工业厂房干蒸汽加湿设计分析

工业厂房干蒸汽加湿设计分析

前言

工业厂房的设计与其产品的生产的工艺条件密切相关，而其中为了保证产品的质量，对其生产环境的湿度控制是一个重要环节。我们知道，工业上许多的场所对空气湿度都有不同的湿度要求。一般工艺空气调节措施较民用空调对湿度要求有更严格的标准。如果湿度不能满足要求，将会造成产品品质下降，静电升高，容易造成电路、芯片损坏等一系列不良后果。同时，湿度过低对于工人的体感舒适度也会产生相当大的影响。为了保证工厂的正常生产，我们必须考虑加湿的问题。国家暖通行业标准2004年设计规范中规定，一般医药、电子厂房的相对湿度应大于40%，卷烟、纺织厂房的相对湿度应该大于80%。

二．系统介绍

一般规模以上的工业厂房都有比较容易获得的蒸汽汽源。而由于蒸汽具有易调节，反映时间迅速，水汽质量佳等优点，而且蒸汽是现成的水汽，它的加湿过程是等干球过程，它还是一种杀菌介质。蒸汽加湿可以提供精度要求和卫生要求较高的加湿效果。因而蒸汽加湿被广泛使用。美国（ASHERAE）第62号标准推荐使用蒸汽作为加湿的最佳来源。

1. 系统的布置

2.．工作机理

接通汽源，饱和蒸汽在喷管内作横向运动，进入蒸发室内的蒸汽由于截面积增大，使得蒸汽的流动速度下降，遇到挡流板后，在其作用下，蒸汽中所含有的凝结水被分离出来。经过蒸发室顶部进入预热的干燥室。在干燥室内设有过滤材料，并且通过调节压力等环节对残留水分进行汽化，从而完成对残留水分的干燥、分离。干燥的蒸汽经过调节阀进入喷管，然后从带有消声金属网的孔中喷入风道或中央空调系统，进入生产车间。从而实现对车间内空气的加湿处理。调节阀的动作是通过温度传感器控制阀孔的开度而进行的。该系统的特点是：加湿量大；加湿效率高，结构简单，可靠性高等。

三、系统的设计计算

将蒸汽对空气进行加湿的过程，其热湿比线十分接近等温线。所以通常将蒸汽加湿过程线视为等温加湿过程。

其加湿量为W=G(d2-d1)KG/H。

如果空气加湿到饱和点3的时候再继续加湿，那么多余的蒸汽将凝结成水，蒸汽释放的汽化潜热将使得饱和空气的温度上升，即空气沿饱和空气线上升到点4状态。点4的确定可

以按照加湿量的大小在等温延长线上找到点4’，经过点4’的等焓线与饱和线的交点就是该状态点。

而每一个加湿喷孔的喷出的蒸汽量可以按照下式计算

g=0.594f(1+p)0.97 kg/h

其中f---为喷孔的面积。单位为m㎡

p---蒸汽的表压力，单位为atm.

另外，工业厂房的空调机组设计时候应该考虑以下相关参数：室外设计条件，如温度，湿度，海拔；室内设计条件，如温度、对湿度；以及蒸汽压力等。

三．工业厂房选择蒸汽加湿应该注意的问题

工业厂房选择蒸汽加湿时，在其风道或空调机组加湿环节上最常见的问题是滴水问题。而引起滴水问题最主要的原因是由于作为加湿的蒸汽遇到冷的物体产生的冷凝水。这种凝水的存在将对加湿设备，空调机组，乃至生产设备产生安全隐患。加湿器喷出的蒸汽如果带有冷凝水，将会使得风机带水，电机受潮损坏，风道滴水等不良后果。所以在进行加湿设计的时候应该避免此类现象的发生。为此我们在设计时应该注意以下问题。

1.吸收距离

在空调机组或风道中，干蒸汽加湿器的喷管安装位置与下游距离太短，干蒸汽从加湿器喷管出来后将提前遇到冷的物体。饱和蒸汽在遇到冷物体的情况下将会冷凝产生凝结水。而凝结水的存在是造成风机，电机腐蚀烧毁以及过滤器负荷增大的直接原因。为了避免这种现象的出现，我们应当确定干蒸汽加湿器的吸收距离。

吸收距离的确定随不同的地区，不同的工作环境及要求有关。确定吸收距离的方法一般用测量和查表相结合的方法。加湿设计及选择时应确定的参数有：

a . 空调机组的总量和新风比以及换气次数。

b. 进口相对湿度，出口相对湿度。

在工业空调中常常会遇到空调面积有限而加湿段太短，或者由于工艺要求低温送风的情况下，都容易造成蒸汽吸收距离过长，出现蒸汽遇冷凝结成水的问题。这样的情况下可以将加湿出口与多根喷管相连接，使蒸汽充分汽化，这种现象就不会发生

2.换热器滴水问题

在工艺空调中，换热器是实现热交换的场所，空调中蒸汽加湿的的时候，当蒸汽遇到低于其饱和温度的换热设备，使空调箱底部产生锈蚀，出现空调器漏水，跑水现象。如何在设计的时候避免此问题呢？解决的方法是将蒸汽加湿器设置到换热器下游。这样还可以避免蒸汽损失的问题。

3.加湿空间

加湿蒸汽的可见轨迹与空气的流速，温度，系统的布置等诸多因素有关。一般说来，空气的流速高，温度高，空气与蒸汽的接触面积大，蒸汽的可见轨迹就短。在工业厂房空调系统中，常常会遇到空调箱中加湿段太短，面积有限等问题。此时，如果加湿量大，送风温度低，会出现蒸汽吸收距离过长等问题。解决这样的问题的时候，我们需要多喷管加湿，这样会减小蒸汽吸收距离，是蒸汽充分汽化，避免出现风机带水等问题的出现。

四结论

综上所述，工业厂房的加湿设计是一项较为系统的工作，应该在节省资源和满足生产要求的前提下，结合各地，各生产环境的实际情况，解决各种实际问题。本文对蒸汽加湿系统作了综合介绍，指出设计中可能需要注意的如吸收距离，加湿空间等问题。另外，系统及时的维护，合理的使用是实现良好加湿效果的重要因素。