1、,纺织工艺与环境6,第六章 空气调节设备,本章重点离心式喷嘴按孔径大小分细、中和粗喷。细喷用于对空气冷却加湿，而中喷和粗喷则用于对空气冷却去湿。确定进、回风窗与喷水室、总风道、支风道等构件断面积时按通过构件的相应风量及规定的经济风速范围进行计算。冬季空气被处理前先行加热处理的热交换器，通称第一次加热或预热。加热的目的在于提高冬季从室外进气的温度，同时还可以增加喷水过程的加湿能力。再热器则放在挡水板之后，通称第二次加热或再热。根据所采用的冷源不同，可天然冷源和人工冷源两大类，又称深井供水系统和冷冻供水系统。空气加湿的方法除喷水室利用温度较高的水或循环水与被处理空气直接接触加湿外，还有喷蒸汽加湿和
2、喷雾加湿两种。,第一节 空调室送风系统概述,空调室送风是纺织厂普遍采用的一种空调系统。特点是空气在送入车间之前可根据室外气候条件和温湿度要求，先在空调室内对一定状态的空气进行处理，然后将其分配输送到车间去。一、空调室送风系统的构件组成（1）进风窗 （2）喷水室 （3）风道（4）加热器 （5）回风窗 （6）通风机,空调室送风系统分为压入式和吸入式两种。 压入式 通风机安装在喷水室之前，喷水室内的压力大于一个大气压。优点：占地少，便于与建筑配合。室外空气与室内回风在通风机前混合，经通风机叶片的扰动后，更能使空气充分混合。未经处理的空气不会从喷水室门窗的缝隙中被吸入。电动机不易受潮。送风露点湿度提高
3、，送风量减小。缺点：轴流式通风机噪声大，使用范围窄。喷水室检查门容易漏水。喷水室内光线较暗，做清洁管理工作和维护检修工作不便。喷水室内气流分布不匀，特别是在轴流式通风机未装均流罩时气流尤为混乱。,（二）吸入式（如图6-2）通风机动性安装在喷水室之后，喷水室内的压力小于一个大气压。 优点当开启门窗时，水滴不会溅至喷水室外。喷水室光线明亮，便于做清洁管理工作和进行维护检修。喷水室内气流流动比较稳定和均匀。送风过水量减少，利于降低室内空气湿度。缺点室外空气与回风在喷水室内不能充分混合。未经处理的空气可能会从喷水室门窗的缝隙中吸入，以致影响送出空气的状态。电机温升影响送风露点。,二、新型空调系统的类型
4、与特点,近年来我国相继从国外引进一些新型空调设备，且还研制出许多节能型空调系统。其中具有代表性的有变风量及定风量空调系统、湿风道空调系统和干风道空调系统。,变风量空调系统,定风量空调系统是一种二次回风空调系统。由图可见，车间回风经过回转式空调过滤器净化处理后，部分滤后回风可与通过调节窗进入空调室的室外新风直接混合送入喷水室。经过水处理的这部分混合空气，在离开喷水室送往车间之前，尚可与经由二次回风道而来、未经水处理的另一部分混合空气再混合，然后送入车间。 定风量空调系统主要用于清棉、梳并粗和筒捻车间。,定风量空调系统,湿风道空调系统,系统主要由小型喷雾轴流通风机、混风箱和湿风道等组成。喷雾轴流通
5、风机在通过特殊设计的机械雾化器的作用下喷出的雾气流未经挡水板水汽分离而使整个送风管道内充满着带有雾化水颗粒的湿空气。,干风道空调系统,以喷雾轴流通风机为核心所组成全功能空调系统。系统分混风、雾化和挡水三个功能段。混风功能段 由新、回风调节窗和回风过滤器等组成。如有需要尚可增设加热器。雾化功能段 由喷雾轴流通风机、喷雾风机专用低扬程小水量水泵、过滤水池等组成，并可根据空调功能需要设计成有一排喷淋喷管或无喷淋喷管两种形式。,第二节 空调室设备,进风窗 进风室是空调室室外新风与室内回风会合的地方，在进风室外墙上开进风窗。 喷水室 构造和类型如图，底池和四种管道相连。,（二）喷水室的主要组成部件,整流
6、器又称导流板（如图）呈流线形格栅状喷嘴 喷嘴安装在喷水室内的喷淋排管上，用来把水喷成细小水滴，以增大空气与水之间热湿交换的面积。,喷水室的断面一般成矩形,大小应根据通过的风量和经济风速来决定。经济风速一般为23m/s，其计算式如下：式中：L-通过喷水室的空气量（m3/h）； v-经济风速（m/s）,（三）空调室的水系统,根据空调系统使用的冷源不同，喷水室的水系统形式也不一样。一般地说，使用天然冷源时比使用人工冷源时水系统要简单一些。使用天然冷源的水系统 最简单的水系统是用深井泵抽取地下水直接供喷水室使用。使用人工冷源的系统 利用由制冷机制备的冷冻水来处理空气的水系统。,（四）喷水室水管管径的选
7、择,喷水室中管路较多，如图6-20所示。它包括水泵连接管、溢水管、泄水管、补水管以及加热器用的蒸汽管和凝结回水管。这些管道的管径均可用下式计算： （6-4）式中：W-流体在管道中的流量（m3/h）； v-流体在管道中的流速（m/s）。从式（6-4）可以看出，管径D决定于流量W和流速v。因流量W为已知值，所以当流速确定后，即可从上式算出管径。,管道中流体的经济流速,管道中流体的经济流速管道直径1冷水 冷水在管道中的最大流速不宜超过3m/s。水泵吸水管的流速不宜超过2m/s，一般选用1.01.2m/s。水泵压水管的流速不宜超过3m/s，一般选用1.52.0m/s。由于 喷水室中管道较短，阻力损失不
8、大，所以一般可选偏高些。加热器凝结水管的管径在15200mm范围内，选用0.10.2m/s的流速。自流水管（如溢水管、泄水管），可根据一定流量下造成的阻力，不超过有效压头（如高度差）来确定。2热水和蒸汽 热媒为热水或蒸汽的加热器，管网中流体最大允许流速可参考表6-9选用。,（五）喷水室的阻力计算,喷水室的阻力hp主要是由挡水板的阻力hda，喷嘴排管的阻力hpa以及喷出的水苗对空气的阻力hm所组成的。Hp=hda+hpa+hm (N/m2)挡水板的阻力： had=式中： -挡水板的局部阻力系数； v-空气通过挡水板的风速（m/s）； -空气的密度（kg/m3）,喷嘴排管的阻力,式中：Z喷嘴排管的
9、排管； v空气在喷水室断面上的流速（m/s）。,三、回风窗,夏季车间空气热量有时小于室外空气的含热量，为节省冷源，常使用一部分回风；冬季室外气温很低，为了节省热源，也应当使用一部分回风。因此在喷水室进风端附近没有回风窗与车间直接相通。为了减少回风中的短纤维进入喷水室，在回风窗上谅应装有滤网及自动清扫装置。回风窗的面积可根据回风量和经济风速进行计算。 回风窗上部回风时，经济风速一般采用45m/s，最大不超过6 m/s；回风窗在工作区回风时，风速一般取2-3m/s，最大不超过4m/s。,第三节 空气的加湿与加热设备,一、空气的加湿设备 空气加湿方法除前面介绍喷水室外，还有喷汽和喷雾加湿两种。（一）
10、喷蒸汽加湿 喷蒸汽加湿是将蒸汽直接与空气混合而增加空气的温度，这是一种比较简单的加湿方法。在空调工程中使用的蒸汽加湿设备有蒸汽喷管和干式蒸汽加湿器。,每个喷孔喷出的蒸汽量（g）与蒸汽工作压力、喷孔直径有关，可按下式确定：g=0.594f(1+0.10210-4p)0.97 (kg/h)式中：f每个喷孔的面积（mm2）； p蒸汽的工作压力（pa/m2）（二）喷雾加湿 将常湿水雾化后直接喷入空气也是加湿空气的一种方法，如图6-22所示。,喷雾加湿,二、空气加热器,纺织厂为安全起见常用的是以蒸汽作热媒的加热器。（一）光管加热器 一般采用直径25mm左右的钢管，按一定的距离焊接在两个联箱（或直径较大的
11、钢管）之间，根据需要可组成14排，如图6-23所示。对某些高湿车间，在室外温度较低的情况下，为防止锯齿天窗凝露，可把蒸汽管道敷设在锯齿形天窗底部，以补偿由于天窗传热而造成的热损失，这样还可提高天窗附近空气的温度和减少冷空气对车间工艺区域温湿度的影响。,光管加热器,天窗排管,（二）加热器的计算,1基本公式（1）加热空气所需要的热量（Q）：Q=CpG(t2-t1) (W)式中：Cp-空气的定压比热（J/kgK），常温下可取Cp=1010 J/kgK； G-被加热的空气量（kg/s）； t1、t2-加热前、后空气的温度（）,（2）加热空气所要加热面积,式中：Q-加热空气所需要的热量（W）； tju-热媒的平均温度（） ju-空气通过加热器的平均温度（ ） K-加热器的传热系数（W/m2K）,2加热器的传热系数 加热器的传热系数与加热器的材料、构造、热媒的种类、空气的温度和被加热空气的流动速度等很多因素有关，所以加热器的传热系数通常由实验求得。3空气通过加热器阻力空气在流过加热器的加热表面时，由于摩擦和扰动而产生阻力损失。其阻力的大小与加热器的形式、空气的流速等因素有关。,
