工作原理及适 用范围。用范围。 （2 2）不同使用场合对空气的洁净度要求不同，）不同使用场合对空气的洁净度要求不同， 应根据净化标准合理选择、布置空气过滤器。应根据净化标准合理选择、布置空气过滤器。 洁净室及局

6、部净化设备适用于洁净度要求较高洁净室及局部净化设备适用于洁净度要求较高 的场合。应结合实训，通过观看设备实物或模的场合。应结合实训，通过观看设备实物或模 型，掌握其基本结构、工作原理。型，掌握其基本结构、工作原理。 2021-6-18 6.1 空气加热与冷却设备空气加热与冷却设备 空气加热与冷却设备分空气加热与冷却设备分直接接触式和表面式直接接触式和表面式。喷。喷 水室等设备属于直接接触式，其水室等设备属于直接接触式，其特点特点是被处理的是被处理的 空气与热、湿交换的介质直接接触；空气换热器空气与热、湿交换的介质直接接触；空气换热器 属于表面式，其属于表面式，其特点特点是与空气进行热、湿交换的

7、是与空气进行热、湿交换的 介质不与被处理的空气直接接触，只是通过热交介质不与被处理的空气直接接触，只是通过热交 换设备的换热表面（固体壁面）来进行。在实际换设备的换热表面（固体壁面）来进行。在实际 工程中，有时也将这两类设备组合起来使用。例工程中，有时也将这两类设备组合起来使用。例 如喷水式表面冷却器就是这样一种设备。如喷水式表面冷却器就是这样一种设备。 2021-6-18 6.1.1 喷水室喷水室 喷水室可以对空气实现喷水室可以对空气实现加热、冷却、加湿、除湿加热、冷却、加湿、除湿等多种处理等多种处理 过程，而且还具有一定的过程，而且还具有一定的净化能力净化能力，夏冬季可以共用。，夏冬季可以

8、共用。 优点：优点：在结构上易于实现工厂化制作、现场安装，金属消耗在结构上易于实现工厂化制作、现场安装，金属消耗 量少，在空调工程中得到了广泛的使用，尤其是大型的集中量少，在空调工程中得到了广泛的使用，尤其是大型的集中 式空调系统和相对湿度要求严格的场合。式空调系统和相对湿度要求严格的场合。 缺点：缺点：占地面积大、水系统较为复杂、对水质卫生要求高、占地面积大、水系统较为复杂、对水质卫生要求高、 运行费用高等缺点。运行费用高等缺点。 1喷水室的工作原理和分类 工作原理：工作原理：喷水室工作时，用喷嘴将一定温度的水喷成喷水室工作时，用喷嘴将一定温度的水喷成 雾状水滴，使通过的空气与水直接进行热、

9、湿交换，以雾状水滴，使通过的空气与水直接进行热、湿交换，以 达到预期的空气处理要求。达到预期的空气处理要求。 2021-6-18 分类：分类： （1 1）按被处理空气在喷水室内的流速大小分为低速）按被处理空气在喷水室内的流速大小分为低速 的（流速为的（流速为2 23m/s3m/s）和高速的（流速为）和高速的（流速为3.53.56.5m/s6.5m/s ）两类。目前喷水室多数为低速的，高速喷水室在我）两类。目前喷水室多数为低速的，高速喷水室在我 国的纺织行业使用较多。国的纺织行业使用较多。 （2 2）按气流方向分，可将喷水室分为卧式和立式两）按气流方向分，可将喷水室分为卧式和立式两 类。卧式喷水

10、室空气气流为水平方向，水为顺气流或类。卧式喷水室空气气流为水平方向，水为顺气流或 逆气流喷，也可以采用垂直上喷；立式喷水室空气气逆气流喷，也可以采用垂直上喷；立式喷水室空气气 流由下向上或由上向下，水由上向下喷。立式一般用流由下向上或由上向下，水由上向下喷。立式一般用 于小风量处理，可以减少占地面积。于小风量处理，可以减少占地面积。 2021-6-18 （3 3）按有无填料层分，可将喷水室分为无填料层和有）按有无填料层分，可将喷水室分为无填料层和有 填料层两种。喷水室一般无填料层，但有填料时可以增填料层两种。喷水室一般无填料层，但有填料时可以增 加喷水效率，并可兼作过滤用（如玻璃丝盒喷水室）。

11、加喷水效率，并可兼作过滤用（如玻璃丝盒喷水室）。 （4 4）按级数分，分为单级喷水室和双级喷水室。为了）按级数分，分为单级喷水室和双级喷水室。为了 充分应用天然冷源，节约用水量，可将两个喷水室串联充分应用天然冷源，节约用水量，可将两个喷水室串联 起来，组成双级喷水室。由于在双级喷水室里水被重复起来，组成双级喷水室。由于在双级喷水室里水被重复 使用，所以水的温升（降）大，用水量小。因此，双级使用，所以水的温升（降）大，用水量小。因此，双级 喷水室常被用于使用天然冷（热）水的场合。喷水室常被用于使用天然冷（热）水的场合。 2021-6-18 2喷水室的基本结构 图图6.1 喷水室的基本结构喷水室的

12、基本结构 1.前挡水板；前挡水板；2.喷嘴与排管；喷嘴与排管；3.防水灯；防水灯；4.外壳；外壳；5.后挡水板；后挡水板；6.浮球阀；浮球阀； 7.底池；底池；8.补水管；补水管；9.滤水器；滤水器；10.循环水管；循环水管；11.冷水管；冷水管；12.三通调节阀；三通调节阀； 13.水泵；水泵；14.供水管；供水管；15.溢水管；溢水管；16.泄水管；泄水管；17.溢水器；溢水器；18.检查门检查门 2021-6-18 2喷水室的主要部件 （1）喷嘴和喷嘴排管）喷嘴和喷嘴排管 喷嘴作用是使喷出的水雾化，增加水与空气的接触面积。喷喷嘴作用是使喷出的水雾化，增加水与空气的接触面积。喷 嘴一般由黄

13、铜、尼龙或玻璃钢制成。决定其性能的主要技术嘴一般由黄铜、尼龙或玻璃钢制成。决定其性能的主要技术 指标为同样喷水压力下的喷水量和雾化效果。指标为同样喷水压力下的喷水量和雾化效果。 图图6.2 空调工程中常用的几种喷嘴结构空调工程中常用的几种喷嘴结构 2021-6-18 喷嘴在喷水室断面上的布喷嘴在喷水室断面上的布 置，应能使水滴均匀地布置，应能使水滴均匀地布 满整个断面，密度一般为满整个断面，密度一般为 13132424个个m m2 2。在横断面。在横断面 上通常呈梅花形排列（见上通常呈梅花形排列（见 图图6.36.3），可以布置成一排、），可以布置成一排、 二排或三排。常见的为二二排或三排。常

14、见的为二 排或三排。喷水方向可选排或三排。喷水方向可选 择顺喷（喷水方向与气流择顺喷（喷水方向与气流 方向一致）或逆喷（喷水方向一致）或逆喷（喷水 方向与气流方向相反）。方向与气流方向相反）。 仅为加湿用的喷水室，可仅为加湿用的喷水室，可 采用一排喷嘴，顺喷或逆采用一排喷嘴，顺喷或逆 喷。喷。 图图6.3 喷嘴的排列形式喷嘴的排列形式 2021-6-18 喷嘴排管距前挡水板和后档水板的距离一般采用喷嘴排管距前挡水板和后档水板的距离一般采用200200 300mm300mm。排间间距，对于喷嘴孔径小于。排间间距，对于喷嘴孔径小于5.5mm5.5mm，风量在，风量在 1010 10104 4m m

15、3 3h h以下时，可采用以下时，可采用600mm600mm；对于大风量的喷水室，；对于大风量的喷水室， 排间间距宜采用排间间距宜采用100010001200mm1200mm。 喷嘴排管按供水干管所处位置不同有上分式和下分式，喷嘴排管按供水干管所处位置不同有上分式和下分式， 喷水室断面大时采用中分式或环式，如图喷水室断面大时采用中分式或环式，如图6.46.4所示。排管所示。排管 的最低点应设泄水阀。的最低点应设泄水阀。 图图6.4 喷嘴排管的连接方式喷嘴排管的连接方式 2021-6-18 （2）挡水板）挡水板 挡水板分为前挡水板和后挡水板两种，挡水板分为前挡水板和后挡水板两种，前挡水板的作用前

16、挡水板的作用是是 挡住飞溅出来的水滴，并使进入喷水室的空气均匀地流过整挡住飞溅出来的水滴，并使进入喷水室的空气均匀地流过整 个断面，故又称为均风板。个断面，故又称为均风板。后挡水板的作用后挡水板的作用是分离空气中携是分离空气中携 带的水滴，以减少空气带走的水量（又称过水量）。带的水滴，以减少空气带走的水量（又称过水量）。 挡水板应能防止锈蚀，一般采用镀锌钢板，玻璃钢或改性挡水板应能防止锈蚀，一般采用镀锌钢板，玻璃钢或改性 聚氯乙烯塑料制成，目前塑料板用的较多。聚氯乙烯塑料制成，目前塑料板用的较多。 图图6.5 挡水板挡水板 2021-6-18 （3）外壳）外壳 喷水室的外壳一般用喷水室的外壳一

17、般用双层钢板双层钢板制成，并应有角钢或弯曲制成，并应有角钢或弯曲 钢板加固。钢板加固。有防腐蚀要求时，一般采用玻璃钢外壳有防腐蚀要求时，一般采用玻璃钢外壳，内夹，内夹 保温层，也可采用保温层，也可采用8080100mm100mm的钢筋混凝土现场浇制或水槽的钢筋混凝土现场浇制或水槽 用钢筋混凝土、壁用砖砌、顶加钢筋混凝土盖板。喷水室用钢筋混凝土、壁用砖砌、顶加钢筋混凝土盖板。喷水室 的断面做成矩形，高宽比为的断面做成矩形，高宽比为1.11.1：1 11.31.3：1 1，断面的大小，断面的大小 根据通过的风量及推荐流速根据通过的风量及推荐流速2 23m/s3m/s确定。确定。 为了能进入喷水室检

18、修、喷水室的外壳上应有不小于为了能进入喷水室检修、喷水室的外壳上应有不小于 400400600mm600mm的密封检查门。为了便于观察喷水情况，检查的密封检查门。为了便于观察喷水情况，检查 门上应有玻璃观察孔。小室内应设有防水照明灯。门上应有玻璃观察孔。小室内应设有防水照明灯。 2021-6-18 （4）底池及附属设施）底池及附属设施 底池也叫水槽底池也叫水槽，容积一般按能容纳，容积一般按能容纳2 23min3min的总喷水量的总喷水量 来确定，池深一般为来确定，池深一般为400400600mm600mm，主要考虑溢水器、溢水，主要考虑溢水器、溢水 管、滤水器等的安装位置和能正常使用。管、滤水

19、器等的安装位置和能正常使用。 循环水管也称滤水管循环水管也称滤水管，作为冬季等焓加湿时由水槽内抽，作为冬季等焓加湿时由水槽内抽 出循环水和夏季非高峰负荷时抽一部分循环水调整喷水进出循环水和夏季非高峰负荷时抽一部分循环水调整喷水进 水温度之用。为了防止循环水中杂质堵塞喷嘴孔口，常设水温度之用。为了防止循环水中杂质堵塞喷嘴孔口，常设 有滤水网。滤水网一般为圆筒形。有滤水网。滤水网一般为圆筒形。 溢水管也称溢回水管溢水管也称溢回水管，用于排除底池内多余的水，使底，用于排除底池内多余的水，使底 池的水面保持一定高度，使空气流过喷水室时保持一定的池的水面保持一定高度，使空气流过喷水室时保持一定的 迎风面

20、积。通常在溢水管的上部装设带水封罩的蘑菇型溢迎风面积。通常在溢水管的上部装设带水封罩的蘑菇型溢 水器。水器。 2021-6-18 补水管补水管是为了保持最低水位，补充加湿空气、挡是为了保持最低水位，补充加湿空气、挡 水板过水量和其他流失的水量而设的。对于工厂生水板过水量和其他流失的水量而设的。对于工厂生 产的喷水室定型产品，除补水管外，还设有快速充产的喷水室定型产品，除补水管外，还设有快速充 水管，为更换底池内的水和清洗底池之用。更换底水管，为更换底池内的水和清洗底池之用。更换底 池内的水也可由补水管承担，不另设快速充水管，池内的水也可由补水管承担，不另设快速充水管， 适当加大一些补充水管径。

21、适当加大一些补充水管径。 泄水管泄水管为清洗底池时排污之用。泄水口设在最低为清洗底池时排污之用。泄水口设在最低 点，底池的底面要有一定坡度，坡向泄水口，以便点，底池的底面要有一定坡度，坡向泄水口，以便 于排净。于排净。 2021-6-18 6.1.2 空气换热器空气换热器 空气换热器是通过热（冷）媒使空气间接加热或冷却的表空气换热器是通过热（冷）媒使空气间接加热或冷却的表 面式热交换设备，也常称之为面式热交换设备，也常称之为表面式换热器表面式换热器。它是空调系。它是空调系 统中对空气进行热湿处理的主要设备之一。统中对空气进行热湿处理的主要设备之一。 按传热面的按传热面的 结构形状结构形状 空气

22、空气 换热换热 器器 板式板式: 管式管式: 波纹板式、螺旋板式、波纹板式、螺旋板式、 板壳式、板翅式等板壳式、板翅式等 列管式、套管式、蛇形管列管式、套管式、蛇形管 式及肋片管式等式及肋片管式等 在空调工程中，通常采用肋片管式换热器在空调工程中，通常采用肋片管式换热器 2021-6-18 按使用目的按使用目的 空气空气 换热换热 器器 空气加热器空气加热器: 空气冷却器空气冷却器: （简称表冷器）（简称表冷器） 以热水或蒸以热水或蒸 汽作热媒。汽作热媒。 以冷水或制以冷水或制 冷剂为冷媒冷剂为冷媒 为提高换热效果和增加空气净化效果，还可在空气冷为提高换热效果和增加空气净化效果，还可在空气冷

23、却器上喷淋冷水，此种空气冷却器称为却器上喷淋冷水，此种空气冷却器称为喷水空气冷却喷水空气冷却 器。器。 2021-6-18 与喷水室比较，空气换热器具有与喷水室比较，空气换热器具有设备结构紧凑、设备结构紧凑、 水系统简单水系统简单的特点，水与空气不直接接触，故的特点，水与空气不直接接触，故对对 水质无卫生要求水质无卫生要求。在处理相同空气量时能实现较。在处理相同空气量时能实现较 大的空气焓降和较高的水温升，从而大的空气焓降和较高的水温升，从而节约水量节约水量。 此外，空气换热器具有此外，空气换热器具有选择方便、安装简单选择方便、安装简单等优等优 点，所以点，所以广泛应用于空调工程中广泛应用于空

24、调工程中。 缺点缺点是有色金属材料耗用量大，只能对空气进是有色金属材料耗用量大，只能对空气进 行加热、等湿冷却和减湿冷却，对空气净化作用行加热、等湿冷却和减湿冷却，对空气净化作用 差。差。 2021-6-18 1肋片管式空气换热器 图图6.6 肋片管式空气换热器肋片管式空气换热器 主要由肋片管、联箱和护板组成主要由肋片管、联箱和护板组成 。 2021-6-18 （1）圆形肋片管型）圆形肋片管型 图图6.7 圆形肋片管圆形肋片管 2021-6-18 （2）整体串片型）整体串片型 图图6.8 整体串片型肋片管整体串片型肋片管 这类换热器与圆形肋管换热器相比，具有结构紧凑，在相这类换热器与圆形肋管换

25、热器相比，具有结构紧凑，在相 同排数和相同迎风面积的条件下有较大的传热面积、传热同排数和相同迎风面积的条件下有较大的传热面积、传热 效果好、空气阻力小、耗用材料少和加工工艺先进等优点。效果好、空气阻力小、耗用材料少和加工工艺先进等优点。 尤其是使用专用模具加工肋片，实现肋片冲孔的二次翻边，尤其是使用专用模具加工肋片，实现肋片冲孔的二次翻边， 保证了肋片的间距和肋片与管子的接触强度，进一步增强保证了肋片的间距和肋片与管子的接触强度，进一步增强 了传热效果。这类换热器已在空调工程中得到了广泛应用。了传热效果。这类换热器已在空调工程中得到了广泛应用。 2021-6-18 2喷水空气冷却器 图图6.9

26、 喷水式空气冷却器示意图喷水式空气冷却器示意图 2021-6-18 6.1.3 电加热器电加热器 电加热器是让电流通过电阻丝或电热管发热而加电加热器是让电流通过电阻丝或电热管发热而加 热空气的设备。热空气的设备。 主要主要优点优点：加热均匀，供热量稳定，效率高、结：加热均匀，供热量稳定，效率高、结 构紧凑、反应灵敏，并且加热量易于调节控制。构紧凑、反应灵敏，并且加热量易于调节控制。 缺点缺点：消耗的是高品位的电能，能量消耗大，费：消耗的是高品位的电能，能量消耗大，费 用高。用高。 一般用于小型空调系统，或用在对恒温精度要求一般用于小型空调系统，或用在对恒温精度要求 高的大型空调系统的送风支管上

27、，作为局部加热高的大型空调系统的送风支管上，作为局部加热 器或末级精加热器起微调节的作用。器或末级精加热器起微调节的作用。 2021-6-18 （1）裸线式电加热器）裸线式电加热器 图图6.10 裸线式电加热器裸线式电加热器 1.隔热层；隔热层；2.瓷绝缘子；瓷绝缘子；3.电阻丝；电阻丝；4.钢板；钢板； 5.送风管；送风管；6.接线端子；接线端子；7.抽屉式电加热器抽屉式电加热器 2021-6-18 （2）管式电加热器）管式电加热器 图图6.11 管式电加热器管式电加热器 1.接线端子；接线端子；2.瓷绝缘子；瓷绝缘子；3.紧固装置；紧固装置； 4.绝缘材料；绝缘材料；5.金属套管；金属套管

28、；6.电阻丝电阻丝 2021-6-18 6.1.4 空气空气空气热回收器空气热回收器 节能对于我国现代化建筑来说，具有重大的意义。在空节能对于我国现代化建筑来说，具有重大的意义。在空 调技术中，由于新风冷（热）负荷在建筑物空调总负荷中调技术中，由于新风冷（热）负荷在建筑物空调总负荷中 所占比例较大，各种空气热能回收器就成为应用最多的热所占比例较大，各种空气热能回收器就成为应用最多的热 回收设备。空气回收设备。空气空气热回收器是通过进风与排风间热交空气热回收器是通过进风与排风间热交 换而实现热量回收的换热器，利用这类设备可对空调排风换而实现热量回收的换热器，利用这类设备可对空调排风 中的冷（热）

29、量进行回收，从而降低新风冷（热）负荷。中的冷（热）量进行回收，从而降低新风冷（热）负荷。 空气空气空气热回收器根据其应用效果，可分为全热回收空气热回收器根据其应用效果，可分为全热回收 型（进风与排风间同时产生显热和潜热交换）和显热回收型（进风与排风间同时产生显热和潜热交换）和显热回收 型。根据其结构不同，又可分为转轮式、板式、板翅式、型。根据其结构不同，又可分为转轮式、板式、板翅式、 热管式等。热管式等。 2021-6-18 1转轮式热回收器 利用空调房间的排风，在夏季对新风进行预冷减湿；在冬利用空调房间的排风，在夏季对新风进行预冷减湿；在冬 季对新风进行预热加湿。季对新风进行预热加湿。 图图

30、6.12 转轮式热回收器转轮式热回收器 1.转轮；转轮；2.角铁架子；角铁架子；3.清洗扇；清洗扇；4.电动机传动装置电动机传动装置 2021-6-18 2板式、板翅式热回收器 图图6.13 板式和板翅式热回收器结构和工作原理板式和板翅式热回收器结构和工作原理 2021-6-18 3热管式热回收器 图图6.14 热管热管 图图6.15 热管式热回收器热管式热回收器 2021-6-18 6.2 空气加湿与除湿设备空气加湿与除湿设备 6.2.1 空气加湿设备空气加湿设备 1等温加湿设备 将温度为将温度为100左右，表压力为左右，表压力为0.1MPa的水蒸气的水蒸气 与空气直接混合时，空气状态的变化

31、过程近似为与空气直接混合时，空气状态的变化过程近似为 等温过程。这是一种最为简便的加湿方式，因而等温过程。这是一种最为简便的加湿方式，因而 在空调的加湿中用得较多。常用的等温加湿设备在空调的加湿中用得较多。常用的等温加湿设备 有干蒸汽加湿器、电热式加湿器、电极式加湿器有干蒸汽加湿器、电热式加湿器、电极式加湿器 和红外线加湿器。和红外线加湿器。 2021-6-18 （1）干蒸汽加湿器）干蒸汽加湿器 图图6.16 QZS型干蒸汽加湿器型干蒸汽加湿器 1.蒸汽引导管；蒸汽引导管；2.外套；外套；3.喷管；喷管；4.挡板；挡板；5.分离室；分离室； 6.干燥室；干燥室；7.消声腔；消声腔；8.阀孔；阀

32、孔；9.电动或气动执行器电动或气动执行器 2021-6-18 （2）电热式加湿器）电热式加湿器 图图6.17 开式电热加湿器开式电热加湿器 1.浮球；浮球；2.溢水口；溢水口； 3.排污阀；排污阀；4.电热元件电热元件 图图6.18 闭式电热加湿器闭式电热加湿器 1.蒸汽出口管；蒸汽出口管；2.溢流管；溢流管； 3.电热元件；电热元件；4.排水管；排水管；5.进水管进水管 2021-6-18 （3）电极式加湿器）电极式加湿器 图图6.19 电极式加湿器结构示意图电极式加湿器结构示意图 1.外壳；外壳；2.保温层；保温层；3.电极；电极；4.进水管；进水管；5.溢水管；溢水管； 6.橡皮管；橡皮

33、管；7.溢水嘴；溢水嘴；8.水蒸气管；水蒸气管；9.接线柱接线柱 2021-6-18 （4）红外线加湿器）红外线加湿器 图图6.20 红外线加湿器红外线加湿器 1.红外线灯管；红外线灯管；2.反射器；反射器；3.水槽水槽 2021-6-18 2等焓加湿设备 将常温水喷成水雾直接混入空气中的加湿方式，将常温水喷成水雾直接混入空气中的加湿方式， 称称喷雾加湿喷雾加湿。在喷雾加湿中，水雾吸收空气中。在喷雾加湿中，水雾吸收空气中 的热量而蒸发成水蒸气进入空气中、达到加湿的热量而蒸发成水蒸气进入空气中、达到加湿 的目的。由于在喷雾加湿中一般使用常温水，的目的。由于在喷雾加湿中一般使用常温水， 且不大于且

34、不大于30，因此，因此在工程上一般将喷雾蒸发在工程上一般将喷雾蒸发 加湿空气的处理过程近似地看作等焓加湿过程加湿空气的处理过程近似地看作等焓加湿过程。 常用的等焓加湿设备有离心式加湿器、超声波常用的等焓加湿设备有离心式加湿器、超声波 加湿器、喷射加湿器和淋水层加湿器。加湿器、喷射加湿器和淋水层加湿器。 2021-6-18 （1）离心式加湿器）离心式加湿器 图图6.21 离心式加湿器离心式加湿器 1.圆筒形外壳；圆筒形外壳；2.固定式破碎梳；固定式破碎梳；3.旋转圆盘；旋转圆盘； 4.封闭电动机；封闭电动机；5.水泵管；水泵管；6.储水器；储水器；7.浮球阀浮球阀 2021-6-18 （2）超声

35、波加湿器）超声波加湿器 图图6.22 超声波加湿器超声波加湿器 1.进水管；进水管；2.弯曲共振器；弯曲共振器；3.分级变压器；分级变压器；4.压电陶瓷压电陶瓷 2021-6-18 （3）喷射加湿器）喷射加湿器 图图6.23 喷射式加湿器喷射式加湿器 1.压力表；压力表；2.喷嘴；喷嘴；3.高压喷水泵（内装）高压喷水泵（内装） 2021-6-18 （4）淋水层加湿器）淋水层加湿器 图图6.24 淋水层加湿器原理淋水层加湿器原理 1.蒸发湿帘；蒸发湿帘；2.水箱；水箱；3.排水管；排水管；4.进水管；进水管； 5.排水阀；排水阀；6.水泵；水泵；7.布水器布水器 2021-6-18 6.2.2

36、空气除湿设备空气除湿设备 1冷冻除湿机 冷冻除湿机是用制冷机作为冷源、以直接蒸发冷冻除湿机是用制冷机作为冷源、以直接蒸发 式表冷器作为冷却设备的除湿装置。一般由制式表冷器作为冷却设备的除湿装置。一般由制 冷压缩机、蒸发器（或称直接蒸发式表冷器）、冷压缩机、蒸发器（或称直接蒸发式表冷器）、 风冷式冷凝器、毛细管、空气过滤器、凝结水风冷式冷凝器、毛细管、空气过滤器、凝结水 盘和凝结水箱及通风机等组成。盘和凝结水箱及通风机等组成。 2021-6-18 图图6.25 冷冻除湿机工作原理图冷冻除湿机工作原理图 1.风机；风机；2.风冷冷凝器；风冷冷凝器；3.毛细管；毛细管；4.空气过滤器；空气过滤器；

37、5.蒸发器；蒸发器；6.冷凝水盘；冷凝水盘；7.制冷压缩机；制冷压缩机；8.机壳机壳 2021-6-18 图图6.26 调温冷冻除湿机原理图调温冷冻除湿机原理图 l.离心风机；离心风机；2.风冷冷凝器；风冷冷凝器；3.凝结水盘；凝结水盘；4.蒸发器；蒸发器；5.热力膨胀阀；热力膨胀阀； 6、7、13.直通截止阀；直通截止阀；8.压力表；压力表；9.制冷压缩机；制冷压缩机；10.电磁阀；电磁阀； 11.干燥过滤器；干燥过滤器；12.储液器；储液器；14.水冷冷凝器水冷冷凝器 2021-6-18 2液体吸收剂除湿机 液体吸收除湿是利用某些盐类（例如氯化锂、液体吸收除湿是利用某些盐类（例如氯化锂、

38、氯化钙、三甘醇等）水溶液作为吸收剂，与被氯化钙、三甘醇等）水溶液作为吸收剂，与被 处理空气进行直接接触。由于这些溶液表面上处理空气进行直接接触。由于这些溶液表面上 饱和空气层的水蒸气分压力低于同温度下纯水饱和空气层的水蒸气分压力低于同温度下纯水 表面上饱和空气层的水蒸气分压力，并且溶液表面上饱和空气层的水蒸气分压力，并且溶液 浓度越大，二者的差别越大。因此，它对被处浓度越大，二者的差别越大。因此，它对被处 理空气中的水蒸气具有强烈的吸收能力，从而理空气中的水蒸气具有强烈的吸收能力，从而 使空气减湿。使空气减湿。 2021-6-18 图图6.27 三甘醇除湿机的吸湿装置三甘醇除湿机的吸湿装置 l

39、.除雾器；除雾器；2.冷却水出水管；冷却水出水管；3.百叶窗滤尘器；百叶窗滤尘器； 4.浓溶液喷淋管；浓溶液喷淋管；5.冷却接触器；冷却接触器；6.冷却水进水冷却水进水 管；管；7.平衡管；平衡管；8.回液管；回液管；9.出液管；出液管；10.底箱底箱 2021-6-18 图图6.28 三甘醇除湿机的再生装置三甘醇除湿机的再生装置 l.出液管；出液管；2.平衡管；平衡管；3.凝结水管；凝结水管；4.加加 热接触器；热接触器；5.蒸汽管；蒸汽管；6.稀溶液喷淋管稀溶液喷淋管 ；7.百叶窗滤尘器；百叶窗滤尘器；8.除雾器；除雾器；9.进水进水 管；管；10.除雾冷却器；除雾冷却器；11.出水管出水

40、管 2021-6-18 3固体吸附剂除湿机 固体吸附剂除湿机是利用某些固体吸附剂表面具固体吸附剂除湿机是利用某些固体吸附剂表面具 有大量细小孔隙形成的毛细管作用，使得毛细孔有大量细小孔隙形成的毛细管作用，使得毛细孔 表面上的水蒸气分压力低于周围空气中的水蒸气表面上的水蒸气分压力低于周围空气中的水蒸气 分压力，在这个分压力差作用下，空气中的水蒸分压力，在这个分压力差作用下，空气中的水蒸 气被吸附，即水蒸气向毛细孔的空腔扩散并凝结气被吸附，即水蒸气向毛细孔的空腔扩散并凝结 成水，从而使空气减湿。成水，从而使空气减湿。 2021-6-18 图图6.29 抽屉式氯化钙除湿机抽屉式氯化钙除湿机 1.轴流

41、风机；轴流风机；2.活动抽屉吸湿层；活动抽屉吸湿层； 3.进风口；进风口；4.主体骨架主体骨架 2021-6-18 图图6.30 抽屉式硅胶除湿机抽屉式硅胶除湿机 1.分风隔板；分风隔板；2.抽屉式吸湿层；抽屉式吸湿层；3.外壳；外壳；4.密闭门密闭门 2021-6-18 图图6.31 电加热转筒式硅胶除湿机电加热转筒式硅胶除湿机 1.硅胶转筒；硅胶转筒；2.箱体；箱体；3、6.离心风机；离心风机；4.干空气出风口；干空气出风口；5.再生空气出口；再生空气出口； 7.电加热器；电加热器；8.再生空气进口；再生空气进口；9.密闭隔风板；密闭隔风板；10.高湿空气入口；高湿空气入口；11.蒸发器蒸

42、发器 2021-6-18 4转轮除湿机 图图6.32 转轮除湿机工作原理图转轮除湿机工作原理图 2021-6-18 6.3 空气净化设备空气净化设备 6.3.1 空气净化的目的和标准空气净化的目的和标准 1空气净化的目的 对于送入空调房间的空气，除了满足温度、湿度和气对于送入空调房间的空气，除了满足温度、湿度和气 流速度外，还要满足空气净化的要求，即除去空气中流速度外，还要满足空气净化的要求，即除去空气中 的尘埃、烟雾、微生物等悬浮微粒污染物，消除各种的尘埃、烟雾、微生物等悬浮微粒污染物，消除各种 气（异）味，最好能有足够的负离子含量等。空调系气（异）味，最好能有足够的负离子含量等。空调系 统

43、所处理的空气，通常是由室外新风和回风组成。空统所处理的空气，通常是由室外新风和回风组成。空 气中的悬浮污染物来自新风和回风两个方面。新风被气中的悬浮污染物来自新风和回风两个方面。新风被 室外环境中存在的各种污染源所污染。回风会被室内室外环境中存在的各种污染源所污染。回风会被室内 人的活动、生产工艺和工作过程所污染。人的活动、生产工艺和工作过程所污染。 2021-6-18 空气净化的目的，就是要除掉上述两个方面的污染。空气净化的目的，就是要除掉上述两个方面的污染。 对舒适性空调，就是使人们有一个清新、舒适的工作对舒适性空调，就是使人们有一个清新、舒适的工作 和生活空间。随着现代科学实验和工业生产

44、技术的飞和生活空间。随着现代科学实验和工业生产技术的飞 速发展，对空气的洁净度提出了严格的要求，以保证速发展，对空气的洁净度提出了严格的要求，以保证 科研、生产过程的顺利进行，获得产品质量的高精度、科研、生产过程的顺利进行，获得产品质量的高精度、 高纯度及高成品率。这类工艺性空调称为净化空调，高纯度及高成品率。这类工艺性空调称为净化空调， 这种空调房间，已经远远超出人体卫生角度对空气净这种空调房间，已经远远超出人体卫生角度对空气净 化的要求，因而称为工业洁净室。现代生物医学工程化的要求，因而称为工业洁净室。现代生物医学工程 的发展，对空气中细菌数量的控制，也提出了同样严的发展，对空气中细菌数量

45、的控制，也提出了同样严 格的要求，以保证手术医疗和药品、制剂及食品的生格的要求，以保证手术医疗和药品、制剂及食品的生 产不受感染和污染。维护人体的健康，这类洁净房间产不受感染和污染。维护人体的健康，这类洁净房间 称为生物洁净室。称为生物洁净室。 2021-6-18 2空气中悬浮微粒的净化标准 空气中悬浮微粒净化的标准通常用空气洁净度等级来衡量。空气中悬浮微粒净化的标准通常用空气洁净度等级来衡量。 空气洁净度是洁净空气环境中空气含悬浮微粒量多少的程度。空气洁净度是洁净空气环境中空气含悬浮微粒量多少的程度。 单位体积空气中所含有的悬浮微粒量称为空气含尘浓度，空气单位体积空气中所含有的悬浮微粒量称为

46、空气含尘浓度，空气 含尘浓度高则其洁净度低，含尘浓度低则空气洁净度高。含尘浓度高则其洁净度低，含尘浓度低则空气洁净度高。 悬浮微粒这类污染物的浓度通常采用以下三种表示方法：悬浮微粒这类污染物的浓度通常采用以下三种表示方法： （1 1）质量浓度）质量浓度。又称计重浓度，是以单位体积空气中含有悬。又称计重浓度，是以单位体积空气中含有悬 浮微粒的质量表示，以浮微粒的质量表示，以mg/mmg/m3 3计。计。 （2 2）计数浓度）计数浓度。单位体积空气中含有各种粒径悬浮微粒的总。单位体积空气中含有各种粒径悬浮微粒的总 数，以粒数，以粒/m/m3 3或粒或粒/L/L记。记。 （3 3）粒径计数浓度）粒径

47、计数浓度。单位体积空气中含有某一粒径范围内的。单位体积空气中含有某一粒径范围内的 悬浮微粒的颗粒数（粒悬浮微粒的颗粒数（粒/m/m3 3或粒或粒/L/L）。）。 以悬浮微粒控制为主的室内空气净化标准，均采用质量以悬浮微粒控制为主的室内空气净化标准，均采用质量 浓度；而洁净室则多采用粒径计数浓度。浓度；而洁净室则多采用粒径计数浓度。 2021-6-18 根据空调房间内生产和人们工作生活对洁净度的要求不同，根据空调房间内生产和人们工作生活对洁净度的要求不同， 空气中悬浮微粒的净化要求可分为空气中悬浮微粒的净化要求可分为3 3种标准。种标准。 （1 1）一般净化）一般净化。对于夏季以降温为主要目的的

48、一般空调系统，。对于夏季以降温为主要目的的一般空调系统， 通常无确定的控制指标，只需采用粗效过滤器一次滤尘即可。通常无确定的控制指标，只需采用粗效过滤器一次滤尘即可。 （2 2）中等净化）中等净化。通常对空气中悬浮微粒的质量浓度有一定要求。通常对空气中悬浮微粒的质量浓度有一定要求 。例如，对旅馆建筑的客房、餐厅、宴会厅、多功能厅和康乐设。例如，对旅馆建筑的客房、餐厅、宴会厅、多功能厅和康乐设 施等，其空气含尘浓度施等，其空气含尘浓度0.15mg/m30.15mg/m3。一般采用两级过滤，在粗效。一般采用两级过滤，在粗效 过滤器的下游安装中效过滤器。过滤器的下游安装中效过滤器。 （3 3）超净净

49、化）超净净化。对空气中悬浮微粒的大小和数量均有严格要求。对空气中悬浮微粒的大小和数量均有严格要求 。在洁净工艺中，空气中悬浮微粒的大小和数量对生产工艺有直。在洁净工艺中，空气中悬浮微粒的大小和数量对生产工艺有直 接影响，所以超净净化级别均以粒径计数浓度来划分。对要求无接影响，所以超净净化级别均以粒径计数浓度来划分。对要求无 菌的生物洁净室，还要严格控制空气中微生物的粒子数。为此，菌的生物洁净室，还要严格控制空气中微生物的粒子数。为此， 超净净化的实现需要在洁净室内进行，一般要采用粗、中、高效超净净化的实现需要在洁净室内进行，一般要采用粗、中、高效 三种过滤器进行三级过滤。三种过滤器进行三级过滤

50、。 2021-6-18 空气洁净度等级是评价空气洁净环境的核心指标，国家标空气洁净度等级是评价空气洁净环境的核心指标，国家标 准准GB 50073-2001GB 50073-2001洁净厂房设计规范洁净厂房设计规范把洁净室（区）把洁净室（区） 划分为如表划分为如表6.16.1列出的九个洁净度等级。从表中可看出，列出的九个洁净度等级。从表中可看出， 空气洁净度主要控制两个对象：一是可能造成损害的空气空气洁净度主要控制两个对象：一是可能造成损害的空气 中最小微粒直径；二是可能造成损害的空气中的微粒数量。中最小微粒直径；二是可能造成损害的空气中的微粒数量。 此外，要求无菌的生物洁净室还需要对空气中的

51、微生物含此外，要求无菌的生物洁净室还需要对空气中的微生物含 量进行严格控制，如国家药品量进行严格控制，如国家药品 监督管理局发布的监督管理局发布的药品生药品生 产质量管理规范产质量管理规范（19981998年修订），对药品生产洁净室年修订），对药品生产洁净室 （区）的空气洁净度等级的划分就增加了微生物指标（表（区）的空气洁净度等级的划分就增加了微生物指标（表 6.26.2）。）。 2021-6-18 6.3.2 空气过滤器空气过滤器 空气过滤器是空调工程中广泛使用的、对空气进行净化处空气过滤器是空调工程中广泛使用的、对空气进行净化处 理的主要装置，也是创造室内优质空气环境质量不可缺少理的主要装

52、置，也是创造室内优质空气环境质量不可缺少 的重要装置，其主要作用是捕集空气中的悬浮微粒。的重要装置，其主要作用是捕集空气中的悬浮微粒。 1空气过滤器的滤尘机理与过滤效率 （1）滤尘机理）滤尘机理 空调系统中使用的空气过滤器主要是玻璃纤维和合成纤维，空调系统中使用的空气过滤器主要是玻璃纤维和合成纤维， 以及由这些材料制成的滤布和滤纸。空气过滤器的滤尘机以及由这些材料制成的滤布和滤纸。空气过滤器的滤尘机 理比较复杂，其主要机理如下：理比较复杂，其主要机理如下： 2021-6-18 惯性作用惯性作用（撞击作用）。尘粒在惯性力作用下，来不及（撞击作用）。尘粒在惯性力作用下，来不及 随气流绕弯而与滤料碰

53、撞后被除掉。随气流绕弯而与滤料碰撞后被除掉。 拦截作用拦截作用（接触阻留作用）。当尘粒粒径大于滤料的孔（接触阻留作用）。当尘粒粒径大于滤料的孔 隙尺寸时被阻留下来（筛滤作用）；对于非常小的粒子（亚隙尺寸时被阻留下来（筛滤作用）；对于非常小的粒子（亚 微米粒子）惯性可以忽略，它随着流线运动，当气流紧靠纤微米粒子）惯性可以忽略，它随着流线运动，当气流紧靠纤 维表面时，尘粒与纤维表面接触而被截留下来。维表面时，尘粒与纤维表面接触而被截留下来。 扩散作用扩散作用。尘粒（。尘粒（d dg g1 1 m m）随气体分子作布朗运动时）随气体分子作布朗运动时 ，接触纤维表面而附在表面上。尘粒越小，过滤速度越低

54、，接触纤维表面而附在表面上。尘粒越小，过滤速度越低， 扩散作用越明显。扩散作用越明显。 静电作用静电作用。含尘气流经过某些纤维时，由于气流的摩擦。含尘气流经过某些纤维时，由于气流的摩擦 、可能产生电荷，从而增加了吸附尘粒的能力。静电作用与、可能产生电荷，从而增加了吸附尘粒的能力。静电作用与 纤维材料的物理性质有关。纤维材料的物理性质有关。 2021-6-18 （2）过滤效率）过滤效率 空气净化设备过滤掉的微粒量与进风中的微粒量之比，称为空气净化设备过滤掉的微粒量与进风中的微粒量之比，称为 过滤效率。影响空气过滤器效率的因素主要有：过滤效率。影响空气过滤器效率的因素主要有： 尘粒粒径尘粒粒径。尘

55、粒越大，惯性作用越明显，过滤效率越高；。尘粒越大，惯性作用越明显，过滤效率越高； 尘粒越小，布朗运动产生的过滤效果越明显。尘粒越小，布朗运动产生的过滤效果越明显。 滤料纤维的粗细和密实性的影响滤料纤维的粗细和密实性的影响。在同样密实条件下，纤。在同样密实条件下，纤 维直径越小，接触面积越大，从而过滤效果越好。纤维越密实维直径越小，接触面积越大，从而过滤效果越好。纤维越密实 ，过滤效率越高，但阻力越大。，过滤效率越高，但阻力越大。 过滤风速过滤风速。风速越大时，惯性作用越大，但阻力也随之增。风速越大时，惯性作用越大，但阻力也随之增 大。风速过大时甚至可使附着的尘粒吹出。所以在高效过滤器大。风速过

56、大时甚至可使附着的尘粒吹出。所以在高效过滤器 中为了充分利用扩散作用和减小阻力，都取极小过滤风速。中为了充分利用扩散作用和减小阻力，都取极小过滤风速。 附尘影响附尘影响。附着在纤维表面上的尘粒，可以提高滤料的过。附着在纤维表面上的尘粒，可以提高滤料的过 滤效率，但阻力也有所上升。阻力过大，既不经济又使空调系滤效率，但阻力也有所上升。阻力过大，既不经济又使空调系 统风量降低，而且阻力过大，会使气流冲破滤料，所以过滤器统风量降低，而且阻力过大，会使气流冲破滤料，所以过滤器 需要经常清洗。需要经常清洗。 2021-6-18 2.常用空气过滤器的种类和结构 国家标准国家标准GB/T14295-93GB

57、/T14295-93空气过滤器空气过滤器和和GB13554-92GB13554-92高效高效 空气过滤器空气过滤器将空气过滤器按其过滤效率分为将空气过滤器按其过滤效率分为粗效过滤器、粗效过滤器、 中效过滤器、高中效过滤器、亚高效过滤器和高效过滤器中效过滤器、高中效过滤器、亚高效过滤器和高效过滤器五五 种。空调工程中常见的是粗效、中效和高效过滤器，高中效种。空调工程中常见的是粗效、中效和高效过滤器，高中效 和亚高效过滤器则属于国内较新的分类。和亚高效过滤器则属于国内较新的分类。 此外，根据此外，根据结构形式的不同结构形式的不同，空气过滤器还可分为，空气过滤器还可分为平板式平板式 过滤器、折褶式过

58、滤器、袋式过滤器和自动卷绕式过滤器过滤器、折褶式过滤器、袋式过滤器和自动卷绕式过滤器； 按滤料更换方式的不同按滤料更换方式的不同，可分为可清洗式过滤器、可更换，可分为可清洗式过滤器、可更换 式过滤器与一次性使用式过滤器；式过滤器与一次性使用式过滤器；按使用的滤料不同按使用的滤料不同可分可分 为滤纸过滤器、纤维（层）过滤器、无纺布过滤器、泡沫为滤纸过滤器、纤维（层）过滤器、无纺布过滤器、泡沫 材料过滤器等。材料过滤器等。 2021-6-18 （1）粗效空气过滤器）粗效空气过滤器 图图6.33 粗效空气过滤器的结构形式粗效空气过滤器的结构形式 2021-6-18 （2）中效空气过滤器）中效空气过滤

59、器 图图6.34 玻璃纤维过滤器玻璃纤维过滤器 图图6.35 泡沫塑料过滤器泡沫塑料过滤器 2021-6-18 图图6.36 无纺布中效空气过滤器无纺布中效空气过滤器 图图6.37 高中效空气过滤器高中效空气过滤器 2021-6-18 （3）高效空气过滤器）高效空气过滤器 图图6.38 高效空气过滤器高效空气过滤器 1.木外框；木外框；2.隔板；隔板；3.滤料；滤料；4.贴线贴线 2021-6-18 （4）静电过滤器）静电过滤器 图图6.39 静电过滤器静电过滤器 2021-6-18 6.3.3 洁净室洁净室 洁净室是指具有一定的洁净度、温度、湿度、气洁净室是指具有一定的洁净度、温度、湿度、气

60、 流流速要求的房间。洁净室内空气中的尘粒个数流流速要求的房间。洁净室内空气中的尘粒个数 不得超过空气洁净度等级标准所列的等级规定的不得超过空气洁净度等级标准所列的等级规定的 数值。数值。 洁净室按气流流动方式可分为洁净室按气流流动方式可分为单向流和非单向单向流和非单向 流两类流两类。单向流是指沿单一方向呈平行流线并。单向流是指沿单一方向呈平行流线并 且横断面上风速一致的气流；非单向流是指凡且横断面上风速一致的气流；非单向流是指凡 不符合单向流定义的气流。非单向流曾称不符合单向流定义的气流。非单向流曾称“乱乱 流流”。 2021-6-18 1单向流洁净室 （1）垂直单向流洁净室）垂直单向流洁净室