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1、第第三三章章空空气气的的热热湿湿处处理理1风音书屋一、空气热、湿处理的途径一、空气热、湿处理的途径第一节第一节 热湿处理途径及使用设备热湿处理途径及使用设备2风音书屋二、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介质介质介质介质类型类型类型类型 其它其它其它其它水水水水水水水水蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽液液液液体体体体吸吸吸吸湿湿湿湿剂剂剂剂制制制制冷冷冷冷剂剂剂剂直直直直接接接接接接接接触触触触式式式式表表表表面面面面式式式式电电电电加加加加热热热热器器器器固固固固体体体体吸吸吸吸湿湿湿湿装装装装置置置置混混混混合合合合式式式式喷水室，蒸汽加湿器，喷水室，蒸汽加
2、湿器，喷水室，蒸汽加湿器，喷水室，蒸汽加湿器， 局部加湿器，液体吸湿装置局部加湿器，液体吸湿装置局部加湿器，液体吸湿装置局部加湿器，液体吸湿装置 空气加热器，空气冷却器空气加热器，空气冷却器空气加热器，空气冷却器空气加热器，空气冷却器 3风音书屋第二节第二节 空气与水直接接触时的热湿交换原理空气与水直接接触时的热湿交换原理 （一）（一） 空气与水接触，就发生热湿交换，空气与水接触，就发生热湿交换， 总热交换总热交换= =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）：潜热交换（质交换、湿交换）： 水蒸汽压
3、力差水蒸汽压力差 凝结、蒸发。凝结、蒸发。边界边界层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 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) 空气与水的热湿交换过程可以视为主流空气与边界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合的过程。层空气不断混合的过程。4风音书屋（二）（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的状态变化过程假想条件：和空气接触的水量无限大，接触假想条件：和空气接触的水量无限大，接触时间无限长。时间无限长。结果是：热湿交换后全部空气都达到饱和结果
4、是：热湿交换后全部空气都达到饱和状态，并具有水的温度。状态，并具有水的温度。5风音书屋6风音书屋理想条件：空气与水的接触时间足够长，水量有限理想条件：空气与水的接触时间足够长，水量有限结果是：结果是：热湿交换后全部空气都达到饱和状态，热湿交换后全部空气都达到饱和状态，水与空气的运动方向相同时（顺流），空气终温等于水终温水与空气的运动方向相同时（顺流），空气终温等于水终温水与空气的运动方向相对时（逆流），空气终温等于水初温。水与空气的运动方向相对时（逆流），空气终温等于水初温。水温变化水温变化实际工程中：空气与水的接触时间不够充分，而且实际工程中：空气与水的接触时间不够充分，而且水量是有限的，水
5、量是有限的，空气的终状态往往达不到饱和，只空气的终状态往往达不到饱和，只能达到能达到=95%=95%左右。空气的终温与水存在温差。左右。空气的终温与水存在温差。7风音书屋第三节第三节 用喷水室处理空气用喷水室处理空气喷水室喷水室是一种多功能的空气调节设备，可对空气是一种多功能的空气调节设备，可对空气进行加热、冷却、加湿及减湿等多种处理。进行加热、冷却、加湿及减湿等多种处理。 对水质要求高，占地面积大，水泵耗能多，对水质要求高，占地面积大，水泵耗能多，水系统复杂，水易受污染，在舒适性空调中应用水系统复杂，水易受污染，在舒适性空调中应用不多不多 ，在工厂如纺织厂、卷烟厂等使用。，在工厂如纺织厂、卷
6、烟厂等使用。8风音书屋（三）、喷水室的构造和类型（三）、喷水室的构造和类型 1 1、构造、构造 （1 1）喷嘴：）喷嘴：使水流雾化使水流雾化（2 2）排管排管：布置喷嘴，一布置喷嘴，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，减少过水前：均流与挡水，后：分离水滴与空气，减少过水量量 （4 4）外壳）外壳 （5 5）底池）底池（6 6）管道系统：）管道系统：供水管，循环水管，溢流管，补水管，供水管，循环水管，溢流管，补水管，泄水管泄水管 （7 7）水泵）水泵9风音书屋 （1 1） 喷嘴喷嘴是喷水室的主要构件之一，通常设一至三排是喷水室的主要构
7、件之一，通常设一至三排喷嘴。喷水方向根据与喷嘴。喷水方向根据与 空气流动方向的相同与否分为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。顺喷、逆喷和对喷。喷嘴喷出的水滴最后落入底池中。（2 2）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水板。蛇形挡水扳等较前有较大改进，已逐步的双波形挡水板。蛇形挡水扳等较前有较大改进，已逐步推广应用。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
8、时也称前挡水室的空气均匀。因此有时也称前挡 水扳为水扳为“均风板均风板”。 后挡水板：后挡水板：使夹在空气中的水满分离出来，以减少空使夹在空气中的水满分离出来，以减少空气带走气带走 的水量的水量( (过水量过水量) )。10风音书屋（3 3）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连。这四种管道是： (1) (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：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。水能重复使用。 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) (2) 溢水管
9、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) (3) 补水管补水管：由于冬季经常是用循环水加湿空气，一部分水要蒸：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，发到空气中去， 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溢
10、水器，需设补水管，并经浮球阀门自动补水 (4) (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， 为了检修和观为了检修和观察的需要，喷水室应装密闭检查门和防水照明灯。察的需要，喷水室应装密闭检查门和防水照明灯。 11风音书屋（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：喷嘴排数：一一 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：喷水方向：对垂直排管，单排逆喷，双排对喷，三对垂直排管，单排
11、逆喷，双排对喷，三排一顺二逆，对水平排管，垂直上喷。排管间排一顺二逆，对水平排管，垂直上喷。排管间距：对垂直排管，距：对垂直排管，600MM600MM； 对水平排管，上密对水平排管，上密下疏下疏 喷嘴孔径：喷嘴孔径：d d水滴细水滴细E E （易堵）（易堵）12风音书屋2、类型、类型（1）卧式卧式，立式立式（2）单级，）单级，双级双级（3）低速，）低速，高速高速（4）带旁通，带填料）带旁通，带填料13风音书屋四、四、喷水室的水系统喷水室的水系统（一）使用天然冷源的水系统使用天然冷源的水系统（二二） 使使用用人人工工冷冷源源的的水水系系统统 重力式回水系统重力式回水系统 压力式回水系统压力式回水
12、系统14风音书屋三、喷水室的热交换效率三、喷水室的热交换效率热交换效率：热交换效率： 实际过程与理想过程状态变化结果之比实际过程与理想过程状态变化结果之比影响热交换效率的因素：影响热交换效率的因素： 1 1、空气质量流速、空气质量流速 2 2、喷水系数、喷水系数 3 3、喷嘴排数、喷嘴密度、喷水方向、排管间、喷嘴排数、喷嘴密度、喷水方向、排管间距、喷嘴孔径。距、喷嘴孔径。15风音书屋四、四、双级喷水室双级喷水室的热工特性的热工特性16风音书屋第三节第三节 用用表面式换热器表面式换热器处理空气处理空气空气加热器：以热水和蒸气为热媒。空气加热器：以热水和蒸气为热媒。表面式冷却器：以水或制冷剂为冷媒
13、。表面式冷却器：以水或制冷剂为冷媒。一、构造与安装一、构造与安装（一）（一）构造构造（二）布置与安装（二）布置与安装 1 1、表面式换热器的布置与安装、表面式换热器的布置与安装 串联：被处理空气要求温升较大。串联：被处理空气要求温升较大。 并联：被处理的空气量较大。并联：被处理的空气量较大。17风音书屋注意：注意：并联的表冷器，冷水管路也应并联；串联的表冷器，并联的表冷器，冷水管路也应并联；串联的表冷器，冷水管路也应串联。冷水管路也应串联。 以热水为热媒的空气加热器，管路的串、并联方式与以热水为热媒的空气加热器，管路的串、并联方式与表冷器相同，表冷器相同，但以蒸汽为热媒的空气加热器，其蒸汽管路
14、但以蒸汽为热媒的空气加热器，其蒸汽管路与各台换热器之间只能用并联，不能用串联。与各台换热器之间只能用并联，不能用串联。 表冷器表冷器垂直安装时务必要使肋片保持垂直垂直安装时务必要使肋片保持垂直。 表冷器的下面都应设置表冷器的下面都应设置集水盘和泄水管集水盘和泄水管。18风音书屋a:a:蒸汽管道与加热器并联蒸汽管道与加热器并联bc:bc:冷（热）水管道与冷冷（热）水管道与冷却器（加热器）并却器（加热器）并 串联。串联。19风音书屋二、表面式换热器热湿交换过程的特点二、表面式换热器热湿交换过程的特点 干工况：换热器表面温度低于主体空气温度，但干工况：换热器表面温度低于主体空气温度，但尚高于其露点温
15、度时发生的等湿冷却过程或称干冷尚高于其露点温度时发生的等湿冷却过程或称干冷过程。过程。 湿工况：换热器表面温度低于其露点温度时发生湿工况：换热器表面温度低于其露点温度时发生的减湿冷却过程或称湿冷过程。的减湿冷却过程或称湿冷过程。 湿工况下的表冷器比干工况下有更大的热交换湿工况下的表冷器比干工况下有更大的热交换能力。能力。 h h、t-t-通过表冷器空气的焓和温度；通过表冷器空气的焓和温度；1 1为初状态，为初状态，2 2为终状态为终状态20风音书屋三、表冷器的热交换效率三、表冷器的热交换效率相关因素：排数、迎面风速，表面干净度等相关因素：排数、迎面风速，表面干净度等。 适当地增加换热器排数和降
16、低迎面风速可以提适当地增加换热器排数和降低迎面风速可以提高热交换效率。高热交换效率。但排数过多时，后面几排会因冷水与空气之间但排数过多时，后面几排会因冷水与空气之间的温差过小而减弱传热作用，而且排数增加也会的温差过小而减弱传热作用，而且排数增加也会使空气阻力增加。使空气阻力增加。迎面风速过低会引起冷凝器尺寸和初投资的迎面风速过低会引起冷凝器尺寸和初投资的 增增加，过高则会影响换热效率，并增加空气阻力，加，过高则会影响换热效率，并增加空气阻力，并可能把冷凝水带进送风系统。并可能把冷凝水带进送风系统。21风音书屋 夏季空夏季空 气气 处处 理理 途途 径径 100%W1LO22风音书屋1 1空气处
17、理过程空气处理过程 季节季节 空空 气气 处处 理理 途途 径径 处处 理理 方方 案案 说说 明明 夏季夏季 (1)WLO (2)W1O (3)WO 喷淋室喷冷水喷淋室喷冷水( (或用表面冷却或用表面冷却器器) )冷却减湿冷却减湿加热器再热加热器再热固体吸湿剂减湿固体吸湿剂减湿表面冷却表面冷却器等湿冷却器等湿冷却液体吸湿剂减湿冷却液体吸湿剂减湿冷却 冬季冬季 (1)W2LO(2)W3LO(3)W4O (4)WLO (5)W5L O 5 加热器预热加热器预热喷蒸汽加湿喷蒸汽加湿加热器再热加热器再热加热器预热加热器预热喷淋室绝热加喷淋室绝热加湿湿加热器再热加热器再热加热器预热加热器预热喷蒸汽加湿
18、喷蒸汽加湿喷淋室喷热水加热加湿喷淋室喷热水加热加湿加加热器再热热器再热 加热器预热加热器预热一部分喷淋室一部分喷淋室绝热加湿绝热加湿与另一部分未加与另一部分未加湿的空气混合湿的空气混合 表表4-13 4-13 空气处理各种途径的方案说明空气处理各种途径的方案说明W1LO23风音书屋 冬季空冬季空 气气 处处 理理 途途 径径 W2345OLt024风音书屋挂壁式空调蒸发器挂壁式空调蒸发器立柜式空调蒸发器立柜式空调蒸发器冰箱用蒸发器冰箱用蒸发器表面式换热器表面式换热器25风音书屋26风音书屋27风音书屋28风音书屋29风音书屋30风音书屋应用水源热泵技术的图书馆水源热泵流程图31风音书屋32风音书屋33风音书屋34风音书屋35风音书屋动动画画36风音书屋37风音书屋38风音书屋喷淋排管喷淋排管39风音书屋
