浅谈高热少湿但又有高湿要求的恒温恒湿空调系统的设计

浅谈高热少湿但又有高湿要求的恒温恒湿空调系统的设计摘要：对于高热少湿的空调厂所，但室内又有高湿要求的恒温恒湿空调系统，本文通过实际案例的分析，提出了采用放大送风量，提高进水温度的空调方案，并从节能角度出发，提出以湿膜加湿器代替蒸汽加湿器的一次回风方式的表冷空调系统的全年运行调节方法。关键字：恒温恒湿湿膜加湿焓湿图传热系数电极加湿1前言

随着我国加入WTO步伐的加快，在与国际市场接轨过程中，我们国内企业感觉到无形的压力，这样就强迫他们不断地更新设备、更新工艺、更新观念，不断提高产品档次，提高产品质量。特别是国内的纺织企业，他们从国外引进大量高速针织设备，淘汰老旧的设备。这种高速针织机对环境要求很高，温湿度太高，太低均会影响针织机的速度及效率，还会引起断针、断线或针头生锈等问题。这就强迫他们须牺牲一部分利润用来购买空调设备，以满足工艺要求。这类厂房均要求恒温恒湿，按国家相关标准要求，其温湿度基数及其允许波动范围均在：（24～26）±2℃（温度要求）；65±5%（相对湿度要求）。厂房结构一般为单层，砖混结构，高度为4～5m；地板遍布高速针织机，一般一台机配一针织工每台针织机占地面积约为23m2。厂房冷负荷很大，一般达到210～230kW/m；

厂房湿负荷很小，按占地面积折算为10.9g/m2·h。根据热湿负荷特点可以知道的，其热湿比线ε很陡，ε值达到69300～76800kJ/kg。（见图1）

图1根据以上热湿负荷特点，就要求设计者在设计选型时，要特别注意以下几个方面：（1）送风量的确定；（2）加湿量的确定；（3）加热量的确定；（4）空调系统的调节方法的确定；（5）冷却盘管排数的确定。我们下面以一个750m2的针织车间为例，对上述的几个问题作更详细的阐述。2风量的确定通过计算，车间的夏季最大冷负荷Qmax为155kW，湿负荷W为8.2kg/h；则ε线=Qmax/W=（155×3600）/8.2=68049kJ/kg（热湿比）从焓湿图上可以查得最大送风温差△tmax=7.5℃;我们取△t=7℃，则△i=55.44-47.46=7.98kJ/kg（焓差）Gmax=Qmax/△i=155/7.98=19.4kg/s＝69840kg/h（最大送风量）扑h=6逼9840内/批（苦750×园4.5×皇1.转2盲）域=17.吴2贯次持/吊h裳（换气次稍数）贿显然，该毙换气次数园远远大于授一般空调贺系统的换踪气次数，闯那么是否颤合理呢，活我们从焓轮湿图分析窄可知是完置全合理的征，大送风良量是高热及少湿空调添系统的一医个显著特花点，故选直用送风量党为例7500取0m胁3春/挤h属。眼2取奏冷却盘管奏排数的确晃定膨2.1赏剑选型辨确定冷冻孕水进水温油度是确定羽冷却盘管青排数的关抓键，从焓医湿图上分洒析可知冷慈冻水进水慈太低，虽伙然可以降煮低盘管排盘数，降低敞一次造价军，但不利绳于节能，沈这是因为记经盘管冷唤却后被冷仆凝掉的水球份将大大燃多于湿负桂荷，差额健为懂(G穴×谈△俭d)/1收000k坏g/筒h拆，从而又挂要加湿器貌来补湿，乖造成湿蒸误汽的浪费尝。冲混那么，该骨选用什么奔样的进水尖温度呢？蓄贺圆

僻把室内、胡外空气的聚混合粒点化1轿与送风状陶态虑O略点连接起奖来并让它茫延长厕至屈100矩%件相对湿度款线上。睛得锐t类1避值蛇为静1经6凳℃滚，根据经挤验，则进辩水温度大飘约选垄在念1党3概～崖1哑5咱℃御就可以达匹到要求。却这个进水辆温度值是遥平常进水闸温度值炎的婶2副倍，因此环，高进水挤温度又是犬高热少湿援空调系统叙的另一个退显著特点父。根据焓叔湿图知：毕旁通系抖数碎BF=l挤2饭/l骡1颜=7/3淋4=0.炭2布0士，取盘管皆迎面风速址为越2.5m雄/茶s住；根据某袖公司的样环本，我们榜暂选优用袍4纪排管，则换旁通系昆数唱BF=0傻.3雷3字，水流速耐为五1.2m转/摄s筑。（见狸图皇2算）图2饮2.2狡饰校核鞭由于本设家计采佛用尚1解3帜℃房进水温度梢，这与产骗家提供的伴技术参数季（冠7恶℃悲进水温度娃）不一样观，因此须家作校核计惨算：穷（火1雀）条尘件游加新风状态慧参数往为福3闷5卧℃乳、冰60河%岛、荣90.3戴kJ/k冤g楼，室内空早气设定参矿数颠为晴2烧4朋℃吗、杆65秃%粱、勤55.4帐4kJ/号k遗g裕、戚12g/贿k绝g坛；盘管迎心风面积吹为是8.3现m慧2辨、迎面风匹速任为炉2.5m肤/库s惜；工人人难数号为波3制5欠人。粘（撑2园）求最小纽新风母量纸阁按每人最醋小新风懂量断30m宗3袜/h究·英人计算，讯则花G股新肢min披=105融0m薄3汗/所h搂，考虑到利车间新风舌的渗漏，天取粥1500焦m羡3其/盏h弄；哥（则3室）求混合于状态点空假气参烈数蔑挥从焓湿图脖上查得借：法24.膏2犯℃靠、特60.5弊%别、吼55.8钳6kJ/行k割g洽（见恐图夺3理）；链（渐4什）求总冷叶量泉Q=Q允max诵+Q瑞新惕=155愤+150穷0×1.挣2×(9驼0.3-炼55.4翠4)/3见600=崭172.拥4k酬W蓄。碑（栽5离）求焓酒差类△叮i膨=(1抄72.4觉×360灶0)/(迟7500凝0×1.撑2)=6孟.9kJ顾/kg球,飞则尚i抬0赖=55.兔4-6.梦9=48母.5kJ马/k鉴g葵。喇（稻6站）求空气白出口温携度滤t跨0斜由塔ε猾=680恼49kJ折/k婶g栽及塞i拉0吴=48.秧5kJ/姑k叶g如，从烩湿帅图查拳得卫t约0屡=18.辫4锄℃欧。饼（痛7退）求得显爬热系抛数我SHF药SHF燥=1.0毕×(t且1景-t偿0货)/低哑△艘i不=1.0块×(24挤.2-1锣8.4)滥/(5振5.86差-48.旦5)宣=0.7拦9匠（兰8歇）求传热甩系茂数薯K阻由迎面风耻速琴V呀a指=2.5廉m/乌s焦查厂家资彩料加表协1宇/浪α牵a博=0.0孩254臭4车。杯由盘管内刷水流赢速坑w=1.速2m/栋s趋查资料桐表条R胀/征α饿w窃=0.0沃0475扭,虏则瓣锐遍碑乱弓死

伙K=20置.1/四{竟（雅1寄/麦α评a罩+SH在F旬）颂+R迁/逼α封}驳=20.葛1/组{顷（蚂0.02哥544×溜0.7驶9召）握+0.0淋0475落}捧=940梨.8W/青m明2色·雁℃绢·row覆（码9抛）求对数番平均温产差控△目t牌m番取进出水店温差阵为锋5忍℃瑞，驼则翼t跨w1拼=1属3桑℃啊，睁t江w2烟=1哥8锡℃柜，橡△绞t瓜1只=t幻1泪-t无w2昨=24夜.2-1比8=6.叙2观℃茂△辽t布2贼=t夏2葵-t颈w1党=18吼.4-1静3=5.丘4痰℃略△晒t美m粱=澡（复△冶t株1疫-凉△敬t爹2辽）罚/{2陈.3×l骨og1至0郊（妹△缴t蜂1裁/熟△呀t衔2项）墙}养=恭（址6.2-纸5.句4价）尿/{2.水3×lo罚g1雪0变（机6.2/贡5.赔4宗）公}税=0.先8烘/加（撞2.3×居0.0撤6便）逆=5.娃8艘℃知（停1惩0查）宝求排数氏N酒N=Q感/逝（吧K×A鞭a低×刻△较t涝m立）瞒=172罚400劈/堂（秆940.戒8×8.扁3×5.值8坡）东=3.三8恩（他排丸）充（息4捞排尊）示。猪故可以确挎定选蚂用耽4古排。溪3及受加湿量的邮确定鲜加湿量的槽确定一般花以冬季最珍小新风量膀为计算依狸据，但最妨好也应与练在夏季冷战却时补充笨加湿进行俱校核比较感，取其最薄大者为选挑用加湿器欧的依据，伍倘若高热奇车间在冬诞季还须冷那却处理且装为湿冷时埋，其加湿加量还应附奔加这部分苦因湿冷却歉引起的冷青凝量。喊冬季室外贯空气计算就参数（以咱福州为例忍）搜：飞4伞℃世、菜74霜%稼、筋3.8g庄/K隙g贷。涂W危加受=G唉新也min凝×轧△问d饱i汁=150俗0×1.贫2岔×眯（醋12-3董.义8循）秩=147贿60g/舱h=14妨.76K啄g/克h曾。迹校核计棕算蛙:W蹈加止=G闯新喝max国×极△腰d妙i羞=750疯00×1巡.2×0处.25=渴2250鉴0g/h唤=22.瞧5Kg/泊h>14絮.76K絮g/喂h佩。渗故选桐用良22.5汽Kg/奏h湿，考虑安轮全系悲数贼1.醒2搭，铺22.5听×1.2涉=27K洽g/隔h芹，故加湿落量确认标为惯30Kg层/聚h谁。宴4淘灯加热量的路确定已加热量应捡是房间热被负荷和引轨用新风所好产生热负帽荷之和。龄经过计算为，车间冬宗季热负荷肆为控1744科5交W其；镰新风附加戴热负荷为忠：急Q荣加智=Q钻车床+Q库新务=17.循445+谜G×1.眠2辣×宝△舍i衬=17.贷445+汉1500出×1.2晴×玻（殖55.4陷4-13鞠.8府6粉）弦/360式0=38唱.2K顽W隶，考虑安似全系央数声1.1侮5败，则加热朱量为教：忽38.2尽×1.1爸5=44轻.0k叫W计。用5汉哀空调系统抚的确定车5.1识目前常用斧的空调系山统：速（铲1拼）喷水系端统；野（灿2佛）表冷系择统。晌表冷系统泳是目前较峡常用的空快调系统，史我们下面避就以表冷鹿系统为例忙子，结合汽选型过程只分析其特逗点。傅5.2富表冷系统练的调节方鸦案的确定犹5.2.厘1尝嫩冷却方式愤的确定氧冷却有二筒种模式，终一是由冷芹冻机提供葛冷冻水给役空调箱的施表冷器，差二是空调勒箱自带冷吵源，以直帽膨的方式持对空气进梁行冷却除及湿，前者坊占地面积潮大，一次挣性投资大崇，控制复坏杂，但冷寒冻水温可椅调范围大爽，而后者范则相反。令5.2.饭2集案加热方式酷的确定朗加热方式份一般如下窄几种：电哑热管加热去，热水盘发管加热、浓蒸汽盘管云加热，如默有蒸汽源挤或热源，迟应首先选愈用蒸汽盘副管加热或专热水盘管酿加热，它济不但经济瓶合理，而跨且调节精胳度高。难5.2.武3穷回加湿方式闭的确定慨加湿的方豆式一般以营下几种：概a付、直接喷度干蒸汽；葱b疤、加热蒸扰发式：电购热式、电态极式枕、些P帮T京（蒸汽发冰生器）；勒c窑、喷雾蒸快发式：高东压喷雾式志、离心式蛛、超声波费式；夺d淘、湿膜加拣湿式；朱e皇、红外线秃加湿式。亲其中方神式慢a肢、还b古、叔e狸是利用外愁界热源，凉使水制成荐蒸汽混入必空气中进盘行加湿，欺这种加湿汗过程可近哥似为等温晋过程；方岔式帮c蛛、次d关利用水吸掉收空气的窗显热进行懂蒸发加湿给，这种加松湿过程可凳近似为等瓜焓过程。坚5.2.通4铁震加湿的一援般原则逼a露、如有蒸委汽源，由较于蒸汽加慌湿较经济季合理，而府且控制精棍度高，所士以应首先油选择蒸汽矿加湿；崇b漫、采用电搅能使水汽董化的电加呆湿方式由卧于其耗电殊大，运行痛费用高，隔因此能不泪用就不用案，能代用灰就代用，滚能少用就桂少用；只拆有当工艺坐要求无菌烈、无水滴威，且有一含定的湿度幕要求，而锁又不能利犬用其它加无湿措施或宪利用其它盾加湿措施后更不经济蛇时，才能锁采用；年c僵、等焓加裹湿方式比辆如喷循环战水方式或策湿膜加湿研方式等，廊由于其过筒渡季节可锤以大量节薄省能量，傲因此当主喘要处理设稳备为表冷惭器冷却时磨，除安装仍蒸汽加湿握设施外，绢还应增装驶等焓加湿忘设施，这叔在不同季伯节可以发忧挥综合节赔能的效果目。欲5.2.裳5牧扰空调系统墨的确定好根据客户磨的实际情计况，我们脚给客户确现定如下的央空调系统超。遥a擦、冷水机吴组的确定躺本例选帖用乖LSCW葛06支5裳半封闭螺悟杆式水冷授冷水机组乎一台。其亚性能参数福为：昂制冷量闪：造1969煌00Kc趴al/h长纲机组总功投率拘：阳48.7词5KW氧b读、空调机抚组的确抹定摸备选风量掩为佩7500女0m槽3纸/镰h显，机组由联四个功能迎段组成：顿混合段、谊冷却加热宴段、加湿父段、风机滩出风段。倍其中表冷震器圣为诚4铁排管；加够热方式为骑热水盘管绑加热霸（经2膏排）；加杜湿方式为妙湿膜加湿邮（喷循环铁水），湿事膜缠厚捏200m惭m捎；（祥见域图镰4颈灭）。图4科6肝赢空调系统塞的运行调忧节棕6.1兔膛空调系统覆的运行调尼节的原则焰（正1奉）保持空溜调房间的禾温湿度等送参数在要葛求的范围供内；锄镇农心哗怒证驳息（宜2澡）系统运愿行应经济驴；搅肚（目3嘉）控制、狭调节的环柿节少，调强节方法简姐单。匙持秆路

精6.2覆坟空调系统糖的运行调灿节区域的愁划分贤因本空调仍系统采用汗湿膜加湿宜和冷水表接面冷却器乖的一次回泡风表冷系父统，其湿理膜加湿过松程为等焓容过程，加红热和干冷能冷却为等才含湿量过妈程，所以碍其分区调誉节应以室下外新风的坛焓和含湿鞭量大小划刑线。挤6.3碎献一次回风轰的表冷系召统各区的琴处理