潔凈空調系統加濕段技術(shù)應用分析
四川華銳凈化 2019-04-08 21:23:54 閱讀
摘 要:潔凈空調系統的應用越來(lái)越廣泛,根據工作經(jīng)驗,對潔凈空調系統加濕段技術(shù)方式進(jìn)行了應用實(shí)例分析,以期促進(jìn)同行間的相互交流和借鑒。
潔凈空調系統是一個(gè)復雜而龐大的系統(對溫濕度要求不高,允許波動(dòng)范圍較大的凈化空調系統除外,它只由簡(jiǎn)單的空氣處理系統和控制器組成),包括對房間內空氣進(jìn)行調節的所有裝置,由空氣處理系統、水系統、自動(dòng)控制系統等構成??諝馓幚硐到y包括空氣處理裝置(組合式空調器)、送回風(fēng)管路、末端高效過(guò)濾器和潔凈室;水系統主要包括冷熱源機組、水泵、各種控制閥門(mén)、送回水管路;自動(dòng)控制系統包括各工況點(diǎn)位檢測傳感器、執行器、各類(lèi)線(xiàn)纜、現場(chǎng)控制器、遠程值班控制器等。
在空氣處理系統中,組合式空調機組是其主要設備。組合式空調機組一般由新風(fēng)段、混合段、初效段、表冷段、電加熱段、加濕段、風(fēng)機段、均流段、中效段、出風(fēng)段組成。以下就加濕段技術(shù)的應用進(jìn)行分析。
1 加濕段技術(shù)方式比較
在組合式空調機組加濕段,常見(jiàn)的加濕方法有濕膜浸透蒸發(fā)加濕、噴水室自循環(huán)加濕、噴霧加濕、超聲波加濕、電加濕、噴蒸汽加濕等。
1.1 濕膜浸透蒸發(fā)式加濕器的工作原理
水從濕膜的頂部通過(guò)淋水器沿濕膜流下,使濕膜從上到下滲透,均勻濕潤,當干燥的熱空氣流過(guò)濕膜表面,就會(huì )與濕膜中的水分進(jìn)行熱交換,水分受熱蒸發(fā)變成水蒸氣進(jìn)入空氣中,增加空氣濕度,從而使得干燥的熱空氣變?yōu)闈駶櫩諝?。濕膜材料是濕膜加濕器的核心,目前?種材料,即有機濕膜、無(wú)機玻纖濕膜、鋁合金濕膜、不銹鋼濕膜。其優(yōu)點(diǎn)為潔凈、無(wú)噪聲,對空氣有洗滌、過(guò)濾作用;缺點(diǎn)為體積大,有機膜容易腐爛、滋生霉菌,無(wú)機膜易碎,安裝不方便,金屬膜吸水性差、造價(jià)高,直排水濕膜浪費水。
1.2 噴水室自循環(huán)加濕器的工作原理
將噴水室的水用泵循環(huán)淋水加濕??山Y合濕膜加濕或循環(huán)形成水簾加濕(用于精度要求不高場(chǎng)所)。其優(yōu)點(diǎn)為加濕量大、節水;缺點(diǎn)為控制精度不高,易滋生細菌。
1.3 噴霧加濕器的工作原理
采用各種物理方法使水霧化,并將其噴射到空氣中,使水與空氣充分接觸,迅速得到汽化而提高空氣的濕度。其優(yōu)點(diǎn)為應用靈活、加濕量大,節能、安全、可靠;缺點(diǎn)為控制精度不高,易滋生細菌。
超聲波加濕是利用高效的超聲波振動(dòng)將水擊碎后形成微小顆粒(平均粒徑3~5 μm)的空氣加濕技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)為具有較高的水利用率和加濕飽和效率;缺點(diǎn)為價(jià)格昂貴,對水質(zhì)和維護保養的要求較高。
1.4 電加濕器的工作原理
電加濕器分為電極加濕器和電熱加濕器,其特點(diǎn)為利用電能直接產(chǎn)生蒸汽加濕,適于加濕量較小的系統。電極加濕器的工作原理為電極與水構成電流回路,加熱水至沸騰產(chǎn)生蒸汽,通過(guò)調整電極加濕器的輸出功率可實(shí)現精度控制。該方法的優(yōu)點(diǎn)為應用靈活、方便,不受電極結垢的影響,控制精度高、安全性高、性能穩定;缺點(diǎn)為耗能大、維護成本高。
電熱加濕器的工作原理為利用電熱管對水加熱產(chǎn)生蒸汽,用可控硅調相技術(shù)實(shí)現精度控制。其優(yōu)點(diǎn)為應用靈活方便,控制精度高;缺點(diǎn)是高耗能、易結垢,對水質(zhì)要求高,使用壽命短,某些情況下存在干燒的安全隱患。
1.5 噴蒸汽加濕工作原理
利用外部蒸汽源,經(jīng)汽水分離將不含凝結水的蒸汽導入機組內空氣中實(shí)現加濕處理。其優(yōu)點(diǎn)為安裝簡(jiǎn)單、控制方便、調節精度高、加濕快、濕度均勻、潔凈、無(wú)噪聲,缺點(diǎn)為需要配套的蒸汽源。
綜上所述,濕膜浸透蒸發(fā)加濕、噴水室自循環(huán)加濕、噴霧加濕、超聲波加濕都是水與空氣直接接觸換熱蒸發(fā)加濕,屬于等焓加濕;電加濕和噴蒸汽加濕屬于等溫加濕。其他的加濕方式都屬于這兩種范疇,不再一一介紹。
2 加濕段改造應用實(shí)例分析
至于采用何種加濕技術(shù),可以根據加濕量大小、衛生要求、控制精度和現有條件選用。實(shí)際上,隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展,有些加濕技術(shù)彌補了部分缺陷,得到了更好的應用。特別是針對已有的潔凈空調系統進(jìn)行局部改造,可以發(fā)揮出更好的使用效果。
以我單位潔凈空調系統為例,加濕段原設計采用的是濕膜浸透蒸發(fā)加濕,因經(jīng)費原因,配備的是國產(chǎn)紙基濕膜,實(shí)際使用效果很差,滲透不充分,加濕效率很低,水浪費現象嚴重,膜上成片產(chǎn)生鈣化斑紋和霉菌。經(jīng)過(guò)比較分析,我們采用了氣水混合噴霧加濕進(jìn)行改造。將壓縮空氣與水經(jīng)噴嘴混合通過(guò)超細過(guò)濾后經(jīng)特制噴嘴霧化高速?lài)娚湓诩訚穸?,形成微小水霧粒子,與流動(dòng)的空氣進(jìn)行熱濕交換,吸收空氣中的熱量,汽化、蒸發(fā),從而使空氣的濕度增加,實(shí)現對空氣的加濕處理。噴霧粒徑越小,霧化程度越高,其表面積越大,與干熱空氣進(jìn)行熱濕交換的效率越高。其主要由2部分組成:①水量控制和氣量控制部分。包括水、氣電磁閥、止回閥、手動(dòng)調節閥、過(guò)濾器。②水預熱管和霧化噴頭。
采用該方式的原因為:潔凈空調相對濕度要求為60±15%,控制精度要求不高;加濕量約30 K/h,不改變現有組合式空調機組的格局,只加裝水預熱管和4個(gè)霧化噴頭;有符合要求的壓縮空氣源(無(wú)油、干燥、過(guò)濾精度為0.3 μm)和去離子水源;霧化噴頭技術(shù)改進(jìn)大效果理想且易于購置;原有自動(dòng)控制系統不變,只需增加一組電磁閥信號控制線(xiàn)。
實(shí)際改造效果非常理想:加濕效率高,反應迅速,無(wú)殘留積水;調整濕度設定值其控制精度可達到±5%,超出預期效果;基本不需要維護,且投資費用低。
然而,噴頭的選擇非常重要,噴頭的特點(diǎn)為:噴嘴采用氣動(dòng)針閥結構,在時(shí)間定時(shí)器的控制下可實(shí)現噴嘴出口處水路的自動(dòng)清洗功能,保證噴嘴不堵塞、免維護;噴頭自備控制器可精確地調整壓縮空氣與水的混合比例,保證水霧的霧化程度達到最佳效果,水霧的粒徑最小可達2 μm,可以在空氣中迅速汽化蒸發(fā);運行可靠,連續工作時(shí)穩定性極高;安裝簡(jiǎn)便,可提供噴頭水氣條件:水壓為0.15 MPa,壓縮空氣為0.65 MPa。
此外,水預熱管的設置也很重要。在實(shí)際中,采用本方案類(lèi)似將一個(gè)小儲水容器安裝在組合式空調機組中,將水溫預熱到與空氣一致。等焓加濕過(guò)程加濕前的空氣必須加熱到一定溫度后再加濕,如果不進(jìn)行加熱,濕量難以提升,且會(huì )很快飽,變?yōu)槟Y水稀釋出來(lái),無(wú)法達到加濕目的。
該加濕段改造的使用效果明顯,超出了預期目的,也使筆者重新理解了現有技術(shù)。以期通過(guò)本文與同行交流,促進(jìn)潔凈空調系統更好的使用和發(fā)展。