潔凈無菌車間空氣的熱濕處理裝置

為將一定的送風(fēng)狀態(tài)參數(shù)的空氣送入空調(diào)房間，需對空氣進行熱濕處理，如夏季需冷卻減濕、冬季需加熱加濕處理等。

1. 表面式空氣處理

加熱劑或冷卻劑通過散熱器對空氣進行冷熱交換的方法稱為表面式空氣處理。通過散熱器對空氣加熱的稱為加熱器，對空氣冷卻的稱為表面冷卻器。后者有水冷式表面冷卻器和直接蒸發(fā)式表面冷卻器兩種。

(1)水冷式表面冷卻器：水冷式表面冷卻器多采用人工冷源，冷水進口溫度應(yīng)比空氣出口溫度至少低3.5℃，冷水溫升宜為2.5~6.5℃。冷卻器多采用鋼、銅、鋁管外繞肋片，由2~10排組成。空氣經(jīng)過表面冷卻器主要是減焓降濕過程。需加濕時應(yīng)另設(shè)加濕器，為克服此缺點，也有采用帶淋水的表面冷卻器，可起加濕、除塵用。

水冷式表面冷卻器內(nèi)不得用鹽水作冷媒；在冬季也可通入65℃以下的熱水作加熱器使用。

(2) 直接蒸發(fā)式表面冷卻器：小型空調(diào)中，制冷壓縮機的冷量可通過直接蒸發(fā)式表冷器對空氣降溫減濕，故可以將空氣處理部分與壓縮制冷部分組成一個緊湊的組合式空調(diào)系統(tǒng)。一般制冷量70kW以下就可組成空調(diào)機組，可處理12000m³/h風(fēng)量。個別制冷量可達(dá)200kW。空調(diào)機組有兩類，一類是降溫去濕機組，另一類是恒溫恒濕機組，其區(qū)別是前者沒有電加熱器、電加濕器和自控部分，只作降溫去濕之用。

直接蒸發(fā)表冷式空調(diào)機組內(nèi)制冷壓縮機所用制冷劑曾采用氟利昂，現(xiàn)已采用無氟制冷劑，表冷器的蒸發(fā)溫度應(yīng)比空氣出口溫度至少低3.5℃；滿負(fù)荷時，蒸發(fā)溫度不宜低于0℃；低負(fù)荷時，應(yīng)防止其表面結(jié)冰。

2.淋水式空氣處理

在淋水室中利用不同溫度的水直接噴淋于所需處理的空氣中，使其產(chǎn)生熱質(zhì)交換，從而達(dá)到所需的空氣溫濕度。根據(jù)改變水溫可達(dá)到降溫降濕，又可達(dá)到增溫增濕作用。

淋水室按氣流方向有臥式和立式淋水室；按室內(nèi)有無填料層分為無填料層的一般淋水室和有填料層的淋水室；按空調(diào)器內(nèi)淋水室數(shù)有單級淋水室和雙級淋水室。空氣進入后，經(jīng)前擋水板均勻地流過整個斷面，然后進入淋水區(qū)，與從噴嘴噴出的水滴接觸，后經(jīng)后擋水板流出。前擋水板又稱分風(fēng)板，使空氣流速均勻，后擋水板用于截留夾帶于空氣中的水滴。噴嘴安裝于排管上，單級淋水室一般采用2~3排噴嘴，通常采用對噴形式。排間間距為600~1200mm。噴嘴噴出的水滴后落于底池中。

淋水室內(nèi)所噴淋的水可采用天然冷源(地下水、深井回灌水、山澗水)或人工冷源。

淋水室與泵、管路等占地較大，水與空氣直接接觸易受污染，多用于風(fēng)沙很大地區(qū)的潔凈無菌車間。

3.空氣加濕

空調(diào)系統(tǒng)中，冬季空氣濕度很低，過渡季節(jié)停用制冷設(shè)備時濕度不夠，需用加濕器對空氣增濕。集中加濕方法有：淋水室中噴循環(huán)水和噴蒸汽加濕。潔凈無菌車間中常用噴蒸汽加濕方法。加濕器常布置在空調(diào)箱的二次加熱器和風(fēng)機入口之間，以有利于蒸汽與空氣迅速混合。加濕器有干蒸汽加濕器和電加濕器兩種。

干蒸汽加濕器使用公用管網(wǎng)蒸汽，設(shè)備簡單，運行費用低，加濕性能好，使用廣泛。蒸汽由頂部接管進入即由外管內(nèi)向下流動，復(fù)經(jīng)內(nèi)管由下向上運動，其間蒸汽夾帶的冷凝水流至外管底部排出。蒸汽復(fù)又進入噴管，在噴管內(nèi)蒸汽受內(nèi)外管蒸汽的加熱，經(jīng)噴管小孔噴出的是干蒸汽。

電加濕器是用電能使水氣化，將蒸汽直接混入空氣中的加濕設(shè)備。電加濕耗電大，運行費用高，只用于無蒸汽場合。電加濕器又分為電極式和電熱式兩種。電極式加濕器用三根金屬棒作為電極，置于水中，以水作為電阻，金屬外殼接地。電源接通后，電流從水中通過，水被加熱而氣化。水位越高，導(dǎo)電面積越大，通過電流越強，產(chǎn)生蒸汽量越多。電熱式加濕器是將電熱元件通電加熱后使水沸騰產(chǎn)生蒸汽的加濕設(shè)備。容器封閉后，器內(nèi)可產(chǎn)生0.01~0.03MPa的低壓蒸汽。此加濕器的補水、氣壓和空氣濕度可通過調(diào)節(jié)器自動控制。

4.空氣除濕

對一般的工藝性或舒適性空調(diào)采用表面式或淋水式空氣處理即可滿足室內(nèi)空氣溫濕度要求，但個別制品劑型的操作無菌車間、低溫干燥設(shè)備或倉庫等要求較低的濕度，則應(yīng)采用除濕設(shè)備去除空氣中的水分。

(1)除濕方法

①冷凍除濕：利用風(fēng)機使空氣通過冷凍系統(tǒng)的蒸發(fā)器來降溫降濕，使空氣中水分析出。

②固體除濕利用硅膠的吸附作用或氯化鈣的吸收作用除去空氣中的水分。

③液體除濕利用二縮三乙二醇(三甘醇)等水溶液表面的蒸汽分壓遠(yuǎn)低于空氣中水蒸氣分壓，空氣中的水分不斷敏吸收。

(2)除濕裝置：除濕方法的選擇與除濕量、 運行費用和除濕劑再生的難易等有關(guān)。對于除濕量較大的裝置多采用氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機和三甘醇除濕機。

①氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機：氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機是利用固體氯化鋰的親水性來吸收空氣中水分成為結(jié)晶水，在高溫時，氯化鋰的水蒸氣分壓高于空氣中水蒸氣分壓，可將吸收的水分釋出，能夠反復(fù)循環(huán)使用。吸濕機采用石棉紙作載體，將吸濕劑和保護加強劑吸附在紙上。吸濕劑采用氯化鋰和氯化錳形成的共晶體，保護加強劑用精制聚合鋁，以保護吸濕劑不脫落和提高吸濕紙的強度。

除濕機工作原理：濕空氣進入轉(zhuǎn)輪吸濕區(qū)時，由于吸濕紙為許多密集的直徑1.5mm的蜂窩狀孔道，空氣中水分被吸收并放出氣化潛熱。待轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)至再生區(qū)，又被加熱至120℃的熱空氣從另一方向吹入，使水分氣化排至室外。吸濕和再生同時進行，可獲得連續(xù)穩(wěn)定的干燥空氣。轉(zhuǎn)輪除濕機可與空調(diào)系統(tǒng)串聯(lián)，具有除濕量大、性能穩(wěn)定、操作方便、無公害等優(yōu)點，還具有滅菌作用之特點。中凈環(huán)球凈化可提供潔凈車間、無菌車間的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

②三甘醇除濕機：三甘醇除濕機利用三甘醇溶液具有較低的水蒸氣分壓可直接吸收空氣中水分，達(dá)到除濕目的。其吸濕能力與三甘醇濃度和溫度有關(guān)，溫度越低，吸濕能力越大。再生時，提高溫度，可將水分蒸出。除濕機由吸濕和再生兩個裝置組成，均采用噴淋方法達(dá)到氣液接觸。三甘醇濃度為95%，吸濕裝置內(nèi)通冷卻水進行冷卻，再生裝置內(nèi)通蒸汽加熱，再生溫度為84~87℃。三甘醇除濕機能連續(xù)處理大量空氣，較大的裝置除濕量可達(dá)480kg/h，具有運行平穩(wěn)，故障較少和具有滅菌作用等優(yōu)點，但吸濕時需較低的溫度，需要較多的冷卻水。

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