室內(nèi)通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)-空氣處理過(guò)程及主要設(shè)備（建筑設(shè)備）

圖4.27是集中式空調(diào)系統(tǒng)的示意圖，由圖上可以看出一個(gè)完整的集中式空調(diào)系統(tǒng)由以下幾部分組成。1.空氣處理部分集中式空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理部分是一個(gè)包括各種空氣處理設(shè)備在內(nèi)的空氣處理室。其中主要有空氣過(guò)濾器、噴淋室(或表冷器)、加熱器等。用這些空氣處理設(shè)備對(duì)空氣進(jìn)行凈化過(guò)濾和熱濕處理，可將送入空調(diào)房間的空氣處理到所需要的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。各種空氣處理設(shè)備都有現(xiàn)成的定型產(chǎn)品，這種定型產(chǎn)品稱之為空調(diào)機(jī)(或空調(diào)器)。4.4.空調(diào)系統(tǒng)的組成圖4.27兩次回風(fēng)集中式空調(diào)系統(tǒng)1.冷卻塔；2.冷水機(jī)組；3.三通混合閥；4.冷水泵；5.冷卻水泵；6.空調(diào)箱；7.送風(fēng)機(jī)；8.消聲器；9.空調(diào)房間；10.回風(fēng)機(jī)2.空氣輸送部分空氣輸送部分主要包括送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)(系統(tǒng)較小不用設(shè)置)、風(fēng)管系統(tǒng)及必要的風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置。作用是不斷將空氣處理設(shè)備處理好的空氣有效地輸送到各空調(diào)房間，并從空調(diào)房間內(nèi)不斷地排出處于室內(nèi)設(shè)計(jì)狀態(tài)的空氣。3.空氣分配部分空氣分配部分主要包括設(shè)置在不同位置的送風(fēng)口和回風(fēng)口，作用是合理地組織空調(diào)房間的空氣流動(dòng)，保證空調(diào)房間內(nèi)工作區(qū)(一般是2m以下的空間)的空氣溫度和相對(duì)濕度均勻一致，空氣的流速不致過(guò)大，以免對(duì)室內(nèi)的工作人員和生產(chǎn)形成不良的影響。4.輔助系統(tǒng)部分輔助系統(tǒng)是為空調(diào)系統(tǒng)處理空氣提供冷(熱)工作介質(zhì)部分。其中又分為：(1)空調(diào)制冷系統(tǒng)我們知道，在炎熱的夏天，無(wú)論是噴淋室還是表面式冷卻處理，都需要溫度較低的冷水作為工作介質(zhì)。而處理空氣用的冷水的來(lái)源，一般都是由空調(diào)制冷系統(tǒng)制備出來(lái)的。目前使用的空調(diào)制冷系統(tǒng)都有定型的電腦控制運(yùn)行的整體式機(jī)組，這種機(jī)組稱作空調(diào)用冷水機(jī)組。整體式空調(diào)用冷水機(jī)組在空調(diào)系統(tǒng)中被廣泛地選用，因?yàn)樗惭b方便，只要機(jī)組放在事先設(shè)計(jì)好的基礎(chǔ)上，再將管道、冷水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、冷卻塔連接起來(lái)就可以運(yùn)行，見(jiàn)圖4.28。圖4.28離心式空氣調(diào)節(jié)用冷水機(jī)組同時(shí)空調(diào)用冷水機(jī)組在工程應(yīng)用中的選擇也非常方便，可根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)處理空氣所需要的冷量直接查其樣本所給的技術(shù)參數(shù)表，即可得到機(jī)組的具體型號(hào)以及它的有關(guān)技術(shù)參數(shù)?？照{(diào)用冷水機(jī)組的種類很多，具體有活塞式、螺桿式、離心式、吸收式等。(2)空調(diào)用熱源系統(tǒng)空調(diào)中加熱空氣所用的工作介質(zhì)一般是水蒸氣，而加熱空氣用的水蒸氣又是由設(shè)置在鍋爐房?jī)?nèi)的鍋爐產(chǎn)生的。圖4.29是鍋爐房設(shè)備的簡(jiǎn)圖。從圖上可以看出，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽首先輸送到分氣缸，然后由分汽缸分別送到各個(gè)用戶(如空調(diào)、采暖、蒸煮等)。蒸汽在各用戶的用汽設(shè)備中凝結(jié)放出汽化潛熱而變成凝結(jié)水，凝結(jié)水再由凝結(jié)水管回到軟水箱。貯在軟水箱里的軟化水(一般是凝結(jié)水)由鍋爐給水泵加壓注入鍋爐重新加熱變?yōu)檎羝@樣周而復(fù)始地構(gòu)成循環(huán)不斷地產(chǎn)生用戶所需要的蒸汽。圖4.29鍋爐示意圖1.上鍋筒；2.引風(fēng)機(jī)；3.旋風(fēng)除塵器；4.鼓風(fēng)機(jī)；5.鍋爐給水泵；6.分汽缸；7.煙囪綜合上面的討論可知，對(duì)于一個(gè)完整的空調(diào)系統(tǒng)，尤其是集中式空調(diào)系統(tǒng)，涉及的專業(yè)知識(shí)較多，系統(tǒng)也是比較復(fù)雜的?？照{(diào)系統(tǒng)是否達(dá)到預(yù)期的效果，空調(diào)能否滿足我們的舒適要求，關(guān)鍵在于空氣的處理。4.5.1空氣加熱處理4.5.2空氣冷卻處理4.5.3空氣的加濕與減濕4.5.4空氣過(guò)濾處理4.5.5消聲處理4.5空氣處理方式為了滿足室內(nèi)溫度的需要，將空氣進(jìn)行加熱處理以提高送風(fēng)的溫度，空氣加熱一般通過(guò)空氣加熱器、電加熱器等設(shè)備來(lái)完成。空氣加熱器：見(jiàn)圖4.30，它是由多根帶有金屬肋片的金屬管連接在兩端的聯(lián)箱內(nèi)，熱媒在管內(nèi)流動(dòng)并通過(guò)管道表面及肋片放熱，空氣通過(guò)肋片間隙與其進(jìn)行熱交換，達(dá)到空氣被加熱的目的?？諝饧訜崞骺筛鶕?jù)需加熱的空氣量組成空氣加熱器組，通入加熱器的熱媒可采用蒸汽或熱水。電加熱器，可采用電阻絲安裝在金屬管內(nèi)(電阻絲外安裝有絕緣環(huán))，通過(guò)電阻絲發(fā)熱使管表面溫度升高，也可制作成盤管等形式，適用于加熱處理量較小的系統(tǒng)。其耗電量較大?？諝饧訜崞鞫嘤糜诩锌照{(diào)、半集中空調(diào)系統(tǒng)的空氣預(yù)熱和二次加熱。4.4.1空氣加熱處理圖4.30加熱器構(gòu)造4.4.1空氣加熱處理用于夏季冷卻空氣處理，可采用表面式冷卻器及噴水冷卻的方法。1.表面式冷卻器簡(jiǎn)稱表冷器，它的構(gòu)造與加熱器組構(gòu)造相似，它是由銅管上纏繞的金屬翼片所組成排管狀或盤管狀的冷卻設(shè)備，管內(nèi)通入冷凍水，空氣從管表面?zhèn)韧ㄟ^(guò)進(jìn)行熱交換冷卻空氣，因?yàn)槔鋬鏊臏囟纫话阍?～9℃左右，夏季有時(shí)管表面溫度低于被處理空氣的露點(diǎn)溫度，這樣就會(huì)在管子表面產(chǎn)生凝結(jié)水滴，使其完成一個(gè)空氣降溫去濕的過(guò)程。表冷器在空調(diào)系統(tǒng)廣泛使用，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行安全可靠、操作方便，但必須提供冷凍水源，不能對(duì)空氣進(jìn)行加濕處理。4.4.2空氣冷卻處理2.噴水室噴水降溫噴水室內(nèi)有噴水管、噴嘴、擋水板及集水池。其主要對(duì)通過(guò)噴水室的空氣進(jìn)行噴水。將具有一定溫度的水通過(guò)水泵、噴水管再經(jīng)噴嘴噴出霧狀水滴與空氣接觸，使空氣達(dá)到冷卻的目的。這種噴水降溫的方法可由噴水的溫度來(lái)決定是冷卻減濕還是冷卻加濕的過(guò)程。冷卻加濕過(guò)程適用于紡織廠、化纖廠等一些車間，所以工業(yè)空調(diào)中較多使用這種冷卻方式，但耗水量較大。當(dāng)冬季空氣中含濕量降低時(shí)(一般指內(nèi)陸氣候干燥地區(qū))，對(duì)濕度有要求的建筑物內(nèi)需對(duì)空氣加濕，對(duì)生產(chǎn)工藝需滿足濕度要求的車間或房間也需采用加濕的設(shè)備。加濕的方法有采用噴水室噴水加濕方法、噴蒸汽方法及電加濕法等。1.噴水室噴水加濕當(dāng)水通過(guò)噴頭噴出細(xì)水滴或水霧時(shí)，空氣與水霧進(jìn)行濕熱交換，這種交換取決于噴水的溫度。當(dāng)噴水的平均水溫高于被處理空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，噴嘴噴出的水會(huì)迅速蒸發(fā)，使空氣達(dá)到在水溫下的飽和狀態(tài)，從而達(dá)到加濕的目的。而空氣需進(jìn)行減濕處理時(shí)，噴水水溫要低于空氣的露點(diǎn)溫度，此時(shí)空氣中的水蒸氣部分冷凝成水，使空氣得以減濕。所以調(diào)節(jié)控制水溫，可以在噴水室完成加濕及減濕的過(guò)程，水溫可靠調(diào)節(jié)裝置來(lái)控制。4.4.3空氣的加濕與減濕噴水室在加濕及減濕的過(guò)程中還可起到空氣凈化的作用。噴水室是由混凝土預(yù)制或現(xiàn)澆而成，也可由鋼板制作成定型的產(chǎn)品形式，圖4.31為噴水室的構(gòu)造圖。噴水室的工作過(guò)程是：被處理的空氣以一定的速度經(jīng)過(guò)前擋水板1進(jìn)入噴水空間，在那里與噴嘴中噴出的水滴相接觸進(jìn)行熱濕交換，然后經(jīng)后擋水板3流出，從噴嘴噴出的水滴完成與空氣的熱濕交換后，落入底池6中。噴入池中的水，可根據(jù)水溫調(diào)節(jié)裝置與補(bǔ)充水混合重復(fù)使用。圖4.31噴水室構(gòu)造1.前擋水板；2.后擋水板；3.水泵；4.濾水器；5.溢水盤；6.水池；7.噴水管；8.噴嘴噴嘴一般由硬質(zhì)塑料制作，如工業(yè)空調(diào)常用的Y－1型及銅合金制作的FL型噴嘴等類型。水進(jìn)入噴嘴多呈漩渦狀運(yùn)動(dòng)，噴嘴蓋呈杯形并可拆卸更換或清除噴孔。噴水管可根據(jù)設(shè)計(jì)成排布置，噴水方向可分成以下幾種形式，如圖4.32所示。加濕效率也因其噴水室的噴水形式不同而有差異，一排順噴平均加濕效率在60%左右；一排逆噴為75%；二排順噴為84%；二排對(duì)噴為90%；二排逆噴為95%左右。在水池底部的出水口需裝有濾水器，主要是過(guò)濾水中的泥沙，防止阻塞噴頭的孔眼。圖4.32噴水管與噴嘴的噴水方式(順噴是指噴水方向與氣流方向一致；逆噴是指噴水方向與氣流方向相反)2.蒸汽加濕器蒸汽加濕器是將蒸汽直接噴射到風(fēng)管的流動(dòng)空氣中，這種加濕方法簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)，對(duì)工業(yè)空調(diào)可采用這種方法加濕。因在加濕過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生異味或凝結(jié)水滴，對(duì)風(fēng)道有銹蝕作用，不適于一般舒適空調(diào)系統(tǒng)?？諝獾臏p濕還可采用化學(xué)的方法，即采用吸濕劑吸附空氣中的水分。吸濕劑有固體形態(tài)及液態(tài)兩種類型。固體吸濕劑有硅膠和活性氧化鋁等，經(jīng)吸濕后可用高溫的空氣吹入將吸濕劑內(nèi)的水分除掉，使其恢復(fù)吸濕能力。液體吸濕可采用氯化鋰等溶液噴淋到空氣中，使空氣中的水分凝結(jié)出來(lái)而達(dá)到減濕的目的?？諝膺^(guò)濾主要是將大氣中有害的微粒(包括灰塵、煙塵)和有害氣體(煙霧、細(xì)菌、病毒)，通過(guò)過(guò)濾設(shè)備處理，降低或排除空氣中的微粒(約在0.1～200μm范圍)。根據(jù)過(guò)濾器過(guò)濾的能力、效率、微粒粒徑及性質(zhì)的不同，可分為低效、中效及高效(含亞高效)三種類型?？照{(diào)工程中根據(jù)采用空調(diào)方式及對(duì)空氣潔凈度要求多采用粗過(guò)濾、中效過(guò)濾，而潔凈空調(diào)除采用低、中效的過(guò)濾，還在進(jìn)入潔凈室前將空氣經(jīng)高效過(guò)濾器過(guò)濾以達(dá)到對(duì)空氣的潔凈等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。4.5.4空氣過(guò)濾處理當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)及噪聲，通過(guò)風(fēng)道、墻體、樓板等部位傳至空調(diào)房間而造成噪聲污染，風(fēng)道內(nèi)也會(huì)因高速氣流而產(chǎn)生噪聲，因此除對(duì)風(fēng)機(jī)或其他空調(diào)設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲應(yīng)進(jìn)行消聲減振處理外，風(fēng)道內(nèi)的噪聲可通過(guò)在消聲設(shè)備或風(fēng)道內(nèi)壁做消聲板、消聲彎頭的方法降低噪聲。消聲器的種類很多，空調(diào)工程上常用的有阻抗復(fù)合式消聲器、管式消聲器、微穿孔板式消聲器、片式消聲器、折板式消聲器，還可做消聲管段等方法降低噪聲。4.4.5消聲處理1.阻抗復(fù)合式消聲器這是利用對(duì)聲音的阻性及抗性合成作用的一種消聲器。阻抗復(fù)合式消聲器構(gòu)造見(jiàn)圖4.33，其中抗性消聲是利用內(nèi)管截面突變及由內(nèi)管及外管之間膨脹室作用而組成抗性消聲，當(dāng)聲波遇到截面變化的斷面就會(huì)向聲源方向反射而減少聲音的傳遞?？剐韵晫?duì)10～15dB的低頻噪音有較好的消聲作用，而阻性消聲則是利用安裝在管內(nèi)用吸聲材料做的消聲板來(lái)消聲的。當(dāng)聲波遇到松散孔隙的吸聲材料，會(huì)使其分子產(chǎn)生振動(dòng)加大摩擦阻力，聲波會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，以達(dá)到消聲的目的。這種阻性消聲對(duì)15dB的中頻噪聲及25～30dB的高頻噪聲均有良好消聲效果，因此阻抗復(fù)合式消聲器對(duì)低、中、高頻聲波噪聲有較好的消聲作用。圖4.33阻抗復(fù)合式消聲器構(gòu)造1.外管殼；2.內(nèi)管膨脹室；3.消聲板這種消