空气处理设备培训课件

绝热加湿
减焓冷却加湿 冷却除湿
等湿冷却
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二、空气-水热交换原理
（二）空气热湿处理途径及其处理设备类型
处理途径
– 热质交换
处理介质
– 水、水蒸汽、冰、盐类溶液、制冷剂等
处理设备类型
– 接触式热湿交换设备：喷水室、蒸汽加湿器、局部 加湿器、液体吸湿装置
– 表面式热湿交换设备：肋管式、光管式
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二、空气-水热交换原理
*
*
11 等温减湿
*
三、表面式换热器
三、表面式换热器 cooling/heating coil
1.构造与类型
– 肋管式与光管式
多用肋管式 绕片、串片、轧片；内拉螺旋槽。
– 材料
铜、钢、铝
– 安装形式：
水与空气侧均可串、并联。蒸汽回路只能并联。
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三、表面式换热器
表面式换热器的翅片类型
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六、除湿设备
六、除湿设备
除湿过程的机理：
– 冷冻除湿：冷冻除湿机，原理为蒸发器冷冻 除湿，冷凝器排热再热
– 吸收除湿
溶液除湿机
– 吸附除湿
转轮除湿机
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六、除湿设备
1. 吸收除湿
液体吸湿剂如LiCl、LiBr、CaCl溶液，固体吸湿 剂如CaCl2，生石灰（liquid dessicant）
–中等净化：对室内含尘浓度有一定质量浓度 要求。
一级宾馆的客房、办公室、 接待室要求含尘量不 超过0.15mg/m3
宾馆的商店、餐厅、门厅及二、三级宾馆的客房、 办公室等要求含尘量不超过0.3mg/m3
–超净净化：对室内空气含尘浓度有严格要求，
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以粒径颗粒浓度为浓度指标。
七、空气净化设备与系统
组合式空调箱
立柜式空调机组
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吊顶式空调机组
一、组合式空调机组
5
一、组合式空调机组
过滤器
转轮全热回收装置
进风段 过滤段 表冷段 检修段
风机段
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二、空气-水热交换原理
二、空气-水热交换原理
（一）空气 热湿处理的11 种过程在i-d图 上的表示
加热除湿干式加热
加热加湿
绝热除湿
等温加湿
等温除湿
增焓冷却加湿
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五、加湿设备
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等温加湿：
红外线式加 湿器用于柜
式空调器
五、加湿设备
等焓加湿：滴下浸透气化式加湿器
加湿材料（湿材）可以是 有机、无机或金属材料
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五、加湿设备
湿材：特制的规则波纹状纤维纸增加了热质交换的面积
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五、加湿设备
等焓加湿：超声波式加湿器
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五、加湿设备
等焓加湿：水泵加压喷雾式加湿器
四、喷水室
四、喷水室 (air washer, saturator)
1.基本构造
1-前挡水板；2-喷嘴和排管；3-后挡水板；4-底池；5-冷却管；6-滤水器；7-循 环水管；8-三通混水阀；9-水泵；10-供水管；11-补水管；12-浮球阀；13-溢水器；
14-溢水管；15-泄水管；16-防水灯；17-检查门；18-外壳
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六、除湿设备
除湿材料——硅胶
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六、除湿设备
2. 吸附除湿——过程解析
过程：
–接近等焓过程
要求：
–吸附材料需要再生 （有可能采用废热或 可再生能源）
有什么好处？
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2 1
六、除湿设备
3. 转轮除湿机
关键部件：载有吸湿剂的蜂窝状转轮，是采用高强度无机纤维材料 卷制成蜂窝状通道的圆柱体。
心风机和轴流风机的优点 。
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两种典型的风机叶轮
两种典型的风机叶轮
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九、空气的输送与分配设备
2、风道
（1）风道的材料——金属风道和非金属风道。 金属风道的材料有镀锌铁皮、薄钢板和不锈钢板
等。非金属风道的材料有玻璃钢、塑料、混凝土风道 等。在新型空调中，也有用玻璃纤维板或两层金属间 加隔热材料的预制保温板作成的风道，但造价较高 。 （2）风道的形式
吸湿剂（氯化锂、硅胶、分子筛）嵌固或烧结于吸湿载体中，性能 稳定、使用寿命长。
转速8-12转/h 吸湿剂多用硅胶 将转轮分割为处理区域
（270o扇形）和再生区域 （90o扇形），采用氟弹性 材料隔离密封 再生热源，一般为 100~140oC的高温空气
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七、空气净化设备与系统
七、空气净化设备与系统
– 原理：温度相同条件下Pqb盐水<Pqb水。物理化学作用： 吸收水分成为含有更多结晶水的化合物
– 液体除湿系统：与喷水室类似，增加了再生系统。再 生方式：加热、浓缩。
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六、除湿设备
除湿部分
过滤器 溶液喷淋室
表冷器
送风wk.baidu.com
冷凝器
水蒸气
再生部分
加热器
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蒸发器
溶液冷 却器
冷却水
溶液泵
稀溶液
风机
溶液箱
热交换器
三、表面式换热器
表面式换热器结构
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三、表面式换热器
2. 过程特征
空气与水不直接接触 逆流、顺流，水温越
不过空气的干球温度 空气只能除湿，不能
加湿。可实现三种过 程 终状态点必在起始点 至饱和线的切线或割 线上
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t1, i1
t2, i2
tw1 tw2 t1, i1
tw2
tw1 t2, i2
空气处理设备
热能学院 建环教研室
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本讲需主要解决的问题
空气处理的主要原理
– 空气－水质交换
空气热湿处理设备及原理
– 表冷器 – 喷水室 – 加热器、加湿器 – 除湿设备 – 空气净化设备 – 热回收设备空气的输送与分配设备
2 空气的输送与分配设备
一、组合式空调机组
一、组合式空调机组
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一、组合式空调机组
七、空气净化设备与系统
检测方法：
–质量效率测量：
质量法 比色法(精确)
–计数效率测量：
钠焰法(氯化钠固体尘) 油雾法(透平油液态雾, 0.3 m) 粒子计数器(大气尘、人工尘0.1 m以上)
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七、空气净化设备与系统
七、空气净化设备与系统
净化分类
–一般净化：无控制指标要求，普通民用和工 业建筑。
– ……
增焓与减 焓分界线
升温与降 温分界线
加热加湿
等温加湿 增焓冷却加湿
冷却除湿
绝热加湿 减焓冷却加湿
增湿与减 湿分界线
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四、喷水室
4.热工指标与影响因素
喷水室结构对性能的影响：
– 喷嘴排数：双排比单排好，三排跟双排差不多 – 喷水室级数：双级高，有可能达到E>1，E’=1 – 喷嘴密度：表面水苗重叠和空气旁通，有最佳值 – 喷水方向：单排逆喷，双排对喷好 – 排管间距：从占地面积与热交换效果考虑有最佳值 – 喷嘴孔径：孔径小，水滴细，效率高，但易堵塞
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四、喷水室
2.类型
卧式、立式(处理小风量，占地面积小) 单级，双级 低速(2~3m/s)，高速(4.5~6m/s，
Carrier产品 8~10m/s) 填料式(增加喷水效率)，无填料式
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四、喷水室
3.特点
优点
–处理过程多样性，造价低，可除尘
缺点
–占地面积大，对水质要求高，水系统复杂， 开式系统，水泵能耗大，耗水量大
热回收原理（板式）
室外 新风
排风
室内 排风 新风 送风
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热回收原理（转轮式） 转轮除湿机除掉的
潜热量与耗热量之比 一般≤0.6
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八、热回收装置
八、热回收装置
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带热回收装置的新风机组
八、热回收装置
有新排风显热回收装置的组合式空调机组
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九、空气的输送与分配设备
九、空气的输送与分配设备
1、风机
浓 溶 液
再生溶液
再生溶液泵
六、除湿设备
2. 吸附除湿
原理
–固体吸附剂（Solid dessicant）孔隙内表面吸附 作用，曲率半径小的凹面上水蒸汽分压力 <平 液面上水蒸汽分压力，孔隙表面水蒸汽分压力 <环境空气水蒸汽分压力。空气中水蒸汽向吸 附剂表面迁移，发生相变。
–物理作用：如硅胶、活性炭等。
(6)用法：
–一般净化要求：一道粗效过滤器 –中等净化要求：一粗效，一中效 –超净净化要求：至少三道，一粗效，一中效，
末级为高效。不可用浸油式，防止带油
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八、热回收装置
八、热回收装置
结构
– 板式、转轮式（结构类似转轮除湿机）、溶液式等
原理
N' N
W W'
L
减少的冷量
原有的冷量
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八、热回收装置
器。 – (4)高效：0.1 m以上。计数效率99.9%。折叠式滤纸滤料。 – (5)超高效：0.1 m以上。计数效率99.999%。
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七、空气净化设备与系统
自动卷绕式空气过滤器
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抗菌折叠型
平板型
折叠型
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高效抗菌型
七、空气净化设备与系统
过滤器的类型
袋式
折叠型
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七、空气净化设备与系统
七、空气净化设备与系统
序 过程 喷淋室 表面式 蒸汽/电 电加 房间加 间接蒸 除湿机 固体吸 液体吸
号
换热器 加湿器 热器 湿器 发表冷器
湿剂 收减湿
1 冷却除湿 *
*
*
*
2 等湿冷却
*
*
3 减焓冷却 *
加湿
4 绝热加湿 *
*
5 增焓冷却 *
加湿
6 等温加湿 *
*
7 加热加湿 *
8 等湿加热
*
*
9 加热减湿
*
*
10 绝热减湿
适用范围
–工业建筑：如纺织厂、卷烟厂大量使用
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四、喷水室
采用喷水室的组合式空调机组
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四、喷水室
喷水室的空气处理过程
主流空气与水表面形成 的饱和空气层不断混合 的过程
空气的终状态取决于喷 淋水的温度，极限情况 下处理至饱和线
– 冷却除湿：tw<tl – 等温加湿：tw=ta – 加热加湿：tw>ta
– 面速：迎面风速 – 滤速：通过滤料的流速
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七、空气净化设备与系统
七、空气净化设备与系统
2、空气过滤器的分类 材料：金属网(粗)，泡沫塑料(粗、中)、玻璃纤维、化 纤。
– (1)粗效：5m以上。自动卷绕式，自动浸油式，可换滤料式， M型。
– (2)中效：1 m以上。平板型、V型、M型、袋式。 – (3)亚高效：0.5 m以上。滤管式，平板型、V型、静电过滤
有圆形风道和矩形风道 （3）风道的保温
轻工业厂区
1~1.8
(2.5~3.0)×105
重工业厂区
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1.5~3
七、空气净化设备与系统
七、空气净化设备与系统
空气的含尘浓度
–质量浓度----(mg/m3) –计数浓度----(粒/L)或(粒/m3) –粒径颗粒浓度----某一粒径范围内的灰尘的
计数浓度(粒/L)或(粒/m3)
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七、空气净化设备与系统
程度。
– 过滤效率99％，穿透率1 ％，净化系数为100倍。
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p
n2
七、空气净化设备与系统
七、空气净化设备与系统
过滤器阻力：
– 阻力与迎面风速或滤速有关。越高效阻力越大 – 终阻力2倍初阻力。不及时清洗或更换滤料，会使系
统风量急剧下降。
过滤器容尘量：达到终阻力时的容尘质量 过滤器的面速和滤速
七、空气净化设备与系统
超净净化级别
–英制：大于0.5 m粒径的尘粒粒数/立 方英尺(ft3)
–SI制：M 10M = 大于0.1 m粒径 的尘粒粒数/立方米(m3)
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七、空气净化设备与系统
七、空气净化设备与系统
(二)空气过滤器 1、空气过滤器的性能指标
–过滤效率
=(n1-n2)/n1×100%=(1-n2/n1)×100% 分为质量效率、计数效率、粒径分组效率
七、空气净化设备与系统
大气尘的尘粒特性
大气尘浓度随地区差异很大
大气尘粒径分布规律各地基本一致 1 m以下按粒数计占98％以上，按质量计占3％。
大粒尘粒粒数少而重量大。
地点
质量浓度(mg/m3) (≥0.5m)计数浓度(粒/L)
农村
0.2~0.8
(0.3~1.0)×105
城市
0.8~1.5
(1.2~2.0)×105
–串联过滤效率 =1 - (1- i)
严格说后一级效率应不同，应有所降低，尘粒粒 径分布改变了。
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七、空气净化设备与系统
七、空气净化设备与系统
穿透率
– p = 1- = n2/n1 – 反映过滤后的含尘量
100％
– 串联穿透率 p = pi
净化系数
– Kc = 1/p = n1/n2
n1
– 反映了过滤后空气净化的
(一)基本概念
– 空气净化的对象
新风(室外大气尘)，回风(室内产尘) 室外大气尘为主要矛盾，粒径在30 m以下。质量比例
10~30 m占28%，10 m以下占72%。
– 通风除尘的对象：
室内产尘：10~44 m占35%，44 m以上占35%， 10 m以下占30%。
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七、空气净化设备与系统
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五、加湿设备
五、加湿设备
基本类型：
– 等温加湿－蒸汽加湿
干蒸汽加湿器 电热式加湿器 电极式加湿器
– 等焓加湿－喷水雾加湿
超声波加湿器 离心式加湿器
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1 3
2
五、加湿设备
干蒸汽加湿器
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五、加湿设备
五、加湿设备
等温加湿：电极式加湿器
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五、加湿设备
等温加湿： 组合式空调 机组用电极 式加湿器
种类：风机主要分为离心风机、轴流风机和其它风机。 离心式风机的特点是风压高，风量可调，相对噪
声较低，可将空气进行远距离输送。 轴流式风机的特点是风压较低，风量较大，噪声
相对较大，耗电少，占地面积小，便于维修。 贯流式风机采用一个筒型叶轮，常用于风幕机、
风机盘管和家用空调室内侧风机。 混流式风机也称为子午加速轴流风机 ，它兼有离