培训空调授课2

1、空调与热泵空调与热泵第三节第三节 空气的热湿处理空气的热湿处理注重应用，简化理论注重应用，简化理论2345WLLW1Oioiw=100%O一一. .空气热湿处理的途径空气热湿处理的途径 采用不同的处采用不同的处理过程可以得理过程可以得到同一种送风到同一种送风状态。尽管设状态。尽管设备名目繁多，备名目繁多，构造五花八门，构造五花八门，但大多数是空但大多数是空气与其它介质气与其它介质进行的热湿交进行的热湿交换。换。 二.处理设备的类型1.1.直接接触式：直接接触式：v特点特点：介质与被处理的空气直接接触，：介质与被处理的空气直接接触，让空气流经介质表面或把介质喷淋到让空气流经介质表面或把介质喷淋到

2、空气中空气中v介质介质：水（冷：水（冷- -热）、蒸汽、液体吸热）、蒸汽、液体吸湿剂湿剂v设备设备：喷水室、蒸汽加湿器等：喷水室、蒸汽加湿器等2.2.表面式：表面式：v特点特点：介质不与空气直接接触，通过：介质不与空气直接接触，通过设备的金属表面来间接进行设备的金属表面来间接进行v介质介质：水、蒸汽、制冷剂等：水、蒸汽、制冷剂等v设备设备：空气加热器（暖气片）、表冷：空气加热器（暖气片）、表冷器器二.处理设备的类型3.3.其它处理设备：其它处理设备： 电加热器、固体吸湿剂设备在对空气电加热器、固体吸湿剂设备在对空气的处理过程中没有参与热湿交换的介的处理过程中没有参与热湿交换的介质，作用原理不同

3、。质，作用原理不同。 喷水室和表面式换热器应用最广泛喷水室和表面式换热器应用最广泛。 直接接触式设备的理论基础是空气直接接触式设备的理论基础是空气与水直接接触时的热湿交换。与水直接接触时的热湿交换。 二.处理设备的类型空气与水直接接触时的热湿交换一一. .热湿交换原理：热湿交换原理： 当空气遇到敞开的水面或飞溅的水滴当空气遇到敞开的水面或飞溅的水滴时，便与水表面发生热湿交换。时，便与水表面发生热湿交换。v空气与水温差空气与水温差导热、对流、辐射作导热、对流、辐射作用换热用换热显热交换显热交换v空气中的水蒸汽凝结或蒸发会放出或空气中的水蒸汽凝结或蒸发会放出或吸收汽化潜热吸收汽化潜热湿交换湿交换潜

4、热交换潜热交换一.热湿交换原理： 在贴近水表面或在贴近水表面或水滴周围，由于水滴周围，由于水分子作不规则水分子作不规则运动，形成温度运动，形成温度等于水表面温度等于水表面温度的饱和边界层，的饱和边界层，边界层的水蒸汽边界层的水蒸汽分压力也取决于分压力也取决于水温度。水温度。1.1.热交换热交换v如果边界层饱和空气温度高于主体空气，如果边界层饱和空气温度高于主体空气，则边界层向周围空气传热，反之，主体空则边界层向周围空气传热，反之，主体空气向边界层传热气向边界层传热一.热湿交换原理：2.2.湿交换湿交换v如果饱和层如果饱和层P Pq q大于主体空气的大于主体空气的P Pq q，则水蒸，则水蒸气分

5、子由饱和层迁移至主体空气气分子由饱和层迁移至主体空气-“-“蒸蒸发发”；反之，水蒸汽分子由主体空气迁移；反之，水蒸汽分子由主体空气迁移至饱和层至饱和层-“-“凝结凝结”。一.热湿交换原理： 温差是热交换的推动力，温差是热交换的推动力，水蒸汽分压力差（浓度差）是湿交换的推动力。水蒸汽分压力差（浓度差）是湿交换的推动力。未饱和空气水滴边界层一.热湿交换原理：dF饱和边界层tbdbt d水3.3.热湿交换公式热湿交换公式假想空气与水在微元面积假想空气与水在微元面积dFdF上接触，主上接触，主体空气温度变化为体空气温度变化为dtdt，含湿量变化为，含湿量变化为d dd d湿交换量：湿交换量：dFddd

6、WsKgdFPPdWbbqq.按水蒸汽分压力差计算的湿交换系数按水蒸汽分压力差计算的湿交换系数按含湿量差计算的湿交换系数按含湿量差计算的湿交换系数一.热湿交换原理：显热交换量：显热交换量：WdFttdQbx一.热湿交换原理：潜热交换量潜热交换量ZxqbbdQdQdQttrdddF这是从主体空气和饱和层空气来看这是从主体空气和饱和层空气来看总热交换量：总热交换量：qbdQrdWrdddF W从水侧来看，交换的结果是水温的具体从水侧来看，交换的结果是水温的具体变化，变化，dtdtw w可以测出来可以测出来wzdtCWdQ达到稳定情况：达到稳定情况：wqxdtCWdQdQ一.热湿交换原理： dF d

7、F是与空气接触的真实水表面积是与空气接触的真实水表面积，按面积积，按面积积分可以得到总热交换量。但因为水（水滴）的分可以得到总热交换量。但因为水（水滴）的表面积有时很难确定，实际计算有困难。表面积有时很难确定，实际计算有困难。公式说明了热湿交换设备中发生的物理现象，公式说明了热湿交换设备中发生的物理现象，指明了影响热湿交换的因素，根据饱和层和空指明了影响热湿交换的因素，根据饱和层和空气之间的温差、含湿量差，可以判断经过热湿气之间的温差、含湿量差，可以判断经过热湿交换后空气状态将如何变化。交换后空气状态将如何变化。一.热湿交换原理：二.空气与水直接接触时的状态变化过程v主体未饱和空气和边界饱和空

8、气不断地混合，主体未饱和空气和边界饱和空气不断地混合，使整个主体空气状态发生变化。使整个主体空气状态发生变化。v空气与水的热湿交换过程可看作是未饱和主空气与水的热湿交换过程可看作是未饱和主体空气和饱和层饱和空气的混合过程。混合体空气和饱和层饱和空气的混合过程。混合后状态点靠近质量大的空气端，意味着饱和后状态点靠近质量大的空气端，意味着饱和空气越多，终状态点越靠近饱和状态点。空气越多，终状态点越靠近饱和状态点。为分析方便，假想：为分析方便，假想： . .和空气接触的水量无限大和空气接触的水量无限大 . .接触时间无限长接触时间无限长 假想条件下，主体假想条件下，主体空气都能达到饱和空气都能达到饱

9、和状态，即终状态点状态，即终状态点都位于都位于h-dh-d图的饱和图的饱和曲线上，温度等于曲线上，温度等于水温。给定水温不水温。给定水温不同，终状态点也不同，终状态点也不同，空气的状态变同，空气的状态变化过程也不同，共化过程也不同，共有七种典型的空气有七种典型的空气状态变化过程。状态变化过程。二.空气与水直接接触时的状态变化过程1234567t2=tLt4=tst6=tAd2d4d6A=100%A-2A-2：t tw w=t=tL L 主体空气和温度等于主体空气和温度等于t tL的的冷水接触，饱和边界层的温度冷水接触，饱和边界层的温度t tb b=t=tL L,d,db b等于露点温度下的饱和

10、含湿量等于露点温度下的饱和含湿量二.空气与水直接接触时的状态变化过程t tA Attb b有显热交换有显热交换d dA A=d=db b 没有潜热交换没有潜热交换空气向水传热，温度降低，等湿冷却，空气向水传热，温度降低，等湿冷却，最终可达到最终可达到2 2状态点状态点A-2A-2过程是空气增湿减湿的分界线过程是空气增湿减湿的分界线 A-4 A-4：t tw w=t=ts s ,t ,tb b=t=ts s d db b等于湿球温度下的饱和含湿量等于湿球温度下的饱和含湿量 t tA Attb b有显热交换有显热交换d dA Addb b 有潜热交换有潜热交换 二.空气与水直接接触时的状态变化过程

11、把等湿球温度线近似看作等焓线，空气的显把等湿球温度线近似看作等焓线，空气的显热减少、潜热增加，二者近似相等，空气状热减少、潜热增加，二者近似相等，空气状态变化表现为等焓加湿，终状态点为态变化表现为等焓加湿，终状态点为4 4A-4A-4过程是空气增焓和减焓的分界线。过程是空气增焓和减焓的分界线。 A-6A-6：t tw w=t=tA A 温度等于空气干球温度的水温度等于空气干球温度的水与空气直接接触，与空气直接接触， t tb b=t=tA A,d,db b等于干球温度下的饱和含湿量等于干球温度下的饱和含湿量 二.空气与水直接接触时的状态变化过程 t tA A=t=tb b 显热无变化显热无变化

12、 d dA Addb b, ,有潜热交换有潜热交换 表现为等温加湿，终状态点为表现为等温加湿，终状态点为6 6， A-6A-6是空气升温和降温的分界线是空气升温和降温的分界线A-1A-1过程：减湿冷却过程：减湿冷却当当 t tL Lttw wtts s时时A-3A-3过程：减焓加湿过程：减焓加湿 当当 t ts sttw wtttA A时时A-7A-7过程：增温加湿过程：增温加湿1234567t2=tLt4=tst6=tAd2d4d6A=100%二.空气与水直接接触时的状态变化过程当当t tw wt11zxwbdQdQttdF对于湿工况，可以认为外表面的换热系数对于湿工况，可以认为外表面的换热

13、系数比干工况下增大比干工况下增大倍倍11nowsK111npmysBAVK经验公式：经验公式：3-5 空气的其它加热加湿方法一一. .电加热器电加热器 电能通过电阻丝转变成热能来加热空气的电能通过电阻丝转变成热能来加热空气的设备，加热均匀、热量稳定、控制方便。设备，加热均匀、热量稳定、控制方便。 1.1.裸线式裸线式 电阻丝表面工作温度电阻丝表面工作温度100-150100-150，用铁，用铁铬铝合金丝，结构简单，安装检修方便，铬铝合金丝，结构简单，安装检修方便，热惰性小。但电阻丝易变形，安全性差，热惰性小。但电阻丝易变形，安全性差，应可靠接地与风机联锁运行应可靠接地与风机联锁运行 2.2.管

14、式管式 电阻丝装在特制的电阻丝装在特制的金属套管中（壁厚金属套管中（壁厚1mm D=15mm1mm D=15mm无缝钢无缝钢管），中间填充导管），中间填充导热不导电的结晶氧热不导电的结晶氧化镁，构造上复杂，化镁，构造上复杂，安全，热惰性稍大。安全，热惰性稍大。一一. .电加热器电加热器 冬季集中供暖很少用电加热，若空冬季集中供暖很少用电加热，若空调箱加热器的热量大，也尽量不采用。调箱加热器的热量大，也尽量不采用。只用在温度控制要求高，室温允许波只用在温度控制要求高，室温允许波动范围小（动范围小（tt0.50.5）的空调机）的空调机组或小型系统中，设置在送风末端，组或小型系统中，设置在送风末端，

15、控制局部加热。控制局部加热。一一. .电加热器电加热器 电加热器利用高品位能源，运行费用电加热器利用高品位能源，运行费用较高，而且电力紧张，所以需热较大较高，而且电力紧张，所以需热较大的场合不经济。的场合不经济。 二.空气加湿处理v从空气处理过程知，典型的加湿过程从空气处理过程知，典型的加湿过程有有A-4A-4等焓加湿，等焓加湿，A-6A-6等温加湿。除了等温加湿。除了喷水室，还有哪些设备能实现加湿？喷水室，还有哪些设备能实现加湿？v可以用设备对要处理的空气集中加湿可以用设备对要处理的空气集中加湿后通过风管送到各个空调房间，也可后通过风管送到各个空调房间，也可以直接在空调房间进行加湿。以直接在

16、空调房间进行加湿。1.1.蒸汽喷管和干蒸汽喷管、干蒸汽加湿器蒸汽喷管和干蒸汽喷管、干蒸汽加湿器蒸汽喷管蒸汽喷管是最简单的加湿器，由一根或一组直是最简单的加湿器，由一根或一组直径径10-20mm10-20mm的钢管或白铁管，长取的钢管或白铁管，长取600-700mm600-700mm左左右，管上开右，管上开2-3mm2-3mm小孔，小孔的数量和大小由需小孔，小孔的数量和大小由需要的加湿量确定，蒸汽在管网压力作用下，从要的加湿量确定，蒸汽在管网压力作用下，从小孔喷出混到喷管周围空气中。小孔喷出混到喷管周围空气中。喷管外设蒸汽保温外套，增加蒸汽干燥器等，喷管外设蒸汽保温外套，增加蒸汽干燥器等，喷管得

17、到的是干燥蒸汽，逐步完善到喷管得到的是干燥蒸汽，逐步完善到干蒸汽加干蒸汽加湿器湿器。 （一）等温加湿（一）等温加湿规格型号很多，喷管长度从规格型号很多，喷管长度从300mm,450mm,600mm,900mm3600mm300mm,450mm,600mm,900mm3600mm等，按风管等，按风管或空调箱的宽度来选合适的规格。或空调箱的宽度来选合适的规格。手术室、计算机机房、生物实验室等，手术室、计算机机房、生物实验室等，只要有蒸汽源场合，优先采用。只要有蒸汽源场合，优先采用。特点特点：节省动力用电，加湿迅速均匀、：节省动力用电，加湿迅速均匀、稳定，不带水滴、细菌，设备简单，运稳定，不带水滴、

18、细菌，设备简单，运行费低，满足高要求。行费低，满足高要求。（一）等温加湿（一）等温加湿 缺点缺点：蒸汽喷出时易产生噪音，喷管：蒸汽喷出时易产生噪音，喷管凝结水随汽雾喷出，影响加湿效果，凝结水随汽雾喷出，影响加湿效果，逐步改进逐步改进干蒸汽喷管、干蒸汽加湿干蒸汽喷管、干蒸汽加湿器器2.2.电加湿器电加湿器 利用电能直接对水进行加热产生蒸汽就地混利用电能直接对水进行加热产生蒸汽就地混合到空气中。直接安装在空调机组中或需加合到空气中。直接安装在空调机组中或需加湿的空调房间，不需要长距离输送蒸汽，不湿的空调房间，不需要长距离输送蒸汽，不会有噪声异味等。按工作原理分：电热式、会有噪声异味等。按工作原理分

19、：电热式、电极式电极式 （一）等温加湿（一）等温加湿 加湿量规格加湿量规格6Kg/h(5kw),12Kg/h(10kw),24Kg/h(20kw)6Kg/h(5kw),12Kg/h(10kw),24Kg/h(20kw)等等 缺乏蒸汽源可选定型产品。缺乏蒸汽源可选定型产品。 特点特点：耗电大，运行费高。能不用就不用，能：耗电大，运行费高。能不用就不用，能代用就代用，只有当其它加湿措施更不经济，代用就代用，只有当其它加湿措施更不经济，工艺要求无菌、无水滴等时才采用。工艺要求无菌、无水滴等时才采用。（一）等温加湿（一）等温加湿 电热式加湿器电热式加湿器 把管状电热元件放在把管状电热元件放在水槽中，通

20、电后水被水槽中，通电后水被加热产生蒸汽。水蒸加热产生蒸汽。水蒸发后变少需要不断补发后变少需要不断补水，低水位防止断水水，低水位防止断水烧坏，高水位防止沸烧坏，高水位防止沸腾波动剧烈、溢出来。腾波动剧烈、溢出来。加湿量大小取决于水加湿量大小取决于水温和水表面积。若做温和水表面积。若做成闭式的，成电热低成闭式的，成电热低压蒸汽锅炉。压蒸汽锅炉。 电极式加湿器电极式加湿器 用铜棒或不锈钢棒插用铜棒或不锈钢棒插入盛水的容器中做电极，入盛水的容器中做电极，接通电源，水是电阻被接通电源，水是电阻被加热蒸发，蒸汽量多少加热蒸发，蒸汽量多少由水位的高低来决定。由水位的高低来决定。 电极式加热器较安全，电极式加

21、热器较安全，水没了，电流就不通了，水没了，电流就不通了，不用考虑断水烧坏。热不用考虑断水烧坏。热效率高。许多国产的小效率高。许多国产的小型恒温恒湿空调器，配型恒温恒湿空调器，配用电极式来保证用电极式来保证“湿湿” （一）等温加湿（一）等温加湿3.3.红外线加湿器红外线加湿器 利用红外线等作热源，产生辐射热，温利用红外线等作热源，产生辐射热，温度达到度达到22002200左右，水表面受辐射热蒸左右，水表面受辐射热蒸发，产生水蒸气，直接对空气加湿。发，产生水蒸气，直接对空气加湿。 适用于加湿量较小的系统及洁净系统，适用于加湿量较小的系统及洁净系统，对温湿度控制要求严格。单台加湿量对温湿度控制要求严

22、格。单台加湿量2.2-21.3Kg/h2.2-21.3Kg/h，额定功率，额定功率2-20kw2-20kw可单台可单台安装或组装。安装或组装。（一）等温加湿（一）等温加湿4.PTC4.PTC蒸汽加湿器蒸汽加湿器比较新型的加湿器产品，将比较新型的加湿器产品，将PTCPTC热电变阻器热电变阻器（氧化陶瓷半导体）发热元件直接放入水中，（氧化陶瓷半导体）发热元件直接放入水中，几秒钟后产生蒸汽。运行平稳、安全、蒸发几秒钟后产生蒸汽。运行平稳、安全、蒸发迅速，用在温湿度较严格的中、小型系统。迅速，用在温湿度较严格的中、小型系统。例：日本产品例：日本产品UC-FSX15 UC-FSX15 加湿量加湿量2Kg

23、/h 2Kg/h 额额定功率定功率1.5KW1.5KW，UC-FSX600UC-FSX600加湿量加湿量80Kg/h80Kg/h额定额定功率功率60KW 60KW （一）等温加湿（一）等温加湿（二）等焓加湿 直接向空调房间空气中喷水，将水雾直接向空调房间空气中喷水，将水雾化为微小的水粒，水吸收空气本身的化为微小的水粒，水吸收空气本身的热量变成蒸汽，在焓湿图上表现为显热量变成蒸汽，在焓湿图上表现为显热降低、潜热增加热降低、潜热增加等焓加湿。等焓加湿。1.1.压缩空气喷雾器（固定式、移动式）压缩空气喷雾器（固定式、移动式）2.2.电动喷雾器：用风机向给水管吹风，电动喷雾器：用风机向给水管吹风，使水

24、雾化。使水雾化。3.3.超声波加湿器超声波加湿器利用高频电力从水中向水面发射超声波，水利用高频电力从水中向水面发射超声波，水面产生喷水状的细小水粒，水柱顶端形成的面产生喷水状的细小水粒，水柱顶端形成的细微粒子吸收空气热量蒸发成水蒸汽，实现细微粒子吸收空气热量蒸发成水蒸汽，实现加湿。加湿。特点特点：雾化效果好，微细均匀，省电节能。：雾化效果好，微细均匀，省电节能。整体结构紧凑，而且高频雾化过程的整体结构紧凑，而且高频雾化过程的“瀑布瀑布效应效应”能产生负氧离子，有益健康。造价较能产生负氧离子，有益健康。造价较高，而且要求用软化水。高，而且要求用软化水。（二）等焓加湿 可以做成整机，可以做成整机，

25、只要通水通电只要通水通电就能使用，如就能使用，如果自身不带风果自身不带风机，必须安装机，必须安装在风速大于在风速大于2m/s2m/s的场合。的场合。没有排雾风机没有排雾风机来推动雾化的来推动雾化的水滴，加湿量水滴，加湿量接近零。接近零。（二）等焓加湿（二）等焓加湿例：例：赛特牌专利产品赛特牌专利产品ST-800A ST-800A 加湿量加湿量1.6-3.1.6-3.Kg/h Kg/h 功率：功率：0.24KW0.24KWST-1500AST-1500A加湿量加湿量30-60Kg/h 30-60Kg/h 功率：功率：4.5KW 4.5KW 亚都牌亚都牌YC-A/3YC-A/3雾化量雾化量3Kg/

26、h3Kg/h有效加湿量有效加湿量2.7Kg/h2.7Kg/h功率功率0.15KW0.15KWYC-L/8YC-L/8雾化量雾化量8Kg/h8Kg/h有效加湿量有效加湿量7.2Kg/h7.2Kg/h功率功率0.48KW0.48KW（二）等焓加湿（二）等焓加湿4.4.湿膜加湿器（淋水填料层加湿）湿膜加湿器（淋水填料层加湿） 利用吸湿材料表面向空气中蒸发水蒸气进利用吸湿材料表面向空气中蒸发水蒸气进行加湿。用玻璃纤维、金属丝、波纹纸板等行加湿。用玻璃纤维、金属丝、波纹纸板等做成一定厚度的填料层，材料上淋水或喷水做成一定厚度的填料层，材料上淋水或喷水使之湿润，空气通过湿填料层而被加湿。填使之湿润，空气通

27、过湿填料层而被加湿。填料层过滤灰尘、挡水等。但容易滋生微生物料层过滤灰尘、挡水等。但容易滋生微生物并堵塞。并堵塞。（二）等焓加湿5.透湿膜加湿器透湿膜加湿器 采用化学工业中膜蒸馏原理的加湿技术。水和采用化学工业中膜蒸馏原理的加湿技术。水和空气被疏水性的微孔湿膜隔开，在两侧不同空气被疏水性的微孔湿膜隔开，在两侧不同的水蒸气分压差的作用下，水蒸气通过透湿的水蒸气分压差的作用下，水蒸气通过透湿膜传递到空气中而加湿空气，水、钙、镁和膜传递到空气中而加湿空气，水、钙、镁和其他杂质则不能通过，不会有其他杂质则不能通过，不会有“白粉白粉”现象。现象。6.离心式加湿器使水受离心力作用雾使水受离心力作用雾化，在

28、空气中蒸发加化，在空气中蒸发加湿雾化的粒经较大，湿雾化的粒经较大，不能完全蒸发，需排不能完全蒸发，需排水，也比较省电。水，也比较省电。单台加湿量单台加湿量Kg/h,Kg/h,功率为功率为7575550w,550w,可组合实现加可组合实现加湿要求。湿要求。（二）等焓加湿（二）等焓加湿3-6空气的其它减湿方法 空气湿度条件关系到舒适、生产条件、物资保空气湿度条件关系到舒适、生产条件、物资保管储存等重要问题。管储存等重要问题。相对湿度大于相对湿度大于75时，锈蚀率趋向直线上升，时，锈蚀率趋向直线上升，机器、设备、钢铁产品容易锈蚀以至损坏。机器、设备、钢铁产品容易锈蚀以至损坏。相对湿度小于相对湿度小于

29、45时静电荷容易积聚。时静电荷容易积聚。 要采用经济、合理的除湿方法和措施，首先应要采用经济、合理的除湿方法和措施，首先应有效控制湿源，尽量隔绝或减少散入房间的有效控制湿源，尽量隔绝或减少散入房间的湿量。湿量。 除了喷水室、表冷器能实现减湿外，还有别的除了喷水室、表冷器能实现减湿外，还有别的方法吗？方法吗？一用加热通风法减湿1.1.升温降湿升温降湿bqbqqPtPP.%100在在15-5015-50范围范围%541t升温降湿过程，升温降湿过程，降低，但降低，但含湿量不变，含湿量不变，不是根本的减湿方法。但简单经济，生产不是根本的减湿方法。但简单经济，生产厂房、库房等，条件允许可以用。厂房、库房

30、等，条件允许可以用。2.2.通风排湿通风排湿 把比室内空气含湿量低的室外空气送入房间，把比室内空气含湿量低的室外空气送入房间，排走湿度高的空气。我国大部分地区每年可排走湿度高的空气。我国大部分地区每年可利用的利用的“通风排湿通风排湿”时间达半年以上，对湿时间达半年以上，对湿度精度要求不高的地方，自然条件允许优先度精度要求不高的地方，自然条件允许优先采用。采用。一用加热通风法减湿象地下建筑，因施工余水，潮气导致湿度很大，象地下建筑，因施工余水，潮气导致湿度很大，利用干燥季节自然通风来排湿可达利用干燥季节自然通风来排湿可达60%60%以下。例：以下。例：江西室外夏季通风计算温度江西室外夏季通风计算

31、温度3232，通风计算相对，通风计算相对湿度湿度59%59%，利用机械送排风系统，换气次数，利用机械送排风系统，换气次数8 8次次/h/h，相当于升温降湿，可满足防潮降湿。相当于升温降湿，可满足防潮降湿。二.用冷冻减湿机减湿二.用冷冻减湿机减湿12 12 直接蒸发式表冷直接蒸发式表冷器中完成冷却减湿器中完成冷却减湿23 23 吸收冷凝器的散吸收冷凝器的散热量温度升高，等湿热量温度升高，等湿加热加热经过冷冻除湿机获得经过冷冻除湿机获得含湿量很低但温度较含湿量很低但温度较高的状态。高的状态。状态变化焓湿图状态变化焓湿图 特点特点：除湿效果好，相对湿度降得快，不要：除湿效果好，相对湿度降得快，不要热

32、源、冷却水等很方便。既需减湿又需加热的热源、冷却水等很方便。既需减湿又需加热的地方象地下建筑等很合理。若余热余湿都很大，地方象地下建筑等很合理。若余热余湿都很大，不合适。在较低温度下工作时，除湿能力急剧不合适。在较低温度下工作时，除湿能力急剧下降。进风温度过低，蒸发器会发生结霜，经下降。进风温度过低，蒸发器会发生结霜，经济性，可靠性降低。济性，可靠性降低。 产品规格很多。除湿能力从产品规格很多。除湿能力从0.30.3160Kg/h160Kg/h，有立式、卧式、固定、移动式等，有立式、卧式、固定、移动式等，二.用冷冻减湿机减湿 利用物质吸收或吸附水分的能力，可利用物质吸收或吸附水分的能力，可以除

33、去空气中的部分水分。以除去空气中的部分水分。吸湿剂吸湿剂吸收式吸收式固体吸收剂：固体吸收剂：CaclCacl2 2、生石灰等、生石灰等液体吸收剂：液体吸收剂：CaclCacl2 2、LiclLicl2 2等等吸附式：硅胶吸附式：硅胶三三. .吸湿剂减湿吸湿剂减湿1.1.原理原理：CaclCacl2 2、LiclLicl2 2等水溶液中由于有盐类分子，等水溶液中由于有盐类分子，水分子的浓度降低，盐水表面上饱和层中的水水分子的浓度降低，盐水表面上饱和层中的水蒸汽分子数也减少，当空气中水蒸汽分压力大蒸汽分子数也减少，当空气中水蒸汽分压力大于盐水表面饱和空气层的水蒸汽分压力，空气于盐水表面饱和空气层的

34、水蒸汽分压力，空气中的水蒸汽分子就转移被盐水吸收。中的水蒸汽分子就转移被盐水吸收。（一）液体吸湿剂（一）液体吸湿剂2.2.性质性质：盐水溶液吸湿后浓度降低，吸湿能力随之：盐水溶液吸湿后浓度降低，吸湿能力随之降低，常用降低，常用P-P-图来表示。横坐标图来表示。横坐标溶液的质溶液的质量浓度，纵坐标量浓度，纵坐标溶液表面的水蒸汽分压力，溶液表面的水蒸汽分压力，各条曲线表示了不同温度下盐水溶液的各条曲线表示了不同温度下盐水溶液的P-P-关系，关系，粗线为溶液区与结晶区的分界线，吸湿后再生处粗线为溶液区与结晶区的分界线，吸湿后再生处理，提高浓度重新吸湿。理，提高浓度重新吸湿。 LiclLicl2 2水

35、溶液无色透明、无毒、粘性小，水溶液无色透明、无毒、粘性小，传热性能好，容易再生，化学稳定性好，传热性能好，容易再生，化学稳定性好，吸湿能力大，除湿应用中溶液浓度宜小吸湿能力大，除湿应用中溶液浓度宜小于于40%40%。 对金属有一定的腐蚀性，象碳钢、白铁对金属有一定的腐蚀性，象碳钢、白铁板、铝对它耐蚀较差，可加入少量缓蚀板、铝对它耐蚀较差，可加入少量缓蚀剂、中和剂来降低腐蚀。钛、钛合金、剂、中和剂来降低腐蚀。钛、钛合金、镍合金、黄铜等耐蚀，镍合金、黄铜等耐蚀，（一）液体吸湿剂（一）液体吸湿剂 Cacl Cacl2 2: :固体很强的吸湿性，吸湿量为本身重固体很强的吸湿性，吸湿量为本身重量的量的1

36、00%100%，除湿应用中一般不用纯净，除湿应用中一般不用纯净CaclCacl2 2, ,而用工业纯而用工业纯CaclCacl2 2，纯度，纯度70%70%。潮解为液体后，。潮解为液体后，吸湿量显著减少。它的再生次数对吸湿性吸湿量显著减少。它的再生次数对吸湿性能没有影响。来源丰富，价格低廉，简易能没有影响。来源丰富，价格低廉，简易除湿法用得多，但必须防腐。除湿法用得多，但必须防腐。（一）液体吸湿剂（一）液体吸湿剂 三甘醇：三甘醇：无色有机液体，对金属没有腐蚀作无色有机液体，对金属没有腐蚀作用。长期暴露空气中，不会转化成酸性。用用。长期暴露空气中，不会转化成酸性。用在除湿装置中，浓度较高在除湿装

37、置中，浓度较高80-96%80-96%，适用于大，适用于大风量、常温低温地方除湿和需要消除病菌的风量、常温低温地方除湿和需要消除病菌的场合，定型产品三甘醇除湿机。场合，定型产品三甘醇除湿机。（一）液体吸湿剂（一）液体吸湿剂 3. 3.液体吸湿剂减湿系统液体吸湿剂减湿系统 为了增加空气和盐水溶液的为了增加空气和盐水溶液的接触表面，实际工程设备中接触表面，实际工程设备中让被处理的湿空气通过喷液让被处理的湿空气通过喷液室或填料塔等来达到减湿室或填料塔等来达到减湿喷淋系统喷淋系统，使用过的溶液需，使用过的溶液需要再生才能循环使用要再生才能循环使用再生再生系统系统。A-1:A-1:升温减湿升温减湿A-2

38、:A-2:等温减湿等温减湿A-3:A-3:降温减湿降温减湿（一）液体吸湿剂（一）液体吸湿剂 根据盐水溶液浓度和温度不根据盐水溶液浓度和温度不同，在同，在i-di-d图中可实现各种空图中可实现各种空气处理过程。气处理过程。1.1.原理原理：硅胶、活性炭等有大量孔隙形成吸附：硅胶、活性炭等有大量孔隙形成吸附表面，这些表面上的水蒸汽分压力比周围空表面，这些表面上的水蒸汽分压力比周围空气的水蒸汽分压力低很多，故能从空气中吸气的水蒸汽分压力低很多，故能从空气中吸附水分附水分, ,是纯物理过程。空调过程中常用的是纯物理过程。空调过程中常用的是硅胶。是硅胶。（二）固体吸附剂减湿（二）固体吸附剂减湿2.2.性

39、质性质：硅胶无毒、无臭、无腐蚀性、不溶于：硅胶无毒、无臭、无腐蚀性、不溶于水，孔隙率多达水，孔隙率多达70%70%，吸湿能力达其质量的，吸湿能力达其质量的30%30%。目前国产的硅胶有粗孔、细孔、原色、。目前国产的硅胶有粗孔、细孔、原色、变色之分，变色后说明失去吸湿能力需再生。变色之分，变色后说明失去吸湿能力需再生。用用150-180150-180的热风或净化了的烟气等加热，的热风或净化了的烟气等加热，把吸附的水分蒸发出去再重复使用。把吸附的水分蒸发出去再重复使用。3.3.空气处理过程空气处理过程 用固体吸附剂处理用固体吸附剂处理空气，含湿量降低，空气，含湿量降低，空气失去潜热而得到空气失去潜

40、热而得到水蒸汽凝结时放出的水蒸汽凝结时放出的汽化热，使温度增高，汽化热，使温度增高，但焓值基本没变，只但焓值基本没变，只是略微减小了凝结水是略微减小了凝结水带走的液体热，近似带走的液体热，近似为为等焓减湿等焓减湿。（二）固体吸附剂减湿（二）固体吸附剂减湿4.4.使用方法使用方法 如果需要得到温度如果需要得到温度较低的空气，再对较低的空气，再对干燥后的空气冷却干燥后的空气冷却处理。处理。（二）固体吸附剂减湿（二）固体吸附剂减湿 静态吸湿：静态吸湿：室内室内空气以自然对流空气以自然对流方式与固体吸附方式与固体吸附剂进行热湿交换，剂进行热湿交换，用于仪表运输或用于仪表运输或贮存，防潮要求贮存，防潮要

41、求严格的个别工序。严格的个别工序。动态吸湿：动态吸湿：强制通强制通风风抽屉式吸湿器，小抽屉式吸湿器，小风量系统。风量系统。固定转换式硅胶吸固定转换式硅胶吸湿器，吸湿系统和湿器，吸湿系统和再生系统分开，处再生系统分开，处理风量大。理风量大。转筒式硅胶除湿机转筒式硅胶除湿机（二）固体吸附剂减湿（二）固体吸附剂减湿（三）氯化锂转轮除湿机（三）氯化锂转轮除湿机 是一种干式除湿设备。主要利用氯化锂的亲是一种干式除湿设备。主要利用氯化锂的亲水性来吸收空气的水分成为结晶水，而不变水性来吸收空气的水分成为结晶水，而不变成水溶液，所以不会产生氯化锂水溶液腐蚀成水溶液，所以不会产生氯化锂水溶液腐蚀设备，也不需要补

42、充吸湿剂，是比较理想的设备，也不需要补充吸湿剂，是比较理想的除湿设备，可使处理空气相对湿度达到除湿设备，可使处理空气相对湿度达到10%10%。v常温时，特制吸湿纸的水蒸汽分压力低于空常温时，特制吸湿纸的水蒸汽分压力低于空气的水蒸汽分压力，吸收水分。气的水蒸汽分压力，吸收水分。v高温时，特制吸湿纸的水蒸汽分压力高于空高温时，特制吸湿纸的水蒸汽分压力高于空气的水蒸汽分压力，放出水分。气的水蒸汽分压力，放出水分。v单位体积转轮纸芯的吸湿面积达单位体积转轮纸芯的吸湿面积达3000m3000m2 2，吸，吸湿面积大。可在湿面积大。可在-30-40-30-40的范围内除湿，低的范围内除湿，低温低湿空气状态

43、下除湿效果好。温低湿空气状态下除湿效果好。t t减小，氯减小，氯化锂含的结晶水越多，低于化锂含的结晶水越多，低于00，吸湿纸不，吸湿纸不会结冰，很容易获得低露点的干空气。会结冰，很容易获得低露点的干空气。（三）氯化锂转轮除湿机（三）氯化锂转轮除湿机v适于常温空气干燥的工艺：尿素、砂糖等适于常温空气干燥的工艺：尿素、砂糖等的脱水。及仓库、地下工程、船舱、手术的脱水。及仓库、地下工程、船舱、手术室、制药工业等。室、制药工业等。 总结总结：内容比较多，没有介绍这些设：内容比较多，没有介绍这些设备的热工计算。重点了解加热、加湿、备的热工计算。重点了解加热、加湿、减湿的各种方法特点，具体牵涉到选减湿的各

44、种方法特点，具体牵涉到选型计算时，可以查型计算时，可以查空气调节设计手空气调节设计手册册和其它资料。和其它资料。（三）氯化锂转轮除湿机（三）氯化锂转轮除湿机第三章第三章第四章第四章The EndThe End返回首页（四）实验公式（四）实验公式 影响热湿交换效果的因素很复杂，难以用影响热湿交换效果的因素很复杂，难以用纯数学方法确定纯数学方法确定E E和和E E。通过实验方法，总。通过实验方法，总结出各种结构不同的喷水室进行各种空气结出各种结构不同的喷水室进行各种空气处理过程的实验公式：处理过程的实验公式：mnmnEAEAAAmmnn、 、为 实 验 参 数由 喷 水 室 及 空 气 处 理 过

45、 程 决 定三.喷水室的热工计算（五）热工计算（五）热工计算 对于结构参数一定的喷水室，热工计算的原则对于结构参数一定的喷水室，热工计算的原则就是满足三个条件：就是满足三个条件： 1.1.空气处理过程需要的空气处理过程需要的E E等于喷水室能提供的等于喷水室能提供的E E三.喷水室的热工计算2.2.空气处理过程需要的空气处理过程需要的E E等于喷水室能提供的等于喷水室能提供的E E3.3.空气失去（或得到）的热量等于喷水吸收（或空气失去（或得到）的热量等于喷水吸收（或放出）的热量放出）的热量12211122112211wwnmssnmwswsttCWiiGAttttEAttttE三.喷水室的热

46、工计算（五）热工计算：三个方程可求出三个（五）热工计算：三个方程可求出三个未知数，两种计算类型：未知数，两种计算类型：v设计性计算：设计性计算：根据要处理的空气量根据要处理的空气量G G，空气初、终状态来确定喷水室喷水量，空气初、终状态来确定喷水室喷水量，以及提供什么温度的水等。以及提供什么温度的水等。三.喷水室的热工计算v校核性计算：校核性计算：喷水室结构、供水情况喷水室结构、供水情况处理空气初状态等一定时，看经过喷处理空气初状态等一定时，看经过喷水室的处理，能否达到需要的终状态。水室的处理，能否达到需要的终状态。 三.喷水室的热工计算如果需要的如果需要的tw1tw1比机组提供的冷冻水温高，

47、比机组提供的冷冻水温高，怎么办？怎么办？ 用一部分循环水和冷冻水混合来提高到需用一部分循环水和冷冻水混合来提高到需要的喷水温度。要的喷水温度。假设喷水室保温很好与外假设喷水室保温很好与外界没有热交换。界没有热交换。 在设计性计算中，求出需要的喷水初温在设计性计算中，求出需要的喷水初温 tw1,tw1,从而决定提供的冷源。如果天然冷源（深井从而决定提供的冷源。如果天然冷源（深井水、地下水等）满足不了要求，就采用人工水、地下水等）满足不了要求，就采用人工冷源。电动冷水机组出水一般冷源。电动冷水机组出水一般5-75-7，吸收，吸收式式7-16 7-16 。Gi1Gi2Wtw1Wx tw2Wh tw2

48、Wle tle示意图：示意图：三.喷水室的热工计算122lelehwGiWC tGiWC t热平衡：热平衡：122122lehlewlelewlelexxleWWG iiW C ttG iiWC ttWWWGWW W总喷水量：三.喷水室的热工计算设计计算时，先选用喷水室结构，查取实设计计算时，先选用喷水室结构，查取实验公式，由三个方程解出三个未知数验公式，由三个方程解出三个未知数，t tw1w1,t,tw2w2，由，由 ，GGW W。由。由W W和喷嘴密度等求和喷嘴密度等求出出每个喷嘴的水量每个喷嘴的水量，根据一定的孔径对应，根据一定的孔径对应一定的压力，求出一定的压力，求出喷嘴前所需水压喷嘴

49、前所需水压。由。由t tw1w1,t,tlele, ,求出求出冷冻水量和冷冻水量和w wx x。对于全年使用。对于全年使用的喷水室，一般按夏季工况计算。冬季时的喷水室，一般按夏季工况计算。冬季时取夏季的参数，作校核计算，检查处理后取夏季的参数，作校核计算，检查处理后空气参数是否满足要求。空气参数是否满足要求。三.喷水室的热工计算三.喷水室的热工计算（六）喷水温度与喷水量的调整（六）喷水温度与喷水量的调整 按方程计算出的按方程计算出的t tw1w1是一个固定值，如果能是一个固定值，如果能提供比计算值偏大一点的地下水，能用吗？提供比计算值偏大一点的地下水，能用吗？是否必须设人工冷源呢？是否必须设人

50、工冷源呢？ 能否依靠加大水量来达到同样的处理效果能否依靠加大水量来达到同样的处理效果呢？实践证明是可以的，由实验资料分析，呢？实践证明是可以的，由实验资料分析，得出关系式：得出关系式：度被处理空气的露点温11111lwlwlttttt四.高速喷水室的特点1.1.断面风速比低速喷水室高一倍左右。处断面风速比低速喷水室高一倍左右。处理相同风量，断面积明显减小。要解决好理相同风量，断面积明显减小。要解决好阻力升高和挡水板过水量增大问题。阻力升高和挡水板过水量增大问题。 CarrierCarrier公司的高速喷水室：圆形断面，公司的高速喷水室：圆形断面，v v取取8-10m/s8-10m/s，后挡水板

51、靠风压旋转，由离，后挡水板靠风压旋转，由离心力分离夹带的水分。心力分离夹带的水分。 LuwaLuwa公司的高速喷水室：纺织行业应用公司的高速喷水室：纺织行业应用得多。得多。 v=3.5-6.5m/sv=3.5-6.5m/s，常用，常用5.7-6.4m/s5.7-6.4m/s2.2.前挡水板：导流格栅，截面是机翼前挡水板：导流格栅，截面是机翼形，塑料制品，保证气流均匀稳定；形，塑料制品，保证气流均匀稳定；后挡水板：双玻形的，挡水效果好，后挡水板：双玻形的，挡水效果好，阻力小，保证整个喷水室的阻力不大阻力小，保证整个喷水室的阻力不大3.3.喷嘴密度大（喷嘴密度大（38-4138-41个个/m/m2

52、 2排）新型离排）新型离心式喷嘴，扩散角大，要求喷水压力心式喷嘴，扩散角大，要求喷水压力较低。较低。四.高速喷水室的特点4.4.喷水系数喷水系数（水气比）：一般为（水气比）：一般为0.60.6左左右，低速系统一般为右，低速系统一般为1 1，水系统节能约，水系统节能约40%40%。为了保证空气与水滴有相当充分。为了保证空气与水滴有相当充分的接触时间，末排喷嘴到后挡水板距的接触时间，末排喷嘴到后挡水板距离较长，喷水室总长大于普通低速喷离较长，喷水室总长大于普通低速喷水室。如果断面高度大，可分上下两水室。如果断面高度大，可分上下两层安装挡水板，中间设积水盘和排水层安装挡水板，中间设积水盘和排水管，上

53、层分离下来的水不会影响下层管，上层分离下来的水不会影响下层挡水板对水滴的分离。挡水板对水滴的分离。四.高速喷水室的特点因为高速喷水室的这些特点，对处理风因为高速喷水室的这些特点，对处理风量大的场合（纺织厂、卷烟厂等）适用，量大的场合（纺织厂、卷烟厂等）适用，其热工计算类似，也可用双效率法计算。其热工计算类似，也可用双效率法计算。LuwaLuwa公司产品提供的计算引进了热交换公司产品提供的计算引进了热交换比：比：11wowuiiFQS四.高速喷水室的特点五.双级喷水室的特点 如果被处理空气初、终状态间焓差较大，如果被处理空气初、终状态间焓差较大，单级喷水室必须用较大的喷水系数单级喷水室必须用较大

54、的喷水系数和和较多的喷嘴排数时；或天然冷源为了较多的喷嘴排数时；或天然冷源为了节省水量希望有较大的温升时，用双节省水量希望有较大的温升时，用双级喷水室。级喷水室。双级喷水室是单纯把两个单级喷水室串双级喷水室是单纯把两个单级喷水室串联吗？联吗？五.双级喷水室的特点五.双级喷水室的特点风路串联，风路串联，水路串联。水路串联。空气从空气从进进入入 冷水从冷水从进进入入五.双级喷水室的特点2121.1.被处理空气温降、焓降较大，空气被处理空气温降、焓降较大，空气终终=100%=100%2.2.冷水先进冷水先进，级中主要减湿，级中主要减湿，级中主要降温。级中主要降温。3.3.水与空气两次接触，水温提高较

55、多，处理同样的水与空气两次接触，水温提高较多，处理同样的空气过程空气过程, ,水量减少。水量减少。五.双级喷水室的特点4. 4. 、 水串联使用，两级的水串联使用，两级的相同，热工计相同，热工计算时可看成一个喷水室。如果算时可看成一个喷水室。如果、采用不同采用不同的水源，相当于两个独立的喷水室串联，热工的水源，相当于两个独立的喷水室串联，热工计算如同两个单级喷水室，先求计算如同两个单级喷水室，先求级终参数，级终参数，作为作为级初参数。级初参数。六六.其它喷水室形式其它喷水室形式六六.其它喷水室形式其它喷水室形式空气流过喷水室遇到的阻力包括：空气流过喷水室遇到的阻力包括：1.1.前后挡水板：前后

56、挡水板：六.喷水室的阻力计算2201.1 1.32dddddHvv21.02ZHp2.2.喷嘴排管阻力：喷嘴排管阻力：bb由喷水和运动方向决定的系数由喷水和运动方向决定的系数单排逆喷：单排逆喷：b=0.13 b=0.13 双排对喷：双排对喷：b=0.075b=0.075对于定型喷水室，总阻力通过实测获得。对于定型喷水室，总阻力通过实测获得。3.3.水苗阻力：水苗阻力：PbHw1180六.喷水室的阻力计算1.1.用喷水室把大气压力用喷水室把大气压力101325Pa101325Pa，初始状态，初始状态t t1 1=30,t=30,ts1s1=25.5=25.5的湿空气处理到终状态的湿空气处理到终状

57、态t t2 2=18,t=18,ts2s2=17.4,=17.4,需处理空气量需处理空气量G G为为20000Kg/h.20000Kg/h.求：求：. .喷水室需要提供的冷量和喷水量喷水室需要提供的冷量和喷水量W W . .喷水初温喷水初温twtw1 1, ,终温终温twtw2 2 . .喷嘴前水压喷嘴前水压P P. .冷冻水量冷冻水量W WL L, ,循环水量循环水量W Wx x. . 已知冷冻水温度已知冷冻水温度t tL L=5,=5,喷水室为单级卧式喷水室为单级卧式双排对喷，双排对喷，Y-1Y-1型离心式喷嘴型离心式喷嘴 d do o=5mm,n=13=5mm,n=13个个/m/m2 2

58、排，排，v=3Kg/mv=3Kg/m2 2ss习题习题答案答案习题习题1图图18 30 76.347.8t1t2i1i2=100%2.2.需要将需要将40000Kg/h40000Kg/h的空气从的空气从t t1 1=5=5加加热到热到t t2 2=30,=30,热媒是工作压力为热媒是工作压力为3.043.0410105 5PaPa的饱和蒸汽，试选择合的饱和蒸汽，试选择合适的适的SRZSRZ型空气加热器。型空气加热器。（试做两个设计方案比较它们的安全系（试做两个设计方案比较它们的安全系数、空气阻力、耗金属量）数、空气阻力、耗金属量）习题习题答案答案3.3.已知需冷却的空气量为已知需冷却的空气量为

59、36000Kg/h36000Kg/h，初，初状态状态t t1 1=29,i=29,i1 1=56KJ/Kg,t=56KJ/Kg,ts1s1=19.6,=19.6,终状态终状态t t2 2=12,i=12,i2 2=33.2KJ/Kg,t=33.2KJ/Kg,ts2s2=11.6,=11.6,当当地大气压力为地大气压力为101325101325帕帕, ,选择选择JwJw型表面型表面式冷却器，并确定水温、水量，设水式冷却器，并确定水温、水量，设水流速流速=1.5m/s=1.5m/s。习题习题答案答案t1t2ts2i2i1ts11习题习题3图图四.热工计算（一）空气加热器的计算（一）空气加热器的计算

60、设计型计算：设计型计算：需加热空气需加热空气量，加热到什么程度，给量，加热到什么程度，给定什么样的热介质，来选定什么样的热介质，来选择合适的加热器型号和台择合适的加热器型号和台数。数。校核性计算：校核性计算：对已有的加对已有的加热器，校核能否满足预定热器，校核能否满足预定的加热要求。的加热要求。（一）空气加热器的计算干工况，只有显热交换干工况，只有显热交换G t1空气t2tw2tw121pmmQGCttQKFtt热媒与空气间的对数平均温差1.1.计算原则和基本公式计算原则和基本公式空气加热到终状态需要的空气加热到终状态需要的热量等于加热器能提供的热量等于加热器能提供的热量热量t1t2tw2逆流