第9章座艙加濕和除濕

航空保障技術(shù)與工程課程安排：12-19周學(xué)時(shí)：32講師：劉磊第九章座艙的加濕和除濕高空飛行，濕度過(guò)低：溫度也很低，人體長(zhǎng)期處于低溫和低濕度的環(huán)境中，將引起眼、鼻、喉不舒適以及皮膚干燥脫水和疲勞等狀態(tài)；需要加濕。低空飛行，濕度過(guò)高：不利于飛行員和乘客出汗蒸發(fā)，也會(huì)引起飛行員和乘客身體過(guò)熱和疲勞，同時(shí)空氣進(jìn)入座艙后若處理不當(dāng)，將引起艙內(nèi)滴水、產(chǎn)生霧氣、系統(tǒng)結(jié)冰和座艙玻璃結(jié)霧；需要除濕。9.1座艙內(nèi)的空氣濕度座艙內(nèi)空氣濕度取決于：

外界大氣濕度、駕乘人員數(shù)量和系統(tǒng)中有無(wú)濕度控制裝置。1.無(wú)濕度控制裝置時(shí)座艙的空氣相對(duì)濕度：—供入座艙的水蒸氣總量（kg/h）—乘客人數(shù)（人）—由外界大氣中供入座艙的水蒸氣總量（kg/h）—乘客、空勤人員每人每小時(shí)所呼出的水蒸氣量（kg/h）—空勤人員數(shù)量（人）—水蒸氣回收系數(shù)，即座艙中產(chǎn)生的水蒸氣再進(jìn)入座艙空氣

的百分比。9.1座艙內(nèi)的空氣濕度座艙內(nèi)空氣濕度取決于：

外界大氣濕度、駕乘人員數(shù)量和系統(tǒng)中有無(wú)濕度控制裝置。2.加濕狀態(tài)下的相對(duì)濕度：座艙內(nèi)空氣所含的水蒸汽量=供給座艙的外界大氣中所含的水蒸汽量+駕乘人員呼出的水蒸氣量+加濕裝置加入座艙的水蒸氣量3.除濕狀態(tài)下的相對(duì)濕度：座艙內(nèi)空氣所含的水蒸汽量=供給座艙的外界大氣中所含的水蒸汽量+駕乘人員呼出的水蒸氣量+單位時(shí)間內(nèi)由水分離器去掉的水量9.2座艙加濕系統(tǒng)9.2.1加濕系統(tǒng)的作用為保證座艙內(nèi)的舒適性，需要在供氣系統(tǒng)中設(shè)置加濕裝置，向座艙內(nèi)供入含有一定水蒸汽量的空氣，使座艙內(nèi)的空氣相對(duì)濕度保持在30%左右的低限。

加濕裝置一般安置在供氣系統(tǒng)的高溫段或系統(tǒng)的熱路上。

加濕裝置的每小時(shí)的供水量在高空飛行時(shí)主要受供氣量和人員數(shù)量的影響。

加濕系統(tǒng)的儲(chǔ)水量=單位時(shí)間加濕量×高空飛行時(shí)間9.2.2加濕系統(tǒng)的種類空氣通過(guò)濕的纖維板；

將水噴射進(jìn)座艙壓氣機(jī)的出口空氣中；用噴射器吧細(xì)小水滴噴射進(jìn)空氣中；從加濕器供來(lái)的水，通過(guò)壓縮空氣引射，使水霧化，然后供入座艙增壓空氣管路并供入座艙。4.將水蒸汽噴射進(jìn)空氣中。利用電阻絲加熱水，使水蒸氣進(jìn)入供給座艙的空氣中。

利用濕度檢測(cè)裝置檢測(cè)濕度。液面調(diào)節(jié)器浮子式電門(mén)空氣濕度調(diào)節(jié)器接觸器5.濕度傳感器（利用干的和濕的電阻溫度計(jì)測(cè)溫）加溫元件水箱5.采用文氏管加濕裝置。利用壓縮空氣流經(jīng)文氏管頸部時(shí)，速度加快，氣流動(dòng)壓與水壓壓差變大的現(xiàn)象，將水由細(xì)孔中引射出來(lái)，或用增壓方法，將水噴射進(jìn)文氏管頸部，使水變?yōu)榧?xì)小的霧狀水珠，進(jìn)入空氣并供向座艙。6.具有蒸發(fā)器的加濕裝置在蒸發(fā)器內(nèi)，水箱供出的水和發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)提供的熱空氣混合，水被完全蒸發(fā)后供向座艙。9.3座艙除濕系統(tǒng)9.3.1除濕系統(tǒng)的作用

防止有水霧的空氣進(jìn)入座艙；防止座艙玻璃結(jié)霧、結(jié)霜和座艙內(nèi)水凝結(jié)；在地面和低空保持座艙內(nèi)舒適的環(huán)境；保證艙內(nèi)電子設(shè)備工作環(huán)境中沒(méi)有游離態(tài)的水分。

9.3.2除濕系統(tǒng)的種類化學(xué)除濕法蒸發(fā)循環(huán)制冷除濕法空氣循環(huán)系統(tǒng)的低壓除水；空氣循環(huán)系統(tǒng)的高壓除水。

化學(xué)除濕法

利用某些具有很強(qiáng)吸水能力的固體材料，如硅膠或活性氧化鋁等進(jìn)行吸濕除濕?？捎糜陔娮釉O(shè)備的除濕。

原理：此類材料本身具有大量的微小孔隙，形成大量的吸附表面，而這些表面上的水蒸氣分壓比周圍空氣中的水蒸氣分壓低很多，能從空氣中吸收水分。吸濕能力能達(dá)到其質(zhì)量的30%~40%。

還有一種吸濕劑分子篩，是一組結(jié)晶體吸附劑，對(duì)水的親和力極高，對(duì)其他氣體及液體親和力低，容易吸水結(jié)晶，且通過(guò)加熱，除去結(jié)晶水，可重復(fù)使用。2.蒸發(fā)循環(huán)制冷除空氣

蒸發(fā)器的表面溫度通常低于空氣的露點(diǎn)溫度，當(dāng)空氣流過(guò)蒸發(fā)器時(shí)，被冷卻到低于空氣的露點(diǎn)溫度而析出水分，凝結(jié)出的水珠附著在蒸發(fā)器的傳熱表面上，在蒸發(fā)器的后面裝一個(gè)簡(jiǎn)單的水收集器，就能把水珠收集起來(lái)，并排走?？諝庋h(huán)系統(tǒng)的低壓除水

水分離器除水——安裝在渦輪出口處為低壓除水

入口處為高壓除水

低壓除水類型：

（1）運(yùn)動(dòng)式水分離器

（2）機(jī)械式水分離器（1）運(yùn)動(dòng)式水分離器

原理：采用離心式裝置（渦輪轉(zhuǎn)子）以一定的速度旋轉(zhuǎn)，把機(jī)械能傳給懸浮于空氣中的水珠，由于水的運(yùn)動(dòng)能大于空氣，所以一部分水運(yùn)動(dòng)到邊緣，然后被排出，空氣中的含水量下降。空氣循環(huán)系統(tǒng)的低壓除水（2）機(jī)械式水分離器

1類原理：沒(méi)有運(yùn)動(dòng)件，由錐型濾網(wǎng)、集水管束和安全單項(xiàng)活門(mén)組成。空氣經(jīng)過(guò)冷卻渦輪，渦輪出口溫度低于空氣的露點(diǎn)溫度，因此在渦輪出口氣流中形成了極細(xì)小的水珠，采用凝聚網(wǎng)（濾網(wǎng)）將細(xì)小的水珠變?yōu)檩^大的水珠，然后通過(guò)集水管束收集排出。（2）機(jī)械式水分離器

2類原理：沒(méi)有運(yùn)動(dòng)件，也沒(méi)有集水管束，由錐型旋流器、水收集器和安全單項(xiàng)活門(mén)組成。錐形旋流器外層纏有纖維玻璃層。

當(dāng)含有細(xì)霧形水滴的空氣流過(guò)錐形旋流器時(shí)，一方面由于纖維玻璃層的作用，空氣中的細(xì)小水珠凝結(jié)成較大的水珠，另一方面在旋流葉片的導(dǎo)流下，空氣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且旋轉(zhuǎn)速度越來(lái)越快，到水收集器處達(dá)到最大，受離心力的作用，比空氣中的水珠被甩向邊緣，然后再重力和壓差的作用下被排出?？諝庋h(huán)系統(tǒng)的高壓除水原理：高壓水分離器裝在渦輪冷卻器進(jìn)口之前和冷凝器之后。

冷凝器傳熱表面的溫度低于空氣的露點(diǎn)溫度，濕空氣經(jīng)過(guò)冷凝器之后水分被凝結(jié)出來(lái)，在渦輪冷卻器前的高壓端除水，由于露點(diǎn)較高，水分更容易析出，通過(guò)高壓水分離器后（氣流在帶孔殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)），絕大部分析出的水分被分離出去?？諝庋h(huán)系統(tǒng)的高壓除水

如何提高分水效率——兩級(jí)分水

第一級(jí)，水珠從冷凝器流出，在重力和反差作用下，直接順流