空调与空气净化_精品文档.ppt

1、第八章 空调与空气净化 空气调节是为满足生产要求，改善劳动卫生条件，用人工的方法使室内空气温度、湿度、洁净度和气流速度达到一定要求的技术。空气净化是指对空气洁净度、静压等为主要目的进行控制的空气调节技术，是为去除空气中的污染物质，使空气洁净的行为。第一节 空气调节一、室内空气的计算参数室内空气计算参数包括温湿度基数及其允许波动范围、空气流速、洁净度、噪声、压力、振动。工艺性空调的室内计算参数是按工艺过程的特殊要求提出的，同时又考虑到人体卫生要求；舒适性空调主要从人体舒适感出发，确定室内计算参数。只有当采用采暖通风达不到温湿度要求标准时才应设置空气调节。对舒适性空调室内计算参数见表12一1 当工

2、艺无特殊要求时，生产厂房夏季工作地点的温度，应按车间内外温差计算。其室内外温差的限度，根据各地夏季通风室外计算温度确定，不得超过表122的规定。集中采暖时，对无特殊要求的冬季室内温度按下列规定：轻作业 不低于15中作业 不低于12重作业 不低于10冬季作业地带的平均风速按下规定：室内散热量23W/m2 0.3m/s室内散热量23W/m2 0.5m/s夏季工作区风速按下列规定：一般 0.20.5m/s室内温度高于 300C 0.5m/s二、空调房间的气流组织 影响气流组织的因素是送、回风口的位置和型式等。空调房间的送风方式有侧送、散流器送风、孔板送风、条缝送风和喷口送风5种。主要采用前3种。回风

3、口的位置对室内气流的流型及温度、风速影响很小，因为回风口的速度场为半球状，其速度与作用半径的平方成反比，吸风气流的速度衰减很快。回风口均设置在回流区，如侧送时，回风口在送风口的同侧下方。一般采用集中回风或走廊回风。走廊回风时，在内墙下侧设置百叶栅口，在走廊一端集中回风。空调系统的送风量应按夏季室内最大余热量、散湿量及室内散发有害气体量确定。对发散余热房间空调所需风量与送风温差成反比。送风温差的确定与送风方式有关。对贴附侧送、散流器平送、孔板送风等方式的工艺性空调的送风温差与最小的换气次数见表123。1、侧送 送风口设于侧墙上部，向室内横向送风，在房间上部以贴附射流形式出现，整个工作区为回流，有

4、较均匀的温度场和速度场。一般小房间宜采用单侧送风，大房间可采用双侧送风 回风口对气流组织影响较小，侧送一般有：单侧上送下回、上回或走廊回风，双侧内送下回或上回风等（图125）。侧送风口常采用可调节的百叶风口和双层、三层百叶送风口。图125 侧送 a侧送同侧下回；b侧送上回 2、孔板送风孔板送风的风口是安装于吊顶的孔板。送风由风管送入孔板上方的稳压层，经由孔板上的孔眼送入空调室内（图126）。孔板送风的射流扩散和混合较好，工作区温度和风速分布较均匀。空调房间孔板送风有全面孔板和局部孔板两种。全面孔板下方有可形成下送平行流，主要用于有洁净度要求房间；当送风温差和风速较小时，形成不稳定流。局部孔板下

5、方的工作区一般为不稳定流。孔板送风的回风口一般均设置在房间下部。3、散流器进风 散流器送风有平送和下送两种（图127）a平送；b下送散流器平送能形成贴附射流，工作区处于回流区，温度和风速比较均匀。平送时回风口位置影响很小。散流器下送的送风射流以扩散角为20o30o射出，形成向下的空气流。散流器下送要求房间净高为3.54m，在药厂使用受到局限。三、空气的热湿处理 为将一定的送风状态参数的空气送入空调房间，需对空气进行热湿处理，如夏季需冷却减湿，冬季需加热加湿处理等。1、表面式空气处理 加热剂或冷却剂通过散热器对空气进行冷热交换的方法称为表面式空气处理。通过散热器对空气加热的称为加热器，对空气冷却

6、的称为表面冷却器。后者有水冷式表面冷却器和直接蒸发式表面冷却器两种。（1）水冷式表面冷却器水冷式表面冷却器多采用人工冷源，冷水进口温度应比空气出口温度至少低3.50C，冷水温升为2565。冷却器多采用钢、铜、铝管外绕肋片，由210排组成。空气经过表面冷却器主要是减焓降湿过程。需加湿时需另设加湿器，为克服此缺点，也有采用带淋水的表面冷却器，可起加湿、除尘用。水冷式表面冷却器内不得用盐水作冷媒；在冬季也可通入65以下的热水作加热器使用。（2）直接蒸发式表面冷却器 小型空调中，制冷压缩机的冷量可通过直接蒸发式表冷器对空气降温减湿，故可以将空气处理部分与压缩制冷部分组成一个紧凑的组合式空调系统。直接蒸

7、发表冷式空调机组内制冷压缩机所用制冷剂曾采用氟里昂，现已采用无氟制冷剂，表冷器的蒸发温度应比空气出口温度至少低35；满负荷时，蒸发温度不宜低于0；低负荷时，应防止其表面结冰。2、淋水式空气处理 在淋水室中利用不同温度的水直接喷淋于所需处理的空气中，使其产生热质交换，从而达到所需的空气温湿度。根据改变水温可达到降温降湿，又可达到增温增湿作用。淋水室按气流方向有卧式和立式淋水室；按室内有无填料层分为无填料层的一般淋水室和有填料层的淋水室；按空调器内淋水室数有单级淋水室和双级淋水室。图128为卧式单级淋水室。图128 卧式单级淋水室1前档水板；2喷嘴与排管；3后档水板；4底池；5冷水管；6 循环水管

8、：7水泵；8补水管；9溢水管；10排水管 air空气进入后，经前挡水板，便均匀地流过整个断面，然后进人淋水区，与从喷嘴喷出的水滴接触，最后经后档水板流出。前挡水板又称分风板，使空气流速均匀，后档水板是截留夹带于空气中的水滴。喷嘴安装于排管上，单级淋水室一般采用二至三排喷嘴，通常采用对喷形式。排间间距为6001200mm。喷嘴喷出的水滴最后落于底池中。淋水室内所喷淋的水可采用天然冷源（地下水、深井回灌水、山涧水）或人工冷源。淋水室与泵、管路等占地较大，水与空气直接接触易受污染，在药厂多用于风沙很大的地区。3、空气加湿 空调系统中，冬季空气湿度很低，过渡季节停用制冷设备时湿度不够，需用加湿器对空气

9、增湿。集中加湿方法有：淋水室中喷循环水和喷蒸汽加湿。药厂中常用喷蒸汽加湿方法。加湿器常布置在空调箱的二次加热器和风机入口之间，以有利于蒸汽与空气迅速混合。加湿器有干蒸汽加湿器和电加湿器二种。干蒸汽加湿器使用公用管网蒸气，设备简单，运行费用低，加湿性能好，使用广泛。图129所示为一种干蒸汽加湿器原理。图129 干蒸汽加湿器1外管；2喷管；3内管蒸汽由顶部接管进入即由外管内向下流动，复经内管由下向上运动，其间蒸汽夹带的冷凝水流至外管底部排出。蒸汽复又进人喷管，在喷管内蒸气受内外管蒸汽的加热，经喷管小孔喷出的是干蒸汽。电加湿器电加湿器是用电能使水汽化，将蒸汽直接混入空气中的加湿设备。电加湿耗电大，运

10、行费用高，只用于无蒸汽场合。电加湿器又分为电极式和电热式两种，如图1210所示。图1210 电加湿器a电极式;b电热式 1电极；2电热元件；3蒸汽出口电极式加湿器用金属棒作为电极，水作为电阻，外壳接地。电流从水中通过，水被加热而汽化。水位越高，导电面积越大，通过电流越强，产生蒸汽量越多。电热式加湿器是将电热元件通电加热后使水沸腾产生蒸气的加湿设备。容器封闭后，器内可产生0.01-0.03MPa的低压蒸汽。4、空气除湿 对一般的工艺性或舒适性空调采用表面式或淋水式空气处理即可满足室内空气温湿度要求，但对个别药品剂型的操作房间、低温干燥设备或仓库等要求较低的湿度，应采用除湿设备去除空气中的水分。常

11、用的除湿方法如下。1）冷冻除湿：利用风机使空气通过冷冻系统的热交换器而降温使空气中水分析出。2）固体除湿：利用硅胶的吸附作用或氯化钙的吸收作用除去空气中的水分。3）液体除湿：利用二缩三乙二醇（三甘醇）等水溶液表面的蒸汽分压远低于空气中水蒸汽分压，吸收空气中的水分。除湿方法的选择与除湿量、运行费用和除湿剂再生的难易等有关。对于除湿量较大的装置多采用氯化锂转轮除湿机和三甘醇除湿机。（1）氯化锂转轮除湿机氯化锂转轮除湿机是利用固体氯化锂的亲水性来吸收空气中水分成为结晶水，在高温时，氯化锂的水蒸气分压高于空气中水蒸气分压，又可将吸收的水分释出，循环使用。采用石棉纸作载体，将吸湿剂和保护加强剂吸附在纸上

12、。吸湿剂采用氯化锂和氯化锰形成的共晶体，保护加强剂用精制聚合铝，以保护吸湿剂不脱落和提高吸湿纸的强度。除湿机工作原理见图12-11。湿空气进入转轮吸湿区时，水分被吸收并放出汽化潜热。再生区，120的热空气从另一方向吹入，使水分汽化排至室外。吸湿和再生同时进行，可获得连续稳定的干燥空气。该机可与空调系统串联。具有除湿量大、性能稳定、操作方便、无公害、有杀菌作用等优点，1待处理空气入口；2转轮；3再生空气入口（2）三甘醇除湿机 利用三甘醇溶液具有较低的水蒸气分压可直接吸收空气中水分，达到除湿目的。其吸湿能力与三甘醇浓度和温度有关，温度越低，吸湿能力越大。再生时，提高温度，可将水分蒸出。除湿机由吸湿

13、和再生二个装置组成，均采用喷淋方法达到气液接触。三甘醇浓度为 95，吸湿装置内通冷却水进行冷却，再生装置内通蒸汽加热，再生温度为 8487。三甘醇除湿机能连续处理大量空气，最大的装置除湿量可达480kg/h，具有运行平稳，故障较少和具有杀菌作用等优点，但吸湿时需较低的温度，需要较多的冷却水。四、空调系统 1、空调系统分类1）按空气处理设备的设置分类集中式系统：空气的过滤、冷却、加热、加湿和风机等处理设备集中设置在空调机房内，由风管送入各房间。集中式系统按送入每个房间的送风管数可分为单风管系统和双风管系统。单风管系统是只有一个送风管，夏季送冷风，冬季送热风；双风管系统是冷热风管各一个，混合后送入

14、房间。一般多采用单风管系统。集中式系统按送入房间的风量是否变化可分为定风量系统和变风量系统。定风量系统是送入各房间的风量保持不变；变风量系统的风量随室内温湿度变化而变化。对一般空调宜用变风量系统，对有净化要求的需用定风量系统。分散式系统 将整体式空调机组（指直接蒸发式机组）直接装在房间内或附近，每个机组只供一个或几个小房间。对个别房间的一般空调宜采用，对有洁净要求的不宜采用。2）单风管集中式系统分类：单风管集中式定风量空调系统按回风的利用情况可分为直流式、一次回风、二次回风和全循环系统。空调系统全部采用新风不用回风的系统称为直流式系统；全部采用回风循环使用的称为全循环系统。在表冷器或淋水室处理

15、之前与新风进行混合的空调房间的回风称为一次回风。在表冷器或淋水室处理之后的空气进行混合的室内回风称为二次回风。采用二次回风可减少空气处理室的风量，还可减少再加热的热量，但当室内散湿量很大时，引入二次回风造成室内湿度波动。按空气处理时加热器情况可分为一次加热和二次加热。在表冷器前或淋水室前用加热器加热空气的称为一次加热；在其后的加热器称为二次加热。一次加热可防表冷器冻结，二次加热是保证送风温度和相对湿度。一次回风采用表冷器冷却系统 如图1212所示：图1212 一次回风的表冷系统1最小新风问；2第一次加热器（预热器）；3过滤器；4表面式冷却器；5第二次加热器；6加湿器；7送风机；8回风机；9排风

16、阀2、一、二次回风系统一次回风系统在夏季为了降低湿度需将空气先冷却除水，然后再加热至送风温度，浪费冷量、热量。采用二次回风可节约冷、热量，同时通过表冷器的风量可减少。二次回风需在空调器中冷却器和二次加热器之间增加一个回风管，使冷却后的空气与室内二次回风混合。当室内散湿量很大，如采用二次回风时，需将空气冷却至相当低的温度，以除去回风中的水分，冷冻机耗电量增加。此时不宜采用二次回风。对于表冷系统，冬季使用二次回风一般不能节约冷、热量，因而冬季无需采用二次回风。3、全新风系统：药厂中粉尘、毒性较大药品的生产或车间中有易燃物质（甲、乙类生产厂房）需采用全新风系统。全新风系统是耗冷、热量最大的系统，只有不允许回风时才能采用。第二节 空气净化所谓净化就是指为了达到必要的空气洁净度，而去除污染物质的过程。洁净室是根据需要对空气中尘粒、微生物、温度、湿度、压力和噪声进行控制的密闭空间，并以其空气洁净度级别符合有关规定为主要特征。空气洁净技术措施是一项涉及各专业的综合性措施。不仅要采取合理的净化空调措施，而且要求工艺、建筑、上下水、电气等专业采取相应的措施，做到施工、安装、生产、维护的严格要求。一、空气