空調(diào)工程第四章

空調(diào)工程第四章§4.1.1空氣過濾器

定義：對空氣進行凈化處理的設備，稱為空氣過濾器

1．室內(nèi)空氣的凈化標準

（1）一般凈化：以溫濕度要求為主，對凈化不體具體要求。（2）中等凈化：要求室內(nèi)空氣含塵質(zhì)量濃度為0.15～0.25mg/m3，并規(guī)定應濾掉直徑大于10μm的塵粒。（3）超凈凈化：室內(nèi)空氣的含塵濃度以顆粒計數(shù)濃度表示，不同超凈凈化的級別標準如表4.1所示?！?.1常用的空氣處理設備表4.1空氣潔凈度等級

等

級1m3空氣中≥0.5μm塵粒數(shù)1m3空氣中≥5μm塵粒數(shù)100級≤35×100

1000級≤35×1000≤25010000級≤35×10000≤2500100000級≤35×100000≤250002．常用的空氣過慮器（1）金屬網(wǎng)格浸油過濾器包括：網(wǎng)格浸油式自動清洗式網(wǎng)格浸油過濾器的結(jié)構(gòu)及工作原理：

網(wǎng)格浸油過濾器由十幾層波形金屬網(wǎng)格疊置而成，網(wǎng)格的波紋互相垂直，沿氣流運動方向網(wǎng)格孔徑逐漸縮小。使用前浸以10#或20#機油，當含塵空氣流經(jīng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)時，經(jīng)多次曲折，塵粒在慣性作用下偏離氣流運動方向被油粘住。當過濾器含塵量達到一定規(guī)定時，可用60～70℃含堿10%的熱水清洗晾干后再浸油繼續(xù)使用。自動清洗油過濾器的結(jié)構(gòu)及工作原理：

自動清洗油過濾器由電動機、傳動機構(gòu)、金屬過濾網(wǎng)板和油槽組成，過濾網(wǎng)板在傳動機構(gòu)的帶動下，以極慢的速度作回轉(zhuǎn)運動，粘有灰塵的過濾網(wǎng)板經(jīng)過油槽時可以自動完成清洗、浸油過程。金屬網(wǎng)格浸油過濾器因其濾塵效率低、空氣帶油霧、價格較高等缺點，現(xiàn)已不多用。（2）干式纖維過濾器包括：網(wǎng)格式、袋式結(jié)構(gòu)：

網(wǎng)格式過濾器的結(jié)構(gòu)與金屬網(wǎng)格浸油過濾器相似，但濾料不是金屬網(wǎng)而是纖維濾料。袋式過濾器由金屬框架和纖維濾袋組成。

濾料：干式纖維過濾器的濾料有玻璃纖維，合成纖維，石棉纖維以及由這些濾料制成的濾紙或濾布等。濾塵機理：干式纖維過濾器是依靠纖維的濾篩作用以及塵粒運動的慣性作用、擴散作用和靜電作用來濾塵凈化空氣的。與干式纖維過濾器濾塵機理相似的過濾器還有：袋式泡沫塑料過濾器無紡布過濾器（3）靜電過濾器濾塵機理：在高壓直流電場中，使空氣電離，并使空氣中的塵粒荷電，在電場的作用下，帶電的塵粒將向與其電荷相反的電極移動，利用靜電集塵的方法，凈化空氣。特點：靜電過濾器濾塵效率高，空氣阻力小，但需要高壓直流電，價格較貴，一般用于回收貴重金屬以及有超凈凈化要求的特殊空調(diào)場合。3．空氣過濾器的分類：

（1）粗效過濾器：用于過濾粒徑為10～100μm的灰塵，一般采用中、粗孔泡沫塑料過濾器、無紡布過濾器以及金屬網(wǎng)格浸油過濾器。

（2）中效過濾器，用于過濾粒徑為1～10μm的灰塵，一般采用玻璃纖維過濾器以及濾料纖維直徑約10μm的無紡布過濾器和中、細孔泡沫塑料過濾器。

（3）高效（亞高效）過濾器，用于過濾粒徑＜1μm的灰塵，通常采用超細玻璃纖維、超細石棉纖維以及濾料纖維直徑小于1μm的濾紙多次折疊組成的過濾器。4．空氣過濾器的安裝位置

粗效過濾器應安裝在空氣處理機組的新風口之后，或新、回風混合段之后，空氣預熱器之前，以防預熱器表面積塵降低傳熱效果。中效過濾器應設置在送風機出口的正壓段上，以免經(jīng)過中效過濾器的潔凈空氣被滲入到空氣處理機組內(nèi)的未被處理的空氣所污染。高效過濾器應設置在潔凈室的送風口處，以保證經(jīng)過三級過濾的潔凈空氣不被再次污染?！ぷ⒁猓褐行н^濾器之前必須設置粗效過濾器；高效過濾器之前必須設置粗效過濾器和中效過濾器。

定義：對空氣進行加熱處理的設備，稱為空氣加熱器。工程中常用的空氣加熱器有兩種：

§4.1.2空氣加熱器1.表面式空氣加熱器：

表面式空氣加熱器以熱水或蒸汽為熱媒，通常由上、下聯(lián)箱以及傳熱管組成，常見的有兩種類型：光管式：傳熱管為光管肋片管式：傳熱管上帶有肋片，以增強空氣一側(cè)的傳熱。表面式空氣加熱器2．電加熱器：

電加熱器是通過電阻絲發(fā)熱來加熱空氣的，常見的有兩種類型：

裸線式：由繞成螺旋形的裸電阻絲構(gòu)成，電阻絲直接暴露在風道中，為了安全和檢修方便起見，通常將這種電加熱器做成抽屜式。

管式：由管狀電熱元件組成：將螺旋狀電阻絲裝在特制的金屬套管中，中間填充結(jié)晶氧化鎂做絕緣材

料。

表面式空氣加熱器可以實現(xiàn)對空氣的等濕加熱過程。§4.1.3空氣冷卻器1．表面式空氣冷卻器表面式空氣冷卻器簡稱表冷器，其結(jié)構(gòu)與表面式空氣加熱器一樣，只是傳熱管中流通的不是熱水或蒸汽，而是由制冷機提供的低溫冷媒水。

根據(jù)冷媒水的溫度不同，表面式空氣冷卻器可以實現(xiàn)對空氣的2種處理過程：等濕冷卻過程：表冷器表面溫度高于空氣的露點溫度時；減濕冷卻過程：表冷器表面溫度低于空氣的露點溫度時。表冷器與空氣加熱器一樣，可以單獨使用，也可以按氣流流動方向并聯(lián)或串聯(lián)：并聯(lián)：當處理空氣量大時，應采用并聯(lián)；串聯(lián)：要求空氣溫升（或溫降）大時，應采用串聯(lián)注意：并聯(lián)的表冷器，冷水管路也應并聯(lián)；串聯(lián)的表冷器，冷水管路也應串聯(lián)。以熱水為熱媒的空氣加熱器，管路的串、并聯(lián)方式與表冷器相同，但以蒸汽為熱媒的空氣加熱器，其蒸汽管路與各臺換熱器之間只能用并聯(lián)，不能用串聯(lián)。每臺表冷器的下面都應設置集水盤和泄水管。2.噴水室

噴水室由噴嘴、噴嘴排管、擋水板、底池以及管路系統(tǒng)組成?？諝饨?jīng)前檔水板進入噴水室與噴嘴噴射出來的水滴直接接觸，進行復雜的熱、濕交換過程，再經(jīng)過后檔水板除去氣流中攜帶的水滴，進行進一步處理后，由通風機送入空調(diào)房間。與空氣進行熱、濕交換后落入底池中的水滴，一部分經(jīng)溢水管返回冷水機組，另一部分經(jīng)濾水器流至三通混合閥，與來自冷水機組的冷媒水混合后，再經(jīng)噴嘴噴出。底池中除了溢水管、供水管、循環(huán)管外，還設有自動補水的補水管和檢修、清洗用的泄水管。

根據(jù)噴水溫度的不同，可以實現(xiàn)對空氣的7種處理過：

A-1：tw＜tl

降溫、減焓、減濕過程A-2：tw=tl

降溫、減焓、等濕過程減濕與加濕的分界線A-3：tl＜tw＜ts

降溫、減焓、加濕過程A-4：tw=ts

降溫、等焓、加濕過程減焓與增焓的分界線A-5：ts＜tw＜tA

降溫、增焓、加濕過程A-6：tw=tA

等溫、增焓、加濕過程降溫與升溫的分界線A-7：tw＞tA

升溫、增焓、加濕過程

在水量無限大、接觸時間無限長的理想狀態(tài)下，流經(jīng)噴水室的全部空氣都能達到100%飽和狀態(tài)，并具有噴淋水的溫度。事實上，空氣的最終相對濕度只能達到90~95%，習慣上稱這一空氣狀態(tài)為“機器露點”。

3．直接蒸發(fā)式空氣冷卻器

這是以制冷劑為冷媒的一種表面式空氣冷卻器。實際上就是制冷循環(huán)中的蒸發(fā)器，例如冷藏庫里的冷排管、分體式空調(diào)器的室內(nèi)機組等。

§4.1.4空氣的加濕和除濕設備

1.空氣加濕設備

（1）蒸汽噴管加濕器：

在長度不超1m的管道上，按需要開出一定數(shù)目孔徑為2～3mm的小孔，來自鍋爐房的水蒸氣從小孔中噴出，與流經(jīng)噴管外面的空氣相混合，從而達到加濕的目的。工程上常常采用一種叫做“干式蒸汽加濕器”的設備。它由一個蒸汽噴管、噴管外保溫外套以及干燥蒸汽用的筒體組成。自干式蒸汽加濕器噴出的干燥蒸汽，不再夾帶冷凝水滴，加濕效果比較好。（2）電加濕器：

電加濕器是直接耗電產(chǎn)生蒸汽，就地混入空氣中去的加濕設備。根據(jù)工作原理不同，又分為電熱式和電極式兩種：

熱式加濕器：用管狀電熱元件置于水中制成，電熱元件通電之后，將水加熱產(chǎn)生蒸汽。

電極式加濕器：將三根銅棒或不銹鋼棒插入水中做電極，水做電阻，電極與三相電源接通之后，就有電流從水中通過，因而加熱蒸發(fā)成為蒸汽。

蒸汽噴管加濕器和電加濕器都屬于蒸汽加濕器。這類加濕器空氣溫度變化很小，所以可以近似地看成是等溫加濕過程電極式等溫加濕器紅外線等溫加濕器（3）等焓加濕器：滴下浸透氣化式加濕器（4）局部補充加濕器

直接向房間噴水的一種加濕方法。通常采用壓縮空氣噴霧裝置或電動噴霧機來作為局部補充加濕設備。

局部補充加濕過程與噴循環(huán)水加濕過程一樣，空氣的內(nèi)熱能變化很小，可以近似地看成是等焓加濕過程。

其他等焓加濕器：超聲波加濕器機內(nèi)安裝機外安裝濕膜加濕器濕膜加濕器汽水混合加濕器2．空氣除濕設備

（1）加熱通風法減濕：

如果室外空氣的含濕量低于室內(nèi)空氣的含濕量，那么將室外空氣加熱，降低其相對濕度之后，送入室內(nèi)，置換室內(nèi)潮濕空氣，達到減濕的目的，這種簡易的去濕方法就稱為加熱通風法。這種方法多用于人工隧道、地下室以及室內(nèi)存在散濕源的場合。

（2）冷卻減濕：

工程上常用一種專門的冷卻減濕設備—冷凍減濕機對空氣進行除濕處理。

冷凍減濕機又稱除濕機，它由制冷系統(tǒng)和風機等組成。

狀態(tài)1的含濕空氣流經(jīng)制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，由于蒸發(fā)器表面溫度低于空氣露點溫度，因此空氣被冷卻減濕到了狀態(tài)2，再流經(jīng)制冷系統(tǒng)的冷凝器，由于冷凝器里是來自壓縮機的高溫高壓制冷劑蒸氣，于是空氣又被等濕加熱到了狀態(tài)3。

（3）液體吸濕劑吸收減濕：

由于鹽水表面飽和空氣層中水蒸氣分壓力低于同溫度下水表面飽和空氣層中水蒸氣分壓力，所以當空氣中水蒸氣分壓力大于鹽水表面水蒸氣分壓力時，空氣中的水分子將被鹽水吸收。

吸收減濕是用噴淋空氣來實現(xiàn)的?？照{(diào)工程中常用的鹽水溶液有：氯化鈣水溶液（CaCl2）、氯化鋰水溶液（LiCl）和三甘醇（C6H14O4）等。（4）固體吸濕劑吸附減濕：

固體吸濕劑的吸附原理因吸濕材料的不同而不同：

硅膠、活性炭類：本身具有大量的微小孔隙，形成大量的吸附表面，吸附表面上水蒸氣的分壓力遠遠低于周圍空氣中水蒸氣的分壓力，靠分壓力差完成吸附過程，吸濕材料不發(fā)生狀態(tài)變化，呈純物理過程。

CaCl2、HaOH類：吸濕材料表面水蒸氣分壓力比空氣中水蒸氣分壓力小得多，也是靠分壓力差完成吸附過程的，但在吸附過程中吸濕材料逐漸由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，呈物理化學過程。

固體吸濕劑的吸濕方法有兩種：

靜態(tài)吸濕：潮濕空氣與吸濕劑自然接觸完成吸附過程，例如在精密儀器箱內(nèi)放置1～1.5kg/m3硅膠，就可以使箱內(nèi)空氣的相對濕度由60%下降到20%

動態(tài)吸濕：在風機的強制作用下，使潮濕空氣通過吸濕材料層達到減濕目的。

例如氯化鈣動態(tài)除濕設備等。

氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機由吸濕轉(zhuǎn)輪、傳動機構(gòu)、外殼、風機以及再生用加熱器等組成。轉(zhuǎn)輪是由交替放置的平吸濕紙和壓成波紋的吸濕紙卷繞制成的，吸濕紙是以玻璃纖維濾紙為載體，將氯化鋰等吸濕劑以及保護加強劑等液體均勻地吸附在濾紙上烘干而成。轉(zhuǎn)輪以每小時數(shù)轉(zhuǎn)的速度緩慢旋轉(zhuǎn)，潮濕空氣由轉(zhuǎn)輪一側(cè)3/4部分進入轉(zhuǎn)輪上的蜂窩狀通道，被吸濕紙吸附除濕后成為干燥空氣。再生空氣從轉(zhuǎn)輪另一側(cè)1/4部分進入轉(zhuǎn)輪在生區(qū)，帶走吸附在蜂窩狀通道內(nèi)的水分，如此不斷循環(huán)，便可達到連續(xù)除濕的目的。

§4.2裝配式空調(diào)機組

裝配式空調(diào)機組是將各種空氣處理設備及風機、風量調(diào)節(jié)閥等制成帶箱體的單元體，這些單元體可根據(jù)工程需要由設計人員進行組合，成為一組能實現(xiàn)各種空氣處理要求的裝配式空調(diào)機。裝配式空調(diào)機組有臥式的、立式的、角度式以及疊置式的多種結(jié)構(gòu)形式。選用裝配式空調(diào)機組時，應根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)所需總風量和系統(tǒng)總冷負荷以及空調(diào)機房面積大小選配合適型號和結(jié)構(gòu)的空調(diào)機組。裝配式空調(diào)機組的性能指標有額定風量、額定冷量、額定熱量等多項，生產(chǎn)廠家不同，其標準工況下的性能指標亦有差別，選用適應予以注意。裝配式空調(diào)機組裝配式空調(diào)機組（帶二次回風）裝配式空調(diào)機組裝配式空調(diào)機組裝配式空調(diào)機組第四章復習思考題4.1解釋顯熱交換、潛熱交換和全熱交換，并說明它們之間的關(guān)系。4.2顯熱交換、潛熱交換和全熱交換的推動力各是什么