空氣熱質(zhì)處理的有效途徑分析

【摘 要】為了創(chuàng)造適宜的室內(nèi)人工環(huán)境，滿足房間的舒適度要求，因此必須有相應(yīng)的熱質(zhì)處理設(shè)備能對(duì)空氣進(jìn)行各種處理，包括除濕和加濕、加熱和冷卻等，使之達(dá)到所要求的送風(fēng)狀態(tài)。研究分析各種對(duì)空氣進(jìn)行熱質(zhì)處理的主要技術(shù)原理和方法，對(duì)有效改善室內(nèi)空氣環(huán)境起到極大作用。

【關(guān)鍵詞】熱濕處理原理 改善方法 熱質(zhì)處理設(shè)備

一、空氣熱質(zhì)處理相關(guān)概念

1、空氣調(diào)節(jié)：指利用冷卻、加熱或者加濕設(shè)備等裝置，對(duì)空氣的溫度和濕度進(jìn)行處理，使之達(dá)到人體舒服度要求。

2、熱舒適性：指人體對(duì)周圍空氣環(huán)境的舒適熱感覺，在人的活動(dòng)量和衣著一定的前提下，這主要取決于室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度等。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)民用建筑物室內(nèi)環(huán)境參數(shù)中溫度以及濕度有明確的指導(dǎo)參數(shù)。

3、新風(fēng)：指從室外引進(jìn)的新鮮空氣，經(jīng)過熱質(zhì)交換設(shè)備處理后送入室內(nèi)的環(huán)境中。新鮮空氣可以提供呼吸和燃燒所需要的氧氣，調(diào)節(jié)室溫，除去過量的濕氣，并且可以稀釋室內(nèi)污染物，保證人體正常生活與健康的基本需要。新風(fēng)量大小是衡量室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要參考指標(biāo)。

4、回風(fēng)：指從室內(nèi)引出的空氣，經(jīng)過熱質(zhì)交換設(shè)備的處理再送回風(fēng)室內(nèi)的環(huán)境中。送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)：

5、送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)：為了消除室內(nèi)的余壓余溫，以保持室內(nèi)空氣環(huán)境要求，送入房間空氣的狀態(tài)。

6、室內(nèi)設(shè)計(jì)工況：

夏季：溫度24-28℃，相對(duì)濕度40-65%，風(fēng)速不應(yīng)大于0.3m/s

冬季：溫度18-22℃，相對(duì)濕度40-60%，風(fēng)速0.2m/s.

二、空氣熱濕處理的原理與方法

1、由濕空氣的焓濕圖可見，在空調(diào)系統(tǒng)中，為得到同一點(diǎn)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，可能有多種的處理方法。

以完全使用室外新風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)為例，一般夏季需要對(duì)室外空氣進(jìn)行冷卻減濕處理，而冬季則需加熱加濕，然而具體將夏、冬季分別為 、 點(diǎn)的室外空氣如何處理到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn) 。

2、夏季工況空氣熱濕處理的方法

（1）

由冷卻干燥 和干加熱 組成。通常使用噴淋室或表冷器對(duì)夏季 狀態(tài)的熱濕空氣進(jìn)行冷卻干燥處理，使其接近飽和的 狀態(tài)，再經(jīng)過各種空氣加熱器等濕升溫，即可獲得所需送風(fēng)狀態(tài) 。

冷卻干燥是夏季空調(diào)的必要處理工程，由于冷媒水溫要求較低，通常需要使用人工冷源，相應(yīng)的設(shè)備投資與能源也就更大。若采用噴淋室處理空氣，則能獲得較高衛(wèi)生標(biāo)注和較寬的處理范圍，有利于充分循環(huán)水噴淋，一體化并且經(jīng)濟(jì)地解決冬季的加濕問題；若采用表冷器，可以使處理設(shè)備緊湊，且使用管理方便等。

（2）

由一個(gè)等焓減濕 和一個(gè)干冷卻 組成。使用固體吸濕劑處理空氣可以近似表現(xiàn)出等焓減濕變化。由于空氣在減濕同時(shí)溫度會(huì)升高，故要達(dá)到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，需后續(xù)進(jìn)行冷卻處理。

（3）

這種處理方法是以一個(gè)基本的熱濕處理過程，從新風(fēng)狀態(tài) 直接獲得空調(diào)所需的低溫低濕的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn) 。由于技術(shù)上要求過大，常規(guī)的處理設(shè)備達(dá)不到要求，只能采取液體吸濕劑的減濕裝置來處理，但液體減濕裝置本身復(fù)雜，而且在投資和管理上也存在很多不利點(diǎn)。

3、冬季工況空氣熱濕處理的方法

（1）

對(duì)于冬季 狀態(tài)低溫低濕的室外空氣，先通過預(yù)熱 升溫，再通過近似于等溫的加濕 ，達(dá)到要求的含濕量，最后通過空氣加熱器 ，從而獲得所需送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn) 。方法中的 通常采用噴蒸汽的方法。對(duì)于夏季使用表冷器的空調(diào)系統(tǒng)，這是必然選擇。當(dāng)空氣加熱也是采用蒸汽做熱媒時(shí)，更加方便地解決熱、濕媒體的問題。但應(yīng)注意在使用蒸汽處理空氣的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生異味，可能影響送風(fēng)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)注意氣味的處理。

（2）

這種方法的主要特點(diǎn)在于利用經(jīng)濟(jì)地絕熱加濕 取代噴蒸汽加濕，為此需加大前面預(yù)熱過程的加熱量。對(duì)于夏季使用噴淋室處理空氣的空調(diào)系統(tǒng)，冬季可充分利用同一設(shè)備對(duì)空氣做循環(huán)水噴淋處理，從而獲得即改善空氣品質(zhì)又達(dá)到了經(jīng)濟(jì)、節(jié)能等，故采用這種方法效果很好。

（3）

采用熱水噴蒸汽加濕 再加上繼續(xù)加熱 過程。這種方法實(shí)施的前提條件是夏季處理中確定使用噴淋室。

（4）

新風(fēng)預(yù)熱 和噴蒸汽加濕 。由新風(fēng)預(yù)熱集中解決所需要的溫度升高，因此可以獲取設(shè)備投資的節(jié)省。但后面的噴蒸汽加濕過程不僅會(huì)存在異味問題，而且加濕量的調(diào)節(jié)和控制在實(shí)際中也不方便解決。

上述的解決方法在空氣的處理過程雖然不同，按從冬季總的耗熱量是相同的。只是在各個(gè)加熱、加濕環(huán)節(jié)的比例不相同，這些處理方法有可能在處理空氣的過程中減少設(shè)備的運(yùn)行。但我們?cè)谶x擇處理方法的同時(shí)，也要考慮實(shí)際工況下設(shè)備的性能，空間的大小，與輸送的能源消耗等因素。

三、空氣熱濕處理設(shè)備

根據(jù)各種熱質(zhì)交換設(shè)備的特點(diǎn)分：

1、混合式熱質(zhì)交換設(shè)備，包括噴淋室、蒸汽加濕器、局部補(bǔ)充加濕裝置、液體吸濕劑裝置等。

特點(diǎn)：與空氣進(jìn)行熱質(zhì)交換的介質(zhì)直接與空氣接觸，通常是使被處理的空氣流過熱質(zhì)交換介質(zhì)表面，通過含有介質(zhì)的填料層或?qū)⒅苯咏橘|(zhì)噴灑到空氣中，形成各種分散度液滴的空間，使液滴與流過的空氣直接接觸。

2、間壁式熱質(zhì)交換設(shè)備，各種形式的空氣加熱器及空氣冷卻器等。

特點(diǎn)：不直接與空氣進(jìn)行熱質(zhì)交換，而是通過分隔壁面進(jìn)行。根據(jù)交換介質(zhì)的溫度不同，在避免的空氣側(cè)可能會(huì)形成一層水膜。

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