第9章座舱加湿和除湿

航空保障技术与工程课程安排：12-19周学时：32讲师：刘磊第九章座舱的加湿和除湿高空飞行，湿度过低：温度也很低，人体长期处于低温和低湿度的环境中，将引起眼、鼻、喉不舒适以及皮肤干燥脱水和疲劳等状态；需要加湿。低空飞行，湿度过高：不利于飞行员和乘客出汗蒸发，也会引起飞行员和乘客身体过热和疲劳，同时空气进入座舱后若处理不当，将引起舱内滴水、产生雾气、系统结冰和座舱玻璃结雾；需要除湿。9.1座舱内的空气湿度座舱内空气湿度取决于：

外界大气湿度、驾乘人员数量和系统中有无湿度控制装置。1.无湿度控制装置时座舱的空气相对湿度：—供入座舱的水蒸气总量（kg/h）—乘客人数（人）—由外界大气中供入座舱的水蒸气总量（kg/h）—乘客、空勤人员每人每小时所呼出的水蒸气量（kg/h）—空勤人员数量（人）—水蒸气回收系数，即座舱中产生的水蒸气再进入座舱空气

的百分比。9.1座舱内的空气湿度座舱内空气湿度取决于：

外界大气湿度、驾乘人员数量和系统中有无湿度控制装置。2.加湿状态下的相对湿度：座舱内空气所含的水蒸汽量=供给座舱的外界大气中所含的水蒸汽量+驾乘人员呼出的水蒸气量+加湿装置加入座舱的水蒸气量3.除湿状态下的相对湿度：座舱内空气所含的水蒸汽量=供给座舱的外界大气中所含的水蒸汽量+驾乘人员呼出的水蒸气量+单位时间内由水分离器去掉的水量9.2座舱加湿系统9.2.1加湿系统的作用为保证座舱内的舒适性，需要在供气系统中设置加湿装置，向座舱内供入含有一定水蒸汽量的空气，使座舱内的空气相对湿度保持在30%左右的低限。

加湿装置一般安置在供气系统的高温段或系统的热路上。

加湿装置的每小时的供水量在高空飞行时主要受供气量和人员数量的影响。

加湿系统的储水量=单位时间加湿量×高空飞行时间9.2.2加湿系统的种类空气通过湿的纤维板；

将水喷射进座舱压气机的出口空气中；用喷射器吧细小水滴喷射进空气中；从加湿器供来的水，通过压缩空气引射，使水雾化，然后供入座舱增压空气管路并供入座舱。4.将水蒸汽喷射进空气中。利用电阻丝加热水，使水蒸气进入供给座舱的空气中。

利用湿度检测装置检测湿度。液面调节器浮子式电门空气湿度调节器接触器5.湿度传感器（利用干的和湿的电阻温度计测温）加温元件水箱5.采用文氏管加湿装置。利用压缩空气流经文氏管颈部时，速度加快，气流动压与水压压差变大的现象，将水由细孔中引射出来，或用增压方法，将水喷射进文氏管颈部，使水变为细小的雾状水珠，进入空气并供向座舱。6.具有蒸发器的加湿装置在蒸发器内，水箱供出的水和发动机压气机提供的热空气混合，水被完全蒸发后供向座舱。9.3座舱除湿系统9.3.1除湿系统的作用

防止有水雾的空气进入座舱；防止座舱玻璃结雾、结霜和座舱内水凝结；在地面和低空保持座舱内舒适的环境；保证舱内电子设备工作环境中没有游离态的水分。

9.3.2除湿系统的种类化学除湿法蒸发循环制冷除湿法空气循环系统的低压除水；空气循环系统的高压除水。

化学除湿法

利用某些具有很强吸水能力的固体材料，如硅胶或活性氧化铝等进行吸湿除湿。可用于电子设备的除湿。

原理：此类材料本身具有大量的微小孔隙，形成大量的吸附表面，而这些表面上的水蒸气分压比周围空气中的水蒸气分压低很多，能从空气中吸收水分。吸湿能力能达到其质量的30%~40%。

还有一种吸湿剂分子筛，是一组结晶体吸附剂，对水的亲和力极高，对其他气体及液体亲和力低，容易吸水结晶，且通过加热，除去结晶水，可重复使用。2.蒸发循环制冷除空气

蒸发器的表面温度通常低于空气的露点温度，当空气流过蒸发器时，被冷却到低于空气的露点温度而析出水分，凝结出的水珠附着在蒸发器的传热表面上，在蒸发器的后面装一个简单的水收集器，就能把水珠收集起来，并排走。空气循环系统的低压除水

水分离器除水——安装在涡轮出口处为低压除水

入口处为高压除水

低压除水类型：

（1）运动式水分离器

（2）机械式水分离器（1）运动式水分离器

原理：采用离心式装置（涡轮转子）以一定的速度旋转，把机械能传给悬浮于空气中的水珠，由于水的运动能大于空气，所以一部分水运动到边缘，然后被排出，空气中的含水量下降。空气循环系统的低压除水（2）机械式水分离器

1类原理：没有运动件，由锥型滤网、集水管束和安全单项活门组成。空气经过冷却涡轮，涡轮出口温度低于空气的露点温度，因此在涡轮出口气流中形成了极细小的水珠，采用凝聚网（滤网）将细小的水珠变为较大的水珠，然后通过集水管束收集排出。（2）机械式水分离器

2类原理：没有运动件，也没有集水管束，由锥型旋流器、水收集器和安全单项活门组成。锥形旋流器外层缠有纤维玻璃层。

当含有细雾形水滴的空气流过锥形旋流器时，一方面由于纤维玻璃层的作用，空气中的细小水珠凝结成较大的水珠，另一方面在旋流叶片的导流下，空气产生旋转运动，且旋转速度越来越快，到水收集器处达到最大，受离心力的作用，比空气中的水珠被甩向边缘，然后再重力和压差的作用下被排出。空气循环系统的高压除水原理：高压水分离器装在涡轮冷却器进口之前和冷凝器之后。

冷凝器传热表面的温度低于空气的露点温度，湿空气经过冷凝器之后水分被凝结出来，在涡轮冷却器前的高压端除水，由于露点较高，水分更容易析出，通过高压水分离器后（气流在带孔壳体内旋转），绝大部分析出的水分被分离出去。空气循环系统的高压除水

如何提高分水效率——两级分水

第一级，水珠从冷凝器流出，在重力和反差作用下，直接顺流