第三章 空调热湿处理

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第二节 空气与水直接接触时的热湿交换空气与水直接接触时的热湿交换第三节第三节 用喷水室处理空气用喷水室处理空气第四节第四节 用表面式换热器处理空气用表面式换热器处理空气第五节第五节 空气的其它加热加湿方法空气的其它加热加湿方法第六节第六节 空气的其它减湿方法空气的其它减湿方法第一节第一节 空气热湿处理的途径及使用设备的类型空气热湿处理的途径及使用设备的类型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

2、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

3、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。 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 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

4、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)Air Conditioning-Chapter 3质交换以层流分子

5、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(dd(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= =GcGcp pdtdt= = ( (t-tt-tb b)df)df湿交换：湿交换：dWdW= =Gd(dGd(d)=)= ( (P Pq q-P-Pqbqb)df)

6、df= = ( (d-dd-db b)df)df潜热交换：潜热交换：dQdQq q= =rdWrdW= =r r (d-d(d-db b)df)df总热交换：总热交换：dQdQz z= =dQdQx x+dQ+dQq q= ( (t-tt-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= =WcWcdtdtw 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 wAir Conditioning-Chapte

7、r 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

8、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。Air Conditioning-Chapter 3Air 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

9、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。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-tt-tb b)df)df= =r r (d-d(d-db b)df)dfd db b= = / /r r (t-t(t-tb b)

10、 ) 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显热等于水分带来的潜热：的潜热：Gr(dGr(d-d-db b) =) =GcGcp 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。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

11、=热交换的热交换的PrPr质交换的质交换的ShSh= =热交换的热交换的NuNu适用过程：绝热加湿，冷却干燥，等温加湿，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= =dQdQx x+dQ+dQq q= ( (t-tt-tb b)+r)+r (d-d(d-db b)df)df= = c cp 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=r=i iq q=250

12、1+1.84t=2501+1.84tb b 代入上式得：代入上式得：dQdQz z= = ( (i i- -i ib b)df)dfAir 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

13、，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（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Air Conditioning-Chapter 3喷淋排管喷淋排管Air Conditioning-Chapter 3玻璃丝盒喷水室玻璃丝盒喷水室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

14、，在我国还出现了BTL1型、型、FL型、型、ZK型型 和和JN型等喷嘴。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。喷水方向根据与据与 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。水滴最后落入底池中。 1、喷嘴、喷嘴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主要使用镀锌钢板制的

15、多折形挡水板，现在出现的双波形挡水板。蛇形挡水扳等较前有较大改进，已逐步推广应用水板。蛇形挡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。因此有时也称前挡空气均匀。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(过水量过水量)。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

16、连。这四种管道是： (1) 循环水管：循环水管：底池通过滤水器与循环水管相连，使落到底池的水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。能重复使用。 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中冷凝出来的水 或收集回水。此外，溢水器的喇叭口上有水封罩或收集回水。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，并使底池可将喷水室内、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

17、水管：补水管：由于冬季经常是用循环水加湿空气，一部分水要蒸发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，到空气中去， 所以底池水面将降低。为了维持水面高度略抵于溢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水器，需设补水管，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：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为了检修和观察的需要，喷水室应装密闭检查门和防水

18、照明灯。明灯。 Air Conditioning-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EE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EE2 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 Air Conditionin

19、g-Chapter 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： Ettttss12111Air Conditioning-Chapter 3(2)(2)、通用热交换效率、通用热交换效率EE 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.

20、5 kg/（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 ）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 ()()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，校核其处理能力。）校核计

22、算：对结构一定的喷水室，校核其处理能力。 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Air Conditioning-Chapter 33.3 3.3 循环水量（喷水初温循环水量（喷

23、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 ttttlwlw1111Air Conditioning-Chapter 3 （二）利用（二）利用S Swuwu和和EE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Air Conditioning-Chapter 3四、喷水室的阻力计算四、喷水室的阻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

24、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 （一）表面式换热器的构造（一）表面式换热器的构造1.1.结构：结构：肋管式换热器肋管式换热器2.2.材料：

25、管：钢，铜，铝；肋片：铜，铝材料：管：钢，铜，铝；肋片：铜，铝3.3.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1.1.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2.2.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。3.3.配件：截止阀，泄水排污阀，旁通管，压力表、温度计配件：截止阀，泄水排污阀，旁通

26、管，压力表、温度计 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(Vyf(Vy)=)=f(vf(v ),), n n=f(=f( ) )

27、 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()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。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、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 t

28、tWrpmww()()2112222121ttttpmwwtt热水：热水： 蒸汽：蒸汽： 221tttpmqttAir 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=0.6 1.8m1.8m/s/s， W=fwW=fw 10001000（kg/skg/s） A

29、ir 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，则）远大于所需要的加热量，则采用部分风旁通的方法解决。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=GC

30、p（t-t1）所需加热面积所需加热面积F=Q/ tp（F-F）/F=1020%。 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 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

31、空气处理终参数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）冷媒参数的选定范围 tttCm sww123525650618. ,. .,. ./Air Conditioning-Cha

32、pter 3（6 6）计算步骤）计算步骤 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()(),()()Air Conditioning-Chapter 3HB vP()hCqHB 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

33、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： 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；传热系数增加。、喷水式表冷器：露点易控制；传热系数增加。 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

34、流通过电阻丝发热来加热空气的设：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点。便等优点。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）在恒温精度要求较高的大型空调系统中，经常在送风支管上使用电加热器来控制局部加热。上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所以在加热量要求较大的地方不宜采用。的地方不宜采用。

35、 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Air Conditioning-Chapter 33、结构：、结构：电加热器有两种基本结构电加热器有两种基本结构形式，一种是形式，一种是 裸线式，另外一种是裸线式，另外一种是管式。管式。 1）裸线式电加热器：由裸电阻丝构）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成。这种电加热器的外壳是由中间填绝填绝 缘材料的双层钢板组成。在钢缘材料的双层钢板组成。在钢板上装固定电板上装固定电 阻丝的瓷绝缘子。电阻丝的瓷绝缘子。电阻丝的排数多少根据设阻丝的排数多少根据设 计需要决定计需要决定(图中只表示了一排电阻图中只表示了一排电阻 丝

36、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 用用和加工。在定型产品中，常把电加和加工。在定型产品中，常把电加热器做成抽屉热器做成抽屉 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应该与风机连锁运行，以免造成事故地装置并应该与风机连锁运行，以免造成事故 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

37、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，如结晶氧化镁等如结晶氧化镁等。管状电热元件除棒状的之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。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

38、：、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，在多尘车间可用它作用，例如在高温车间可以用它降温，在多尘车间可用 它降它降尘。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便在送风温差不受 限制的地方，能尽量加大送风温差，节省送限制的地方，能尽量加大送风温差，节省送风量风量 。2、加湿的原理、加湿

39、的原理1）等温加湿）等温加湿2）等焓加湿）等焓加湿 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，如果需要以看出，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，则需要的加湿量为：要的加湿量为： 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，则蒸汽，则多余的蒸汽将凝结成水，放出来的汽化潜热多余的蒸汽将凝结成水，放出来的汽

40、化潜热 又特使饱和空气的又特使饱和空气的温度继续提高，即空气状态将沿饱温度继续提高，即空气状态将沿饱 和线上升到状态点和线上升到状态点4 4。点。点4 4的的具体位置可按热平衡的原具体位置可按热平衡的原 则或作图法得到，用作图法时，先按则或作图法得到，用作图法时，先按加湿量大小在加湿量大小在 等温线的延长线上找到点等温线的延长线上找到点44，过点，过点44的等焓线的等焓线与饱和与饱和 线的交点就是状态点线的交点就是状态点4 4。 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、干式蒸汽干式蒸汽加

41、湿器加湿器和电加湿器。和电加湿器。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蒸汽管道的管子组 成，上面开有许多直径为成，上面开有许多直径为23mm23mm的小孔。蒸汽的小孔。蒸汽将在管网的压力作用下，由这些小孔喷将在管网的压力作用下，由这些小孔喷 出，混和到从蒸气喷管周出，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，蒸汽喷管的长长 度不宜大于度不宜大于1rn1rn。小孔数目根据需要的加湿量多少确定。喷孔小孔

42、数目根据需要的加湿量多少确定。喷孔间距一般不应小于间距一般不应小于50mm50mm。 每个喷孔喷出的蒸汽量可按下式确定：每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以下的蒸汽以下的蒸汽 。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的干式蒸汽加湿 器还有带气动或电动执行机构的蒸汽调节阀的分离器还有带气动或电动执行

43、机构的蒸汽调节阀的分离室，干燥室，以保证喷出的是干蒸室，干燥室，以保证喷出的是干蒸 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表示的是气动或电动执表示的是气动或电动执 行机构。蒸汽行机构。蒸汽由接管由接管l进入外套进入外套2，它对喷管内蒸汽起加热，它对喷管内蒸汽起加热 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。元件通电之后就元件通电之后就能将能将 水加热而产生蒸汽。补水靠浮球阀自动控制，以免发生断水空烧水加热而产生蒸汽。补

44、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现象。这种加湿器的加湿量 大小取决于水温和水表面积大小取决于水温和水表面积 。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电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棒插入盛水的容器 中做电极。将电极与三相电源接通之中做电极。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，因而后，就有电流从水中通过。在这里水是电阻，因而 能被能被加热蒸发成蒸汽。除三相电外，也有使用二根电极的单加热蒸发成蒸汽。除三相电外，也有使用二根

45、电极的单相电极式加湿器。相电极式加湿器。 由于水位越高，导电面积越大，通过由于水位越高，导电面积越大，通过电流也越强，因而发热量也越大。所以，产生电流也越强，因而发热量也越大。所以，产生 的蒸汽量的蒸汽量多少可以用水位高低来调节。多少可以用水位高低来调节。 电极式加湿器结构紧凑，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。 Air Conditioning-Chapter 3三）等焓加湿三）等焓加湿直

46、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动喷雾机和超声波加 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。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、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定式和转动式两种 。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、超声波

47、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度的，波长相当于红外线波长的超 声波，在超声波作用下，水声波，在超声波作用下，水表面将产生几表面将产生几 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。加湿。超声波加湿器主要优点是产生的水滴颗粒细、运行安静可超声波加湿器主要优点是产生的水滴颗粒细、运行安静可 靠。靠。目前这类产品正在增多。目前这类产品正在增多。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。这种加湿雾化的加湿器。这种加湿器有一个圆筒形器

48、有一个圆筒形 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。水泵管从贮水器中吸水并送至旋转的圆盘上转。水泵管从贮水器中吸水并送至旋转的圆盘上 面形成水膜。水面形成水膜。水由于离心力作用被甩向破碎梳，由于离心力作用被甩向破碎梳， 井形成细小水滴。干燥空气从圆井形成细小水滴。干燥空气从圆盘下部进入，吸盘下部进入，吸 收雾化了的水滴从而被加湿收雾化了的水滴从而被加湿 这种加湿器可与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通风机组配合，成为一个大型的空气加湿设备 。 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除上面介绍的一些加湿方法外，还

49、有一些利用水表面自然蒸发的简易加湿方法。例发的简易加湿方法。例 如，在地面上洒水铺湿草垫让空气如，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、设敞口水槽在风机作用下通过带水的填料层、设敞口水槽 等。但是，他们等。但是，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。都有加湿量不易控制、加湿速度慢和占地面积大等缺点。 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：不是根特点：不是根本减湿的方法，但是简单经

50、济。本减湿的方法，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济，但无法调节空气温度，有时无法降低空气的相对湿度 3、加热通风法、加热通风法 原理：将加热与通风方法结合起来原理：将加热与通风方法结合起来 特点：既可以控制温度，也可以满足湿度要求。设备简单，投特点：既可以控制温度，也可以满足湿度要求。设备简单，投资与运行费用低。资与运行费用低。 Air Conditioning-Chapter 3（二）冷却减湿（二）冷却减湿1、类型：、类型： 使

51、用使用 喷水室和表面冷却器来冷却、干燥空气。喷水室和表面冷却器来冷却、干燥空气。用专门的冷却减湿设备用专门的冷却减湿设备-冷冻冷冻 减湿机。减湿机。 2、冷冻减湿机、冷冻减湿机原理：又称除湿机或降湿机。由原理：又称除湿机或降湿机。由 制冷系统和风机等组成。制冷系统和风机等组成。Air Conditioning-Chapter 3减湿过程分析减湿过程分析减湿过程中空气的状态变化见减湿过程中空气的状态变化见图。图。在这里制冷剂的循环和一般制在这里制冷剂的循环和一般制冷机一样。冷机一样。 需要降湿的状态需要降湿的状态1的的空气先经过蒸发器。由于空气先经过蒸发器。由于 蒸发蒸发器的表面温度比空气露点温

52、度器的表面温度比空气露点温度低，因而低，因而 空气被降温减湿到空气被降温减湿到状态状态2。离开蒸发器的空。离开蒸发器的空 气又进气又进入冷凝器。由于冷凝器里是来入冷凝器。由于冷凝器里是来自压缩自压缩 机的高温气态制冷剂，机的高温气态制冷剂，它被低温空气冷却成它被低温空气冷却成 了液态，了液态，而空气本身则升温至状态而空气本身则升温至状态3。虽。虽然然 这样得到的空气温度较高，这样得到的空气温度较高，但含湿量很低，这但含湿量很低，这 就达到了减就达到了减湿目的。湿目的。Air Conditioning-Chapter 33、特点、特点1）对空气的处理过程即加湿又升温。因此适用于既需减湿、又）对空

53、气的处理过程即加湿又升温。因此适用于既需减湿、又需加热的地力，如一些地下室。在室内余温量大、余热量也大的需加热的地力，如一些地下室。在室内余温量大、余热量也大的地方，使用这样的减地方，使用这样的减 湿机是不合适的。湿机是不合适的。2）优点：效果可靠、使用方便）优点：效果可靠、使用方便3）缺点：投资和运）缺点：投资和运 行贺较高，使用条件也受到了一定限制。行贺较高，使用条件也受到了一定限制。目前，我国各地生产的冷冻减湿机型号很多，有固定式的，也有目前，我国各地生产的冷冻减湿机型号很多，有固定式的，也有移动式的。移动式的。 Air Conditioning-Chapter 3(三三)液体吸湿剂减湿

54、液体吸湿剂减湿1、原理：、原理：又称吸收减湿。与同温度的水相比，某些盐水表又称吸收减湿。与同温度的水相比，某些盐水表面饱和空气层的水蒸汽分压力将低于同温度下水表面饱和空面饱和空气层的水蒸汽分压力将低于同温度下水表面饱和空气层的水蒸汽分压气层的水蒸汽分压 力。力。 某些盐类某些盐类(如氯化钙、氯化锂等如氯化钙、氯化锂等)的水溶液中，由于混有的水溶液中，由于混有盐类分子，使水分子的浓度盐类分子，使水分子的浓度 降低，盐水表面上饱和空气层降低，盐水表面上饱和空气层中的水蒸汽分子数也相起减少。因此，与同温度的水相比，中的水蒸汽分子数也相起减少。因此，与同温度的水相比， 盐水表面饱和空气层的水蒸汽分压力

55、将低于同温度下水表面盐水表面饱和空气层的水蒸汽分压力将低于同温度下水表面饱和空气层的水蒸汽分压饱和空气层的水蒸汽分压 力。所以当空气中的水蒸汽分压力。所以当空气中的水蒸汽分压力大于盐水表面的水蒸汽分压力时，空气中的水蒸汽分子力大于盐水表面的水蒸汽分压力时，空气中的水蒸汽分子 将向盐水转移，或者被盐水吸收。将向盐水转移，或者被盐水吸收。Air Conditioning-Chapter 3 这类盐水溶液又称为液体吸湿剂。这类盐水溶液又称为液体吸湿剂。 盐水溶液吸收水分后，盐水溶液吸收水分后，其浓度逐渐降低，吸湿能力也逐渐降低。因此在温度一定时，其浓度逐渐降低，吸湿能力也逐渐降低。因此在温度一定时，

56、吸湿能力与吸湿能力与 液体浓度成正比。液体浓度成正比。2、 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接触表面，在实际工作中，往为了增加空气和盐水溶液的接触表面，在实际工作中，往往是让被处理的湿空气通往是让被处理的湿空气通 过喷液室或填料塔等减湿设备，在溶过喷液室或填料塔等减湿设备，在溶液和空气充分接触的过程中达到减湿目的。液和空气充分接触的过程中达到减湿目的。 在采用有腐蚀性的溶液时，必须解决好防腐问题。最好采用在采用有腐蚀性的溶液时，必须解决好防腐问题。最好采用耐腐蚀的管道和设备以及效果可靠的气液分离设备。耐腐蚀的管道和设备以及效果可靠的气液分离设备。 按照再生方法不同

57、，可将液体吸湿剂减湿系统分成两类，按照再生方法不同，可将液体吸湿剂减湿系统分成两类，即蒸发冷凝再生式减湿系统和空气再生式减湿系统即蒸发冷凝再生式减湿系统和空气再生式减湿系统Air Conditioning-Chapter 33、蒸发冷凝再生式液体系统、蒸发冷凝再生式液体系统室外新风经过空气过滤器室外新风经过空气过滤器1净净化后，在喷液室化后，在喷液室2中与氯化锂中与氯化锂溶液接触，空气中的水分即溶液接触，空气中的水分即被溶液吸收。减湿后的空气被溶液吸收。减湿后的空气与回风混合，经表面冷却器与回风混合，经表面冷却器3降温后，由风机降温后，由风机4送往室内。送往室内。 在喷液室中，因吸收空气中在喷

58、液室中，因吸收空气中水分而稀释了的溶液沉入溶水分而稀释了的溶液沉入溶液箱液箱7中，与来自热交换器中，与来自热交换器8的溶的溶 液混合后，大部分在溶液混合后，大部分在溶液泵液泵6的作用下，经溶液冷却的作用下，经溶液冷却器器5冷却后送入喷液室。冷却后送入喷液室。Air Conditioning-Chapter 3一小部分一小部分 经热交换器经热交换器8加加热后排至蒸发器热后排至蒸发器10。在蒸。在蒸发器中，溶液被蒸气盘管发器中，溶液被蒸气盘管加热、浓缩，然后由再加热、浓缩，然后由再 生生溶液泵溶液泵9经热交换器经热交换器8冷却冷却后再送入溶液箱。从蒸发后再送入溶液箱。从蒸发器中排出来的水蒸汽进入器

59、中排出来的水蒸汽进入冷凝器冷凝器 11，水蒸汽冷凝后，水蒸汽冷凝后与冷却水混合，一同排入与冷却水混合，一同排入下水道。下水道。 Air Conditioning-Chapter 3(四四)固体吸湿剂减湿固体吸湿剂减湿(吸附减湿吸附减湿)1 固体吸湿剂及其减湿原理固体吸湿剂及其减湿原理 1）纯物理作用固体吸湿剂）纯物理作用固体吸湿剂例如硅胶和活性炭。它们本身具有大量孔隙，形成大量吸附表例如硅胶和活性炭。它们本身具有大量孔隙，形成大量吸附表面，在这些表面面，在这些表面 上水蒸汽分压力比周围空气的水蒸汽分压力上水蒸汽分压力比周围空气的水蒸汽分压力低很多，因此能从空气中吸附水分。低很多，因此能从空气中

60、吸附水分。2）物理化学作用固体吸湿剂）物理化学作用固体吸湿剂例如氯化钙和生石灰，其表面水例如氯化钙和生石灰，其表面水 蒸汽分压力也比周围空气水蒸汽分压力也比周围空气水蒸汽分压力低很多，所以也能从空气中吸附水分，但是这类蒸汽分压力低很多，所以也能从空气中吸附水分，但是这类 材料吸附水分后便成了含有更多结晶水的化合物，如果继续吸材料吸附水分后便成了含有更多结晶水的化合物，如果继续吸水，它们还会由固态变成水，它们还会由固态变成 液态。液态。 在空调工程中常用的固吸湿剂是硅胶和氯化钙。在空调工程中常用的固吸湿剂是硅胶和氯化钙。 Air Conditioning-Chapter 32 固体吸湿剂的减湿过