第八章 空气处理设备

为减少清洗工作量、提高运行质量，可采用自动浸油式过
滤器或自动卷绕式空气过滤器。 • 初效过滤器适用于一般的空调系统，对尘粒较大的灰尘 （>5μ m）可以有效过滤。
波形金属网格 平板形金属网格 50
500
500 (b)
图 4-11 初效过滤器
(a)金属网格滤网；(b)过滤器外形；(c)过滤器安装方式
3 可完成的空气处理过程及其热湿交换特点： 水蒸气分压力（Pa） 0 Pq2 Pq4 Pq6
t6 =tA
t4=tS t2=tL 1
A
6 5 2 3 4
7
Ψ =100%
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各种过程的特点
过程线 水温特点 t或Qx A-1 tw<tl 减 A-2 tw=tl 减 A-3 tl<tw<ta 减 A-4 tw=ts 减 A-5 ts<tw<tA 减 A-6 tw=tA 不变 A-7 tw>tA 增
d或Qq i或Qz 过程名称
减 不变 增 增 增 增 增
减 减 减 不变 增 增 增
减湿冷却 等湿冷却 减焓加湿 等焓加湿 增焓加湿 等温加湿 增温加湿
三
其他的加湿与除湿方法
1
加湿方法：
（1） 等温加湿：蒸汽喷管、干蒸汽喷管、电热式加湿器和 电极式加湿器
干蒸汽加湿器
电加湿器
（2） 等焓加湿：压缩空气喷雾器、电动喷雾器和超声波加湿器
(a)裸线式电加热器；(b)抽屉式电加热器 1―钢板；2―隔热层；3―电阻丝；4―瓷绝缘子
五
空气过滤器
（一）过滤器的类型
按过滤效率可分为高效过滤器、中效过滤器、粗效过滤器等. 活 性 炭 过 滤 器 板式过滤器
光触媒初效过滤器 袋式过滤器
1.初效过滤器
• 滤材多采用玻璃纤维、人造纤维、金属丝及粗孔聚氨脂泡 沫塑料等，也有用铁屑及瓷环作为填充滤料的。金属网丝、 铁屑及瓷环等类的滤料可以浸油后使用，以便提高过滤效 率并防止金属表面锈蚀。初效过滤器需人工清洁或更换，
超 声 波 加 湿 器
2、除湿方法:
(1) 加热通风
(2)
冷冻除湿机：由制冷系统与送风装置组成，用蒸发器吸热制冷， 吸收的热量由冷凝器排至室外，处理后的空气温度高、湿度低。
(3) 液体吸湿：以对水蒸气有强烈吸收作用的盐类及其水溶液作为 吸收剂，达到减湿目的。
(4) 固体吸附 (5) 氯化锂转轮除湿机：其特点是可连续除湿。
W
空 气 处 理 的 各 种 途 径
L’
L
W’
季节 夏季
空气处理途径
1)W→L→O 2)W→1→O 3)W→O
处
理
方 案
说
明
喷水室喷冷水减湿→加热器再热 固体吸湿剂减湿→表冷器等湿冷却 液体吸湿剂减湿冷却
1)W’→2→L→O
2)W’→3→L→O
加热器预热→喷蒸汽加湿→加热器再热
加热器预热→喷水室绝热加湿→再热 加热器预热→喷蒸汽加湿 喷水室喷热水加热加湿→加热器再热
4 2 2
1
1
3
图 4-15 高效过滤器外形
高效过滤器外形
无分隔片多折式过滤器 图 4-16 无分隔片多折式过滤器
1—滤料；2—贴线 1—滤料； 2—贴线
—滤纸；21 — 分隔片； 3—2 密封胶； 4—木外框 — 滤纸； —分隔片；
3—密封胶；4—木外框
（二）过滤器的性能
1 过滤效率
●单级过滤效率:η =(n1-n2)/n1=(1-n2/n1)*100%=(1-p)*100% ●串联过滤器的总效率: η =(n1-nm+1)/n1=(1-nm+1/n1)*100% 过滤效率的检测方法
清净滤料卷筒
(a)
(b)
(c)
图 4-12 自动移动式初效过滤器
(a)、(b)油浸式；(c)卷绕式
3.高效过滤器 • 高效过滤器可分为亚高效、高效及超高效过滤器。一 般滤料为超细玻璃纤维或合成纤维，加工成纸状，称
为滤纸。为了降低气溶胶穿过滤纸的速度，采用低滤
速（以0.01m/s计），需大大增加滤纸的面积，因而高 效过滤器常做成折叠状。
(a)
平面图
(c)
剖面图
(a)金属网格滤网；(b)过滤器外形；(c)过滤器安装方式
2.中效过滤器 • 主要滤料是玻璃纤维（比初效过滤器所用的玻璃纤维
直径小，约10μm）、人造纤维合成的无纺布及中细孔
聚乙烯泡沫塑料等。这种过滤器一般可做成袋式和抽 屉式。 • 中效过滤器一般对大于1μm的粒子能有效过滤。大多数 情况下用于高效过滤器的前级保护，少数用于清洁度 要求较高的空调系统。
检测方法
比色法
钠焰法
油雾法
粒子计数
2 过滤器阻力：分为初阻力和终阻力
3 过滤器的容尘量：在额定风量下，过滤器的阻力达到终阻力时， 所容纳的尘粒总质量为该过滤器的容尘量。
前者只能干燥或冷却干燥空气，无法对空气加湿，达不到较严格的 湿度要求；后者占地小，蒸发器放在空调箱中直接冷却空气，空调 机组中冷却空气的蒸发器都是直接蒸发式表冷器。
表冷器
空气
冷冻水
喷水式表面冷却器
二
喷水室
可实现多种空气处理过程，有净化效果，一般空调不用，但纺织厂、
卷烟厂以调节湿度为主的场合可用。 1 构造：
等湿加热
过程线 实现条件
A→1 tb > tA tA> tb> tl t l> t b
t或Qx d或Qq i或Q z
+ 不变 不变
+
等湿冷却（干冷） A→2 减湿冷却（湿冷） A→3
-
-
-
注：表中tb是指换热器表面边界层空气温度
！对同一表冷器，湿工况下比干工况下有更大的换热能力 3 喷水式表冷器和直接蒸发式表冷器：
表面式冷却器
制冷剂为冷媒（直接蒸发式）
按构造分： 光管式 肋管式
褶来自百度文库绕片
绕片管 光滑绕片 串片管 轧片管 应用二次翻边片
提高管外侧的热交换系数 强化换热措施 应用波形片、条缝页片
提高管内侧的热交换系数：采用内螺纹管
2
热湿交换的特点：
表面式换热器可完成如下所示的空气处理过程
1
A
3 2
处理过程名称
第八章 空 气 处 理 设 备 第一节 热湿处理途径
为满足空调房间送风温、湿度要求，在空调系统中必须有相应的热 湿处理设备，以便能对空气进行各种热湿处理，达到所要求的送风 状态。
！在空调系统中，为得到同一状态点，可能有不同的空气处理途径。 以直流式系统为例，分述可能的空气处理方案。
1 5 ε 4 3 2 O N
高压喷雾加湿器
湿膜加湿：将洁净水通过供水管路送到湿膜材料 顶部，水在重力作用下沿湿膜表面浸透扩散与空 调机内流动空气进行热湿交换
离心加湿器
利用高速旋转的离心盘的作用， 将水雾化成没有水滴的细微的 颗粒，使之极易被空气吸收。 既适用于小型冷藏室，也适用 于大型的工业环境。
湿膜加湿器
利用压电陶瓷所固有超声波振荡特点，通过一定的振荡电路手段与压电陶瓷固有振荡频 率产生共振，就能直接将与压电陶瓷接触的液体雾化成1--3μm的微小颗粒。
冬季 3)W’→4→O
4)W’→L→O
5)W’→5→L’ →O 加热器预热→一部分喷水室绝热加湿→ 与另一部分未加湿空气混合 5
第二节 空气处理设备
热湿处理设备按特点分：
1 接触式：喷水室、蒸汽加湿器、局部加湿装置、液体吸湿装置
2 表面式：光管式和肋管式空气加热器及空气冷却器等 有的空气处理设备如喷水式表面冷却器兼有两者的特点 一 表面式换热器 表面式换热器构造简单，占地少，水质要求不高，水阻力小， 在空调工程中广泛应用 1 分类： 按空气处理过程分： 热水为热媒 空气加热器 蒸汽为热媒 冷水为冷媒（水冷式）
冷冻除湿机
转轮除湿机
3
冷凝器排热量 Q0=G(i1-i2)
1 2
⊿d=d1-d2
蒸发器吸热量 Qk=G(i3-i2)
冷冻减湿机中的空气状态变化
1
A
2
3
喷水
液体吸湿的空气处理过程
四、 其他加热设备
管式电加热器
1―接线端子；2―绝缘端子； 3―紧固装置； 4―绝缘材料；5―电阻丝； 6―金属套管
裸线式电加热器