空氣減濕

冷卻減濕法也稱露點(diǎn)法。當(dāng)空氣溫度降到露點(diǎn)以下時(shí)，其內(nèi)的一部分水蒸氣就結(jié)露從而被去除。空調(diào)工程中，除了用表面式空氣冷卻器和噴水室對(duì)空氣進(jìn)行減濕處理外，也可采用專門的冷卻降濕設(shè)備。冷凍降濕機(jī)即為這樣的設(shè)備，其工作原理見圖1(1-蒸發(fā)器；2-送風(fēng)機(jī)；3-冷凝器；4-集水器；5、6-節(jié)流裝置；7-過濾器；8-熱交換器；9-貯液器；10-油分離器；11-壓縮機(jī))，其中a)冷凍降濕機(jī)原理，b)降濕機(jī)內(nèi)空氣的狀態(tài)變化。

狀態(tài)1的濕空氣進(jìn)入機(jī)組后，與直接蒸發(fā)式表面冷卻器進(jìn)行熱濕交換，換熱表面附近的空氣被降到狀態(tài)1的露點(diǎn)溫度后就開始結(jié)露。隨著空氣向前流動(dòng)，不斷有水蒸氣通過結(jié)露析出，離開表冷器時(shí)，空氣的平均狀態(tài)達(dá)到狀態(tài)2。此時(shí)焓和含濕量都減小了，但相對(duì)濕度大了。狀態(tài)2的空氣與冷凝器發(fā)生顯熱交換，被等濕加熱到狀態(tài)3，此時(shí)空氣的焓和干球溫度都高于初始狀態(tài)1，但含濕量和相對(duì)濕度都降低了。

用固體吸濕劑減濕的方法稱之為吸附減濕?？课鼭駝┡c水蒸氣間的純分子間吸引力減濕的過程，稱之為物理吸附。吸濕前后吸濕劑的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，稱之為化學(xué)吸附?？照{(diào)中，最常用的固體吸濕劑是硅膠、氯化鈣和分子篩。

固體吸附減濕方法分靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。靜態(tài)吸濕是讓潮濕空氣里自然狀態(tài)與吸濕劑接觸，動(dòng)態(tài)吸濕是讓潮濕空氣在風(fēng)機(jī)的強(qiáng)制作用下通過吸濕材料層，以達(dá)到減濕的目的。根據(jù)吸濕劑在工作中是否作宏觀運(yùn)動(dòng)，吸附劑減濕還有固定式與轉(zhuǎn)動(dòng)式之分。

當(dāng)吸濕劑吸收水分到一定程度時(shí)，其吸濕能力達(dá)到飽和，無法繼續(xù)吸濕，稱之為失效。需再生以除去其內(nèi)部的部分水分，方能重復(fù)使用。常用的再生方法為加熱烘干。

圖4(1-加熱器；2-轉(zhuǎn)輪；3-固定隔板)為轉(zhuǎn)輪降濕機(jī)工作原理，轉(zhuǎn)輪2是用特制的石棉吸濕紙制成的，含有氯化鋰和氯化錳晶體。在石棉紙間有許多密集的，直徑約1.5mm的蜂窩形通道，構(gòu)成了相當(dāng)大的吸濕面積。在下四分之一與上部的分界處，設(shè)有固定隔板3，再生空氣經(jīng)加熱器1加熱后進(jìn)入下部空間，對(duì)吸濕紙烘干，潮濕空氣從上部空間通過，經(jīng)過吸濕紙后被減濕。當(dāng)轉(zhuǎn)輪緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，吸濕紙?jiān)谏喜课鼭?，下部再生，形成一個(gè)連續(xù)的工作過程。轉(zhuǎn)輪降濕機(jī)減濕能力大、使用年限長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)單、再生不影響減濕，是一種較好的減濕設(shè)備。

當(dāng)室外空氣的含濕量低于室內(nèi)空氣的含濕量時(shí)，可以通過自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)的方法，將室外新風(fēng)送入室內(nèi)，達(dá)到減濕之目的，這就是通風(fēng)減濕法。

一年之內(nèi)有一些月份室外空氣的含濕量較低，一天之中有一段時(shí)間室外空氣含濕量較低。采用通風(fēng)減濕方法，應(yīng)合理選擇通風(fēng)時(shí)機(jī)。對(duì)一些余熱很小的房間，通風(fēng)減濕所能夠降低的室內(nèi)空氣含濕量是很有限的，此時(shí)可與加熱結(jié)合起來。

通風(fēng)減濕是一種經(jīng)濟(jì)易行的方法，只要自然條件允許，應(yīng)優(yōu)先考慮，且應(yīng)優(yōu)先采用自然通風(fēng)方案。但是單純通風(fēng)無法調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。

吸收減濕又叫液體吸濕劑減濕。其減濕的原理與吸收式制冷機(jī)中吸收器的工作原理相同。一即利用某些鹽類的水溶液所具有的對(duì)水蒸氣的吸收能力，對(duì)空氣進(jìn)行減濕處理。常用的鹽類有氯化鈣、氯化鋰等，其對(duì)水蒸氣的吸收原理可由鹽水溶液的P-ζ圖看出。

圖2為氯化鋰溶液的P-ζ圖。橫坐標(biāo)為氯化鋰的質(zhì)量濃度，縱坐標(biāo)為溶液表面上飽和空氣層的水蒸氣分壓力。不同溫度下的P-ζ關(guān)系用不同的曲線表示。當(dāng)ζ=0時(shí)，對(duì)應(yīng)于縱坐標(biāo)軸，此時(shí)表示的是純水飽和壓力與飽和溫度之間的關(guān)系。例如，當(dāng)溫度為100℃時(shí)，可查得100℃曲線與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)為101.33kPa。連接各曲線右端點(diǎn)的折線為結(jié)晶線，一定溫度下，若溶液中氯化鋰濃度超過其與結(jié)晶線交點(diǎn)上所對(duì)應(yīng)的濃度，就有多余的鹽貧結(jié)晶出來。

從圖2中可以看出：同溫度下溶液表面飽和空氣層中的水蒸氣分壓力，低于純水表面飽和空氣層中的水蒸氣分壓力，且濃度越大，這種差別越明顯。同濃度下，溫度越低，二者的差別越大。由于水蒸氣分壓力差是其傳質(zhì)的推動(dòng)力，因而可以適當(dāng)選取，溶液的濃度和溫度，使其與空氣直接接觸時(shí)從空氣中吸收水分。

圖3(1-空氣過濾器；2-噴液室；3-表面冷卻器；4-送風(fēng)機(jī)；5-溶液冷卻器；6-溶液泵；7-溶液箱；8-熱交換器；9-再生溶液泵；10-蒸發(fā)器；11-冷凝器)為蒸發(fā)冷凝再生式液體減濕系統(tǒng)原理圖。濕空氣進(jìn)入噴液室2后，與所噴出的溶液直接接觸，其內(nèi)的部分水蒸氣被吸收，從而實(shí)現(xiàn)了減濕目的。吸濕后的溶液經(jīng)再生系統(tǒng)再生，然后再用于吸濕。該系統(tǒng)的溶液再生系統(tǒng)很復(fù)雜，故在空調(diào)工程中不常采用。

溫差是熱交換的推動(dòng)力，而水蒸氣分壓力差則是濕交換的推動(dòng)力。

當(dāng)空氣與敞開水面或飛濺水滴表面接觸時(shí)，由于水分子做不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，在貼近水表面處存在一個(gè)溫度等于水表面溫度的飽和空氣邊界層，而且邊界層的水蒸氣分壓力取決于水表面溫度?？諝馀c水之間的熱濕交換量和邊界層周圍空氣與邊界層內(nèi)飽和空氣之間的溫差及水蒸氣分壓力差的大小有關(guān)。

如果邊界層內(nèi)空氣溫度高于主體溫度，則由邊界層向主體空氣傳熱，反之。則由主體空氣向邊界層傳熱。

如果邊界層內(nèi)水蒸氣分壓力大于主體空氣的水蒸氣分壓力，則水蒸氣分子將由邊界層向主體空氣遷移，反之，則水蒸氣分子將由主體空氣向邊界層遷移。所謂“蒸發(fā)”與“凝結(jié)”現(xiàn)象就是這種水蒸氣分子遷移的結(jié)果。在蒸發(fā)過程中，邊界層減少了的水蒸氣分子又由水面躍出的水分子補(bǔ)充；在凝結(jié)過程中，邊界層中過多的水蒸氣分子將回到水面。

室外大氣濕潤(rùn)的程度，常用絕對(duì)濕度或相對(duì)濕度來表示。絕對(duì)濕度是指空氣中水蒸氣分壓力,單位為毫米水銀柱高;相對(duì)濕度是指空氣中水蒸氣分壓力與對(duì)應(yīng)空氣溫度下的飽和水蒸氣壓力的百分比?？諝鉂穸炔粌H影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)熱環(huán)境，而且還影響房屋的布置、構(gòu)件處理和建筑形式。

本書主要介紹了空氣濕處理的重要性、 原理及設(shè)計(jì)方法，針對(duì)夏熱冬冷地區(qū)氣候濕度特點(diǎn)，系統(tǒng)介紹了目前成熟的表冷器濕處理技術(shù)、噴水室濕處理技術(shù)及相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法、新型的溶液除濕、固體除濕、膜除濕原理方法、調(diào)溫調(diào)濕方面的技術(shù)及特性。全面闡述了較成熟的濕處理技術(shù)和新型的除濕方法，在內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)上同時(shí)也注重完整的設(shè)計(jì)方法和體系。