空气的加湿处理

空气的加湿方法很多,除利用喷水室加湿外,还有喷蒸汽加湿、电加湿、直接喷水加湿和水表面自然蒸发加湿等。这些加湿方法可以分成两大类:一类是用外界热源产生蒸汽,然后再将蒸汽混到空气中进行加湿,这类方法表现在焓湿图上为等温加湿;另一类是由水吸收空气中的显热而蒸发加湿,这类方法在焓湿图上表现为等焓加湿。

(1)等温加湿

将低压饱和干蒸汽直接与湿空气混合是较为简便的等温加湿方法。在等温加湿过程中,空气温度基本保持不变,而含湿量和比焓值将增加。

当将空气加湿到饱和状态后,再继续加人蒸汽,则多余的蒸汽将凝结成水,放出来的汽化潜热又将饱和空气的温度继续提高。在空调工程中,比较普遍使用的是干蒸汽加湿器和电加湿器。

干式蒸汽加湿器(其构造如图1所示)采用不锈钢材质,设有网状不锈钢汽水分离器,进行二次蒸发汽化。经过滤和减压后的饱和蒸汽从蒸汽入口进人加湿器的喷管外套管中轴向流动,流人弯管过程中,利用蒸汽的高温将内管加热,确保了蒸汽在内管不会产生冷凝,喷出纯的干蒸汽。饱和蒸汽进人套管后,进人汽水分离室。分离室内设折流板,使蒸汽进人分离室后产生旋转,且垂直上升流动,从而高效地将蒸汽和冷凝水分离;分离出的冷凝水从分离室底部通过疏水器排出。

干式蒸汽加湿器

图1 干式蒸汽加湿器构造图

1—接管,2—外套,3—挡板,4—分离式,5—伐孔,6—干燥室,7—消声腔,8—喷管,9—电动或气动执行机构,10—疏水器

(2)等焓加湿

用循环水喷淋空气,使之加湿,是空调工程中常用的处理方法。在等焓加湿过程中,空气的干球温度下降,但湿球温度保持不变。加湿过程中虽然有显热和潜热交换,由于显热和潜热交换量相等,空气的比焓值在处理前后是相同的。

空调工程中等焓加湿的主要设备有喷水室(循环水)、高压喷雾加湿器、离心加湿器、超声波加湿器、表面蒸发式加湿器等。

(3)加热加湿和冷却加湿

另外,在喷水室中,利用对空气喷不同温度的水,可以对空气进行加热加湿过程和冷却加湿过程。加热加湿过程和冷却加湿过程在空调工程中很少采用。在喷水室中,当喷水温度高于空气的干球温度时,加湿过程中显热交换量大于潜热交换量,处理后的空气状态点的空气温度高于处理前的空气温度,表现为加热加湿过程。

在喷水室中,如喷水温度低于空气的湿球温度,但又高于空气的露点温度,当空气与水接触时,空气便失去部分显热,其干球温度下降;同时,由于部分水蒸发,使处理后空气的含湿量大于处理前空气的含湿量,但其比焓值有所降低故表现为减焓加湿过程。当水温低于空气干球温度、高于空气湿球温度时,也可获得冷却加湿过程。

参考资料:
[1] 赵荣义, 范存养, 薛殿华, 钱以明. 空气调节(第四版)[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2009.03.
[2] 陆亚俊, 马最良, 邹平华. 暖通空调(第2版)[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2007.11.

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