室內(nèi)通風與空調(diào)系統(tǒng)-空氣處理過程及主要設(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。其中主要有空氣過濾器、噴淋室(或表冷器)、加熱器等。用這些空氣處理設(shè)備對空氣進行凈化過濾和熱濕處理，可將送入空調(diào)房間的空氣處理到所需要的送風狀態(tài)點。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(或空調(diào)器)。4.4.空調(diào)系統(tǒng)的組成圖4.27兩次回風集中式空調(diào)系統(tǒng)1.冷卻塔；2.冷水機組；3.三通混合閥；4.冷水泵；5.冷卻水泵；6.空調(diào)箱；7.送風機；8.消聲器；9.空調(diào)房間；10.回風機2.空氣輸送部分空氣輸送部分主要包括送風機、排風機(系統(tǒng)較小不用設(shè)置)、風管系統(tǒng)及必要的風量調(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口和回風口，作用是合理地組織空調(diào)房間的空氣流動，保證空調(diào)房間內(nèi)工作區(qū)(一般是2m以下的空間)的空氣溫度和相對濕度均勻一致，空氣的流速不致過大，以免對室內(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源，一般都是由空調(diào)制冷系統(tǒng)制備出來的。目前使用的空調(diào)制冷系統(tǒng)都有定型的電腦控制運行的整體式機組，這種機組稱作空調(diào)用冷水機組。整體式空調(diào)用冷水機組在空調(diào)系統(tǒng)中被廣泛地選用，因為它安裝方便，只要機組放在事先設(shè)計好的基礎(chǔ)上，再將管道、冷水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、冷卻塔連接起來就可以運行，見圖4.28。圖4.28離心式空氣調(diào)節(jié)用冷水機組同時空調(diào)用冷水機組在工程應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，即可得到機組的具體型號以及它的有關(guān)技術(shù)參數(shù)?？照{(diào)用冷水機組的種類很多，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)置在鍋爐房內(nèi)的鍋爐產(chǎn)生的。圖4.29是鍋爐房設(shè)備的簡圖。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.引風機；3.旋風除塵器；4.鼓風機；5.鍋爐給水泵；6.分汽缸；7.煙囪綜合上面的討論可知，對于一個完整的空調(diào)系統(tǒng)，尤其是集中式空調(diào)系統(tǒng)，涉及的專業(yè)知識較多，系統(tǒng)也是比較復雜的?？照{(diào)系統(tǒng)是否達到預期的效果，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，將空氣進行加熱處理以提高送風的溫度，空氣加熱一般通過空氣加熱器、電加熱器等設(shè)備來完成?？諝饧訜崞鳎阂妶D4.30，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)流動并通過管道表面及肋片放熱，空氣通過肋片間隙與其進行熱交換，達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^進行熱交換冷卻空氣，因為冷凍水的溫度一般在7～9℃左右，夏季有時管表面溫度低于被處理空氣的露點溫度，這樣就會在管子表面產(chǎn)生凝結(jié)水滴，使其完成一個空氣降溫去濕的過程。表冷器在空調(diào)系統(tǒng)廣泛使用，其結(jié)構(gòu)簡單、運行安全可靠、操作方便，但必須提供冷凍水源，不能對空氣進行加濕處理。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。其主要對通過噴水室的空氣進行噴水。將具有一定溫度的水通過水泵、噴水管再經(jīng)噴嘴噴出霧狀水滴與空氣接觸，使空氣達到冷卻的目的。這種噴水降溫的方法可由噴水的溫度來決定是冷卻減濕還是冷卻加濕的過程。冷卻加濕過程適用于紡織廠、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。當冬季空氣中含濕量降低時(一般指內(nèi)陸氣候干燥地區(qū))，對濕度有要求的建筑物內(nèi)需對空氣加濕，對生產(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.噴水室噴水加濕當水通過噴頭噴出細水滴或水霧時，空氣與水霧進行濕熱交換，這種交換取決于噴水的溫度。當噴水的平均水溫高于被處理空氣的露點溫度時，噴嘴噴出的水會迅速蒸發(fā)，使空氣達到在水溫下的飽和狀態(tài)，從而達到加濕的目的。而空氣需進行減濕處理時，噴水水溫要低于空氣的露點溫度，此時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程，水溫可靠調(diào)節(jié)裝置來控制。4.4.3空氣的加濕與減濕噴水室在加濕及減濕的過程中還可起到空氣凈化的作用。噴水室是由混凝土預制或現(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。噴水室的工作過程是：被處理的空氣以一定的速度經(jīng)過前擋水板1進入噴水空間，在那里與噴嘴中噴出的水滴相接觸進行熱濕交換，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)裝置與補充水混合重復使用。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。水進入噴嘴多呈漩渦狀運動，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管的流動空氣中，這種加濕方法簡單而經(jīng)濟，對工業(yè)空調(diào)可采用這種方法加濕。因在加濕過程中會產(chǎn)生異味或凝結(jié)水滴，對風道有銹蝕作用，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)出來而達到減濕的目的?？諝膺^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、細菌、病毒)，通過過濾設(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)過濾器過濾的能力、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)方式及對空氣潔凈度要求多采用粗過濾、中效過濾，而潔凈空調(diào)除采用低、中效的過濾，還在進入潔凈室前將空氣經(jīng)高效過濾器過濾以達到對空氣的潔凈等級標準的要求。4.5.4空氣過濾處理當風機運轉(zhuǎn)時，由于機械運動產(chǎn)生的振動及噪聲，通過風道、墻體、樓板等部位傳至空調(diào)房間而造成噪聲污染，風道內(nèi)也會因高速氣流而產(chǎn)生噪聲，因此除對風機或其他空調(diào)設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲應進行消聲減振處理外，風道內(nèi)的噪聲可通過在消聲設(shè)備或風道內(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.阻抗復合式消聲器這是利用對聲音的阻性及抗性合成作用的一種消聲器。阻抗復合式消聲器構(gòu)造見圖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，當聲波遇到截面變化的斷面就會向聲源方向反射而減少聲音的傳遞?？剐韵晫?0～15dB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消聲的。當聲波遇到松散孔隙的吸聲材料，會使其分子產(chǎn)生振動加大摩擦阻力，聲波會轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽赃_到消聲的目的。這種阻性消聲對15dB的中頻噪聲及25～30dB的高頻噪聲均有良好消聲效果，因此阻抗復合式消聲器對低、中、高頻聲波噪聲有較好的消聲作用。圖4.33阻抗復合式消聲器構(gòu)造1.外管殼；2.內(nèi)管膨脹室；3.消聲板這種消