04空气处理设备(AHU)

– 物理作用：如硅胶、活性炭等。 物理作用：如硅胶、活性炭等。
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六、除湿设备
除湿材料——硅胶 除湿材料——硅胶
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六、除湿设备
2. 吸附除湿——过程解析 吸附除湿——过程解析
过程： 过程：
– 接近等焓过程
2 1
要求： 要求：
– 吸附材料需要再生
（有可能采用废热或 可再生能源） 可再生能源）
有什么好处？ 有什么好处？
部分
器 溶液
溶液
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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 固体吸附剂（ dessicant）
作用，曲率半径小的凹面上水蒸汽分压力 <平 作用， 液面上水蒸汽分压力， 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。 <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。 附剂表面迁移，发生相变。
三、表面式换热器
三、表面式换热器 cooling/heating coil
1.构造与类型 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。 绕片、串片、轧片；内拉螺旋槽。
– –
材料
铜、钢、铝
安装形式： 安装形式：
水与空气侧均可串、并联。蒸汽回路只能并联。 水与空气侧均可串、并联。蒸汽回路只能并联。
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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， 淋水的温度，极限情况 下处理至饱和线 下处理至饱和线
– – – –
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 绝热加湿 减焓冷却加湿
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四、喷水室
2.类型 2.类型
卧式、立式(处理小风量，占地面积小) 卧式、立式(处理小风量，占地面积小) 单级， 单级，双级 低速(2~3m/s)，高速(4.5~6m/s， 低速(2~3m/s)，高速(4.5~6m/s， (2~3m/s) (4.5~6m/s Carrier产品 8~10m/s) Carrier产品 8~10m/s) 填料式(增加喷水效率) 填料式(增加喷水效率)，无填料式
冷却除湿： 冷却除湿：tw<tl 等温加湿： 等温加湿：tw=ta 加热加湿： 加热加湿：tw>ta ……
冷却除湿
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 4.热工指标与影响因素
喷水室结构对性能的影响： 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 喷嘴排数：双排比单排好， – 喷水室级数：双级高，有可能达到E>1，E’=1 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 喷嘴密度：表面水苗重叠和空气旁通， – 喷水方向：单排逆喷，双排对喷好 喷水方向：单排逆喷， – 排管间距：从占地面积与热交换效果考虑有最佳值 排管间距： – 喷嘴孔径：孔径小，水滴细，效率高，但易堵塞 喷嘴孔径：孔径小，水滴细，效率高，
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， 液体吸湿剂如LiCl、LiBr、CaCl溶液，固体吸湿 LiCl、 溶液 剂如CaCl 生石灰（ 剂如CaCl2，生石灰（liquid dessicant）
– 原理：温度相同条件下Pqb盐水<Pqb水。物理化学作用： 原理：温度相同条件下Pqb盐水 qb水 物理化学作用：
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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 一般净化：无控制指标要求，
业建筑。 业建筑。 – 中等净化：对室内含尘浓度有一定质量浓度 中等净化： 要求。 要求。
一级宾馆的客房、办公室、 一级宾馆的客房、办公室、 接待室要求含尘量不 超过0.15 0.15mg/m 超过0.15mg/m3 宾馆的商店、餐厅、门厅及二、三级宾馆的客房、 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0.3 0.3mg/m 办公室等要求含尘量不超过0.3mg/m3
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) 质量浓度-------( – 计数浓度----(粒/L)或(粒/m3) 计数浓度-------( L)或 – 粒径颗粒浓度----某一粒径范围内的灰尘的 粒径颗粒浓度-------某一粒径范围内的灰尘的
计数浓度( L)或 计数浓度(粒/L)或(粒/m3)
t1, i1
t2, i2 tw1 t1, i1 tw2
tw2 tw1 t2, i2
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四、喷水室
四、喷水室 (air washer, saturator)
1.基本构造 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 前挡水板； 喷嘴和排管； 后挡水板； 底池； 冷却管； 滤水器； 环水管； 三通混水阀； 水泵；10-供水管；11-补水管；12-浮球阀；13-溢水器； 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；1814-溢水管；15-泄水管；16-防水灯；17-检查门；18-外壳
– 通风除尘的对象： 通风除尘的对象：
室内产尘：10~44 µm占35%，44 µm以上占35%， 10 35%， 以上占35% 35%， 室内产尘： 以下占30% 30%。 µm以下占30%。
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七、空气净化设备与系统
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 以下按粒数计占98 以上，按质量计占3 98％ 1 µm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。 大粒尘粒粒数少而重量大。
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四、喷水室
3.特点 3.特点
优点
– 处理过程多样性，造价低，可除尘 处理过程多样性，造价低，
缺点
– 占地面积大，对水质要求高，水系统复杂， 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， 开式系统，水泵能耗大，耗水量大
适用范围
– 工业建筑：如纺织厂、卷烟厂大量使用 工业建筑：如纺织厂、
等温加湿： 等温加湿： 组合式空调 机组用电极 式加湿器
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五、加湿设备
等温加湿： 等温加湿：
红外线式加 湿器用于柜 式空调器
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五、加湿设备
等焓加湿： 等焓加湿：滴下浸透气化式加湿器
加湿材料（湿材） 加湿材料（湿材）可以是 有机、 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 湿材：
一、组合式空调机组
3
一、组合式空调机组
组合式空调箱
立柜式空调机组
吊顶式空调机组
4
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 空气-
二、空气-水热交换原理 空气（一）空气 热湿处理的11 热湿处理的11 种过程在i 种过程在i-d图 上的表示
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三、表面式换热器
表面式换热器的翅片类型
11
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， 逆流、顺流，水温越 不过空气的干球温度 空气只能除湿，不能 空气只能除湿， 加湿。 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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五、加湿设备
五、加湿设备
基本类型： 基本类型：
–
等温加湿－ 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
1
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–
等焓加湿－喷水雾加湿 等焓加湿－
超声波加湿器 离心式加湿器
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五、加湿设备
干蒸汽加湿器
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五、加Fra Baidu bibliotek设备
五、加湿设备
等温加湿： 等温加湿：电极式加湿器
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五、加湿设备
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－ 表冷器 喷水室 加热器、 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 热回收设备空气的输送与分配设备
空气热湿处理设备及原理
– – – – – –
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空气的输送与分配设备
一、组合式空调机组
– 超净净化：对室内空气含尘浓度有严格要求， 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。 以粒径颗粒浓度为浓度指标。
七、空气净化设备与系统
加热除湿 干式加热 加热加湿 绝热除湿 等温除湿 等温加湿 增焓冷却加湿 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 空气-
（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 水、水蒸汽、冰、盐类溶液、制冷剂等 水蒸汽、 盐类溶液、 接触式热湿交换设备：喷水室、蒸汽加湿器、 接触式热湿交换设备：喷水室、蒸汽加湿器、局部 加湿器、 加湿器、液体吸湿装置 表面式热湿交换设备：肋管式、 表面式热湿交换设备：肋管式、光管式
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 液体除湿系统：与喷水室类似，增加了再生系统。
生方式：加热、浓缩。 生方式：加热、浓缩。
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六、除湿设备
送风
过滤器 溶液喷淋室 表冷器
除湿部分
风机
水蒸气
溶液冷 却器 冷却 器 溶液
稀溶液
冷凝器
溶 液 箱
浓 溶 液
器
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七、空气净化设备与系统
七、空气净化设备与系统
检测方法： 检测方法：
– 质量效率测量： 质量效率测量：
质量法 比色法(精确) 比色法(精确)
– 计数效率测量： 计数效率测量：
钠焰法(氯化钠固体尘) 钠焰法(氯化钠固体尘) 油雾法(透平油液态雾, 油雾法(透平油液态雾, 0.3 µm) 粒子计数器(大气尘、人工尘0.1 以上) 粒子计数器(大气尘、人工尘0.1 µm以上)
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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， 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。 卷制成蜂窝状通道的圆柱体。 吸湿剂（氯化锂、硅胶、分子筛）嵌固或烧结于吸湿载体中， 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。 稳定、使用寿命长。 转速8 12转 转速8-12转/h 吸湿剂多用硅胶 将转轮分割为处理区域 将转轮分割为处理区域 扇形） （270o扇形）和再生区域 扇形）， ），采用氟弹性 （90o扇形），采用氟弹性 材料隔离密封 再生热源， 再生热源，一般为 100~140oC的高温空气 的高温空气
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五、加湿设备
等焓加湿： 等焓加湿：超声波式加湿器
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五、加湿设备
等焓加湿： 等焓加湿：水泵加压喷雾式加湿器
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六、除湿设备
六、除湿设备
除湿过程的机理： 除湿过程的机理：
–
冷冻除湿：冷冻除湿机， 冷冻除湿：冷冻除湿机，原理为蒸发器冷冻 除湿， 除湿，冷凝器排热再热 吸收除湿
溶液除湿机
–
–
吸附除湿
处理介质
–
处理设备类型
– –
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二、空气-水热交换原理 空气序 号 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 11 等 温 减 湿 * * * * * * * * * * * * * * * 过程 喷 淋 室 表 面 式 蒸 汽 /电 电 加 房 间 加 间 接 蒸 换热器 加湿器 * * 热器 湿器 发表冷 器 * * 除湿机 固体吸 液体吸 湿剂 收减湿 *
点 地 村 农 市 城 工 厂 轻 业 区 工 厂 重 业 区 量 度 g 3 质 浓 (m /m ) 0.2~0.8 0.8~1.5 1~1.8 1.5~3 (≥ .5µm 计 浓 (粒L 0 ) 数 度 / ) (0.3~1.0)×105 (1.2~2.0)×105 (2.5~3.0)×105
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七、空气净化设备与系统
七、空气净化设备与系统
(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) 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 以下。 室外大气尘为主要矛盾，粒径在30 µm以下。质量比例 28%， 以下占72% 72%。 10~30 µm占28%，10 µm以下占72%。