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1、课题四 空气调节设备 5/13/2023 空调系统要满足生产工艺和人体舒适要求，创造和保持一定环境温度、湿度、气流速度以及空气洁净度，均需要通过空气调节设备完成。空气调节设备可以对空气进行加热、冷却、加湿、除湿、净化、消声等处理，对空气进行输送、分配及调节风量，控制室内的气流组织。本章将空气调节设备分为空气加热与冷却设备、空气加湿与除湿设备、空气净化设备和空气调节通风设备，分别对其种类、形式、结构组成、工作原理、性能特点等进行介绍。学习导引5/13/2023学习导引1学习要求本章重点是常用空气调节设备的种类、工作原理、基本结构、性能特点及适用范围，通过学习应到达以下要求1掌握喷水室、外表式空气
2、换热器、电加热器的工作原理、基本结构、性能特点及适用范围；了解热回收的意义，了解热回收设备的种类、工作原理及性能特点。2掌握空气加湿与除湿设备的种类、工作原理、基本结构、性能特点及适用范围。3了解空气净化的目的和标准；掌握空气过滤器的滤尘机理、种类、结构、性能特点及适用范围；了解洁净室、局部净化设备的种类、结构形式、性能特点及适用范围。5/13/20234掌握风机的种类、工作原理、基本结构、性能特点及适用范围。5了解送、回风口的种类、基本结构、性能特点及适用范围；了解通风管道的种类、材料及适用范围。6了解空调通风管道用阀的作用、种类、工作原理、基本结构、性能特点及适用范围。7了解消声原理，了解
3、消声器的种类、工作原理、基本结构、性能特点及适用范围。学习要求5/13/20232本章难点1空气热湿处理设备种类、形式较多，掌握起来有一定难度，应结合实训，通过观看设备实物或模型，掌握其基本结构、工作原理及适用范围。2不同使用场合对空气的洁净度要求不同，应根据净化标准合理选择、布置空气过滤器。洁净室及局部净化设备适用于洁净度要求较高的场合。应结合实训，通过观看设备实物或模型，掌握其基本结构、工作原理。学习要求5/13/20236.1 空气加热与冷却设备 空气加热与冷却设备分直接接触式和外表式。喷水室等设备属于直接接触式，其特点是被处理的空气与热、湿交换的介质直接接触；空气换热器属于外表式，其特
4、点是与空气进行热、湿交换的介质不与被处理的空气直接接触，只是通过热交换设备的换热外表固体壁面来进行。在实际工程中，有时也将这两类设备组合起来使用。例如喷水式外表冷却器就是这样一种设备。5/13/20236.1.1 喷水室 喷水室可以对空气实现加热、冷却、加湿、除湿等多种处理过程，而且还具有一定的净化能力，夏冬季可以共用。优点：在结构上易于实现工厂化制作、现场安装，金属消耗量少，在空调工程中得到了广泛的使用，尤其是大型的集中式空调系统和相对湿度要求严格的场合。缺点：占地面积大、水系统较为复杂、对水质卫生要求高、运行费用高等缺点。1喷水室的工作原理和分类 工作原理：喷水室工作时，用喷嘴将一定温度的
5、水喷成雾状水滴，使通过的空气与水直接进行热、湿交换，以到达预期的空气处理要求。5/13/2023分类：1按被处理空气在喷水室内的流速大小分为低速的流速为23m/s和高速的流速为3.56.5m/s两类。目前喷水室多数为低速的，高速喷水室在我国的纺织行业使用较多。2按气流方向分，可将喷水室分为卧式和立式两类。卧式喷水室空气气流为水平方向，水为顺气流或逆气流喷，也可以采用垂直上喷；立式喷水室空气气流由下向上或由上向下，水由上向下喷。立式一般用于小风量处理，可以减少占地面积。5/13/20233按有无填料层分，可将喷水室分为无填料层和有填料层两种。喷水室一般无填料层，但有填料时可以增加喷水效率，并可兼
6、作过滤用如玻璃丝盒喷水室。4按级数分，分为单级喷水室和双级喷水室。为了充分应用天然冷源，节约用水量，可将两个喷水室串联起来，组成双级喷水室。由于在双级喷水室里水被重复使用，所以水的温升降大，用水量小。因此，双级喷水室常被用于使用天然冷热水的场合。5/13/20232喷水室的基本结构 图6.1 喷水室的基本结构1.前挡水板；2.喷嘴与排管；3.防水灯；4.外壳；5.后挡水板；6.浮球阀；7.底池；8.补水管；9.滤水器；10.循环水管；11.冷水管；12.三通调节阀；13.水泵；14.供水管；15.溢水管；16.泄水管；17.溢水器；18.检查门 5/13/20232喷水室的主要部件 1喷嘴和喷
7、嘴排管 喷嘴作用是使喷出的水雾化，增加水与空气的接触面积。喷嘴一般由黄铜、尼龙或玻璃钢制成。决定其性能的主要技术指标为同样喷水压力下的喷水量和雾化效果。图6.2 空调工程中常用的几种喷嘴结构 5/13/2023喷嘴在喷水室断面上的布置，应能使水滴均匀地布满整个断面，密度一般为1324个m2。在横断面上通常呈梅花形排列见图6.3，可以布置成一排、二排或三排。常见的为二排或三排。喷水方向可选择顺喷喷水方向与气流方向一致或逆喷喷水方向与气流方向相反。仅为加湿用的喷水室，可采用一排喷嘴，顺喷或逆喷。图6.3 喷嘴的排列形式 5/13/2023喷嘴排管距前挡水板和后档水板的距离一般采用200300mm。
8、排间间距，对于喷嘴孔径小于5.5mm，风量在10104m3h以下时，可采用600mm；对于大风量的喷水室，排间间距宜采用10001200mm。喷嘴排管按供水干管所处位置不同有上分式和下分式，喷水室断面大时采用中分式或环式，如图6.4所示。排管的最低点应设泄水阀。图6.4 喷嘴排管的连接方式 5/13/20232挡水板 挡水板分为前挡水板和后挡水板两种，前挡水板的作用是挡住飞溅出来的水滴，并使进入喷水室的空气均匀地流过整个断面，故又称为均风板。后挡水板的作用是别离空气中携带的水滴，以减少空气带走的水量又称过水量。挡水板应能防止锈蚀，一般采用镀锌钢板，玻璃钢或改性聚氯乙烯塑料制成，目前塑料板用的较
9、多。图6.5 挡水板 5/13/20233外壳喷水室的外壳一般用双层钢板制成，并应有角钢或弯曲钢板加固。有防腐蚀要求时，一般采用玻璃钢外壳，内夹保温层，也可采用80100mm的钢筋混凝土现场浇制或水槽用钢筋混凝土、壁用砖砌、顶加钢筋混凝土盖板。喷水室的断面做成矩形，高宽比为1.1：11.3：1，断面的大小根据通过的风量及推荐流速23m/s确定。为了能进入喷水室检修、喷水室的外壳上应有不小于400600mm的密封检查门。为了便于观察喷水情况，检查门上应有玻璃观察孔。小室内应设有防水照明灯。5/13/20234底池及附属设施 底池也叫水槽，容积一般按能容纳23min的总喷水量来确定，池深一般为40
10、0600mm，主要考虑溢水器、溢水管、滤水器等的安装位置和能正常使用。循环水管也称滤水管，作为冬季等焓加湿时由水槽内抽出循环水和夏季非顶峰负荷时抽一局部循环水调整喷水进水温度之用。为了防止循环水中杂质堵塞喷嘴孔口，常设有滤水网。滤水网一般为圆筒形。溢水管也称溢回水管，用于排除底池内多余的水，使底池的水面保持一定高度，使空气流过喷水室时保持一定的迎风面积。通常在溢水管的上部装设带水封罩的蘑菇型溢水器。5/13/2023补水管是为了保持最低水位，补充加湿空气、挡水板过水量和其他流失的水量而设的。对于工厂生产的喷水室定型产品，除补水管外，还设有快速充水管，为更换底池内的水和清洗底池之用。更换底池内的
11、水也可由补水管承担，不另设快速充水管，适当加大一些补充水管径。泄水管为清洗底池时排污之用。泄水口设在最低点，底池的底面要有一定坡度，坡向泄水口，以便于排净。5/13/20236.1.2 空气换热器 空气换热器是通过热冷媒使空气间接加热或冷却的外表式热交换设备，也常称之为外表式换热器。它是空调系统中对空气进行热湿处理的主要设备之一。按传热面的结构形状 空气换热器板式:管式:波纹板式、螺旋板式、板壳式、板翅式等 列管式、套管式、蛇形管式及肋片管式等 在空调工程中，通常采用肋片管式换热器 5/13/2023按使用目的 空气换热器空气加热器:空气冷却器:简称表冷器 以热水或蒸汽作热媒。以冷水或制冷剂为
12、冷媒 为提高换热效果和增加空气净化效果，还可在空气冷却器上喷淋冷水，此种空气冷却器称为喷水空气冷却器。5/13/2023与喷水室比较，空气换热器具有设备结构紧凑、水系统简单的特点，水与空气不直接接触，故对水质无卫生要求。在处理相同空气量时能实现较大的空气焓降和较高的水温升，从而节约水量。此外，空气换热器具有选择方便、安装简单等优点，所以广泛应用于空调工程中。缺点是有色金属材料耗用量大，只能对空气进行加热、等湿冷却和减湿冷却，对空气净化作用差。5/13/20231肋片管式空气换热器 图6.6 肋片管式空气换热器 主要由肋片管、联箱和护板组成。5/13/20231圆形肋片管型 图6.7 圆形肋片管
13、 5/13/20232整体串片型 图6.8 整体串片型肋片管 这类换热器与圆形肋管换热器相比，具有结构紧凑，在相同排数和相同迎风面积的条件下有较大的传热面积、传热效果好、空气阻力小、耗用材料少和加工工艺先进等优点。尤其是使用专用模具加工肋片，实现肋片冲孔的二次翻边，保证了肋片的间距和肋片与管子的接触强度，进一步增强了传热效果。这类换热器已在空调工程中得到了广泛应用。5/13/20232喷水空气冷却器 图6.9 喷水式空气冷却器示意图 5/13/20236.1.3 电加热器 电加热器是让电流通过电阻丝或电热管发热而加热空气的设备。主要优点：加热均匀，供热量稳定，效率高、结构紧凑、反响灵敏，并且加
14、热量易于调节控制。缺点：消耗的是高品位的电能，能量消耗大，费用高。一般用于小型空调系统，或用在对恒温精度要求高的大型空调系统的送风支管上，作为局部加热器或末级精加热器起微调节的作用。5/13/20231裸线式电加热器 图6.10 裸线式电加热器1.隔热层；2.瓷绝缘子；3.电阻丝；4.钢板；5.送风管；6.接线端子；7.抽屉式电加热器 5/13/20232管式电加热器 图6.11 管式电加热器1.接线端子；2.瓷绝缘子；3.紧固装置；4.绝缘材料；5.金属套管；6.电阻丝 5/13/20236.1.4 空气空气热回收器 节能对于我国现代化建筑来说，具有重大的意义。在空调技术中，由于新风冷热负荷
15、在建筑物空调总负荷中所占比例较大，各种空气热能回收器就成为应用最多的热回收设备。空气空气热回收器是通过进风与排风间热交换而实现热量回收的换热器，利用这类设备可对空调排风中的冷热量进行回收，从而降低新风冷热负荷。空气空气热回收器根据其应用效果，可分为全热回收型进风与排风间同时产生显热和潜热交换和显热回收型。根据其结构不同，又可分为转轮式、板式、板翅式、热管式等。5/13/20231转轮式热回收器 利用空调房间的排风，在夏季对新风进行预冷减湿；在冬季对新风进行预热加湿。图6.12 转轮式热回收器1.转轮；2.角铁架子；3.清洗扇；4.电动机传动装置 5/13/20232板式、板翅式热回收器 图6.
16、13 板式和板翅式热回收器结构和工作原理 5/13/20233热管式热回收器 图6.14 热管 图6.15 热管式热回收器 5/13/20236.2 空气加湿与除湿设备 6.2.1 空气加湿设备 1等温加湿设备 将温度为100左右，表压力为0.1MPa的水蒸气与空气直接混合时，空气状态的变化过程近似为等温过程。这是一种最为简便的加湿方式，因而在空调的加湿中用得较多。常用的等温加湿设备有干蒸汽加湿器、电热式加湿器、电极式加湿器和红外线加湿器。5/13/20231干蒸汽加湿器 图6.16 QZS型干蒸汽加湿器1.蒸汽引导管；2.外套；3.喷管；4.挡板；5.别离室；6.枯燥室；7.消声腔；8.阀孔
17、；9.电动或气动执行器 5/13/20232电热式加湿器 图6.17 开式电热加湿器1.浮球；2.溢水口；3.排污阀；4.电热元件 图6.18 闭式电热加湿器1.蒸汽出口管；2.溢流管；3.电热元件；4.排水管；5.进水管 5/13/20233电极式加湿器 图6.19 电极式加湿器结构示意图1.外壳；2.保温层；3.电极；4.进水管；5.溢水管；6.橡皮管；7.溢水嘴；8.水蒸气管；9.接线柱 5/13/20234红外线加湿器 图6.20 红外线加湿器1.红外线灯管；2.反射器；3.水槽 5/13/20232等焓加湿设备 将常温水喷成水雾直接混入空气中的加湿方式，称喷雾加湿。在喷雾加湿中，水雾
18、吸收空气中的热量而蒸发成水蒸气进入空气中、到达加湿的目的。由于在喷雾加湿中一般使用常温水，且不大于30，因此在工程上一般将喷雾蒸发加湿空气的处理过程近似地看作等焓加湿过程。常用的等焓加湿设备有离心式加湿器、超声波加湿器、喷射加湿器和淋水层加湿器。5/13/20231离心式加湿器 图6.21 离心式加湿器1.圆筒形外壳；2.固定式破碎梳；3.旋转圆盘；4.封闭电动机；5.水泵管；6.储水器；7.浮球阀 5/13/20232超声波加湿器 图6.22 超声波加湿器1.进水管；2.弯曲共振器；3.分级变压器；4.压电陶瓷 5/13/20233喷射加湿器 图6.23 喷射式加湿器1.压力表；2.喷嘴；3
19、.高压喷水泵内装 5/13/20234淋水层加湿器 图6.24 淋水层加湿器原理 1.蒸发湿帘；2.水箱；3.排水管；4.进水管；5.排水阀；6.水泵；7.布水器 5/13/20236.2.2 空气除湿设备 1冷冻除湿机 冷冻除湿机是用制冷机作为冷源、以直接蒸发式表冷器作为冷却设备的除湿装置。一般由制冷压缩机、蒸发器或称直接蒸发式表冷器、风冷式冷凝器、毛细管、空气过滤器、凝结水盘和凝结水箱及通风机等组成。5/13/2023图6.25 冷冻除湿机工作原理图1.风机；2.风冷冷凝器；3.毛细管；4.空气过滤器；5.蒸发器；6.冷凝水盘；7.制冷压缩机；8.机壳 5/13/2023图6.26 调温冷
20、冻除湿机原理图l.离心风机；2.风冷冷凝器；3.凝结水盘；4.蒸发器；5.热力膨胀阀；6、7、13.直通截止阀；8.压力表；9.制冷压缩机；10.电磁阀；11.枯燥过滤器；12.储液器；14.水冷冷凝器 5/13/20232液体吸收剂除湿机 液体吸收除湿是利用某些盐类例如氯化锂、氯化钙、三甘醇等水溶液作为吸收剂，与被处理空气进行直接接触。由于这些溶液外表上饱和空气层的水蒸气分压力低于同温度下纯水外表上饱和空气层的水蒸气分压力，并且溶液浓度越大，二者的差异越大。因此，它对被处理空气中的水蒸气具有强烈的吸收能力，从而使空气减湿。5/13/2023图6.27 三甘醇除湿机的吸湿装置l.除雾器；2.冷
21、却水出水管；3.百叶窗滤尘器；4.浓溶液喷淋管；5.冷却接触器；6.冷却水进水管；7.平衡管；8.回液管；9.出液管；10.底箱 5/13/2023图6.28 三甘醇除湿机的再生装置l.出液管；2.平衡管；3.凝结水管；4.加热接触器；5.蒸汽管；6.稀溶液喷淋管；7.百叶窗滤尘器；8.除雾器；9.进水管；10.除雾冷却器；11.出水管 5/13/20233固体吸附剂除湿机 固体吸附剂除湿机是利用某些固体吸附剂外表具有大量细小孔隙形成的毛细管作用，使得毛细孔外表上的水蒸气分压力低于周围空气中的水蒸气分压力，在这个分压力差作用下，空气中的水蒸气被吸附，即水蒸气向毛细孔的空腔扩散并凝结成水，从而使
22、空气减湿。5/13/2023图6.29 抽屉式氯化钙除湿机1.轴流风机；2.活动抽屉吸湿层；3.进风口；4.主体骨架 5/13/2023图6.30 抽屉式硅胶除湿机1.分风隔板；2.抽屉式吸湿层；3.外壳；4.密闭门 5/13/2023图6.31 电加热转筒式硅胶除湿机1.硅胶转筒；2.箱体；3、6.离心风机；4.干空气出风口；5.再生空气出口；7.电加热器；8.再生空气进口；9.密闭隔风板；10.高湿空气入口；11.蒸发器 5/13/20234转轮除湿机 图6.32 转轮除湿机工作原理图 5/13/20236.3 空气净化设备 6.3.1 空气净化的目的和标准 1空气净化的目的 对于送入空调
23、房间的空气，除了满足温度、湿度和气流速度外，还要满足空气净化的要求，即除去空气中的尘埃、烟雾、微生物等悬浮微粒污染物，消除各种气异味，最好能有足够的负离子含量等。空调系统所处理的空气，通常是由室外新风和回风组成。空气中的悬浮污染物来自新风和回风两个方面。新风被室外环境中存在的各种污染源所污染。回风会被室内人的活动、生产工艺和工作过程所污染。5/13/2023空气净化的目的，就是要除掉上述两个方面的污染。对舒适性空调，就是使人们有一个清新、舒适的工作和生活空间。随着现代科学实验和工业生产技术的飞速开展，对空气的洁净度提出了严格的要求，以保证科研、生产过程的顺利进行，获得产品质量的高精度、高纯度及
24、高成品率。这类工艺性空调称为净化空调，这种空调房间，已经远远超出人体卫生角度对空气净化的要求，因而称为工业洁净室。现代生物医学工程的开展，对空气中细菌数量的控制，也提出了同样严格的要求，以保证手术医疗和药品、制剂及食品的生产不受感染和污染。维护人体的健康，这类洁净房间称为生物洁净室。5/13/20232空气中悬浮微粒的净化标准 空气中悬浮微粒净化的标准通常用空气洁净度等级来衡量。空气洁净度是洁净空气环境中空气含悬浮微粒量多少的程度。单位体积空气中所含有的悬浮微粒量称为空气含尘浓度，空气含尘浓度高则其洁净度低，含尘浓度低则空气洁净度高。悬浮微粒这类污染物的浓度通常采用以下三种表示方法：1质量浓度
25、。又称计重浓度，是以单位体积空气中含有悬浮微粒的质量表示，以mg/m3计。2计数浓度。单位体积空气中含有各种粒径悬浮微粒的总数，以粒/m3或粒/L记。3粒径计数浓度。单位体积空气中含有某一粒径范围内的悬浮微粒的颗粒数粒/m3或粒/L。以悬浮微粒控制为主的室内空气净化标准，均采用质量浓度；而洁净室则多采用粒径计数浓度。5/13/2023 根据空调房间内生产和人们工作生活对洁净度的要求不同，空气中悬浮微粒的净化要求可分为3种标准。1一般净化。对于夏季以降温为主要目的的一般空调系统，通常无确定的控制指标，只需采用粗效过滤器一次滤尘即可。2中等净化。通常对空气中悬浮微粒的质量浓度有一定要求。例如，对旅
26、馆建筑的客房、餐厅、宴会厅、多功能厅和康乐设施等，其空气含尘浓度0.15mg/m3。一般采用两级过滤，在粗效过滤器的下游安装中效过滤器。3超净净化。对空气中悬浮微粒的大小和数量均有严格要求。在洁净工艺中，空气中悬浮微粒的大小和数量对生产工艺有直接影响，所以超净净化级别均以粒径计数浓度来划分。对要求无菌的生物洁净室，还要严格控制空气中微生物的粒子数。为此，超净净化的实现需要在洁净室内进行，一般要采用粗、中、高效三种过滤器进行三级过滤。5/13/2023空气洁净度等级是评价空气洁净环境的核心指标，国家标准GB 50073-2001洁净厂房设计标准把洁净室区划分为如表6.1列出的九个洁净度等级。从表
27、中可看出，空气洁净度主要控制两个对象：一是可能造成损害的空气中最小微粒直径；二是可能造成损害的空气中的微粒数量。此外，要求无菌的生物洁净室还需要对空气中的微生物含量进行严格控制，如国家药品 监督管理局发布的药品生产质量管理标准1998年修订，对药品生产洁净室区的空气洁净度等级的划分就增加了微生物指标表6.2。5/13/20236.3.2 空气过滤器 空气过滤器是空调工程中广泛使用的、对空气进行净化处理的主要装置，也是创造室内优质空气环境质量不可缺少的重要装置，其主要作用是捕集空气中的悬浮微粒。1空气过滤器的滤尘机理与过滤效率 1滤尘机理空调系统中使用的空气过滤器主要是玻璃纤维和合成纤维，以及由
28、这些材料制成的滤布和滤纸。空气过滤器的滤尘机理比较复杂，其主要机理如下：5/13/2023惯性作用撞击作用。尘粒在惯性力作用下，来不及随气流绕弯而与滤料碰撞后被除掉。拦截作用接触阻留作用。当尘粒粒径大于滤料的孔隙尺寸时被阻留下来筛滤作用；对于非常小的粒子亚微米粒子惯性可以忽略，它随着流线运动，当气流紧靠纤维外表时，尘粒与纤维外表接触而被截留下来。扩散作用。尘粒dg1m随气体分子作布朗运动时，接触纤维外表而附在外表上。尘粒越小，过滤速度越低，扩散作用越明显。静电作用。含尘气流经过某些纤维时，由于气流的摩擦、可能产生电荷，从而增加了吸附尘粒的能力。静电作用与纤维材料的物理性质有关。5/13/202
29、32过滤效率空气净化设备过滤掉的微粒量与进风中的微粒量之比，称为过滤效率。影响空气过滤器效率的因素主要有：尘粒粒径。尘粒越大，惯性作用越明显，过滤效率越高；尘粒越小，布朗运动产生的过滤效果越明显。滤料纤维的粗细和密实性的影响。在同样密实条件下，纤维直径越小，接触面积越大，从而过滤效果越好。纤维越密实，过滤效率越高，但阻力越大。过滤风速。风速越大时，惯性作用越大，但阻力也随之增大。风速过大时甚至可使附着的尘粒吹出。所以在高效过滤器中为了充分利用扩散作用和减小阻力，都取极小过滤风速。附尘影响。附着在纤维外表上的尘粒，可以提高滤料的过滤效率，但阻力也有所上升。阻力过大，既不经济又使空调系统风量降低，
30、而且阻力过大，会使气流冲破滤料，所以过滤器需要经常清洗。5/13/20232.常用空气过滤器的种类和结构 国家标准GB/T14295-93空气过滤器和GB13554-92高效空气过滤器将空气过滤器按其过滤效率分为粗效过滤器、中效过滤器、高中效过滤器、亚高效过滤器和高效过滤器五种。空调工程中常见的是粗效、中效和高效过滤器，高中效和亚高效过滤器则属于国内较新的分类。此外，根据结构形式的不同，空气过滤器还可分为平板式过滤器、折褶式过滤器、袋式过滤器和自动卷绕式过滤器；按滤料更换方式的不同，可分为可清洗式过滤器、可更换式过滤器与一次性使用式过滤器；按使用的滤料不同可分为滤纸过滤器、纤维层过滤器、无纺布
31、过滤器、泡沫材料过滤器等。5/13/20231粗效空气过滤器 图6.33 粗效空气过滤器的结构形式 5/13/20232中效空气过滤器 图6.34 玻璃纤维过滤器 图6.35 泡沫塑料过滤器 5/13/2023图6.36 无纺布中效空气过滤器 图6.37 高中效空气过滤器 5/13/20233高效空气过滤器 图6.38 高效空气过滤器1.木外框；2.隔板；3.滤料；4.贴线 5/13/20234静电过滤器 图6.39 静电过滤器 5/13/20236.3.3 洁净室 洁净室是指具有一定的洁净度、温度、湿度、气流流速要求的房间。洁净室内空气中的尘粒个数不得超过空气洁净度等级标准所列的等级规定的数
32、值。洁净室按气流流动方式可分为单向流和非单向流两类。单向流是指沿单一方向呈平行流线并且横断面上风速一致的气流；非单向流是指凡不符合单向流定义的气流。非单向流曾称“乱流。5/13/20231单向流洁净室 1垂直单向流洁净室 图6.40典型单向流洁净室1.高效空气过滤器；2.送风静压箱；3.格栅地板及中效空气过滤器；4.回风静压箱；5.循环风机；6.循环风道；7.中效空气过滤器 5/13/20232水直单向流洁净室 图6.40典型单向流洁净室1.高效空气过滤器；2.送风静压箱；3.格栅地板及中效空气过滤器；4.回风静压箱；5.循环风机；6.循环风道；7.中效空气过滤器 5/13/20232非单向流
33、洁净室 图6.41非单向流洁净室 5/13/20236.3.4 局部净化设备 局部净化设备是指为提高和改善洁净室功能设置的人员着装的净化、器件物品传递、存放、局部环境的再净化、室内清扫等装置。即在特定的局部空间造成洁净空气环境的装置，如洁净工作台、高效过滤器送风口、洁净烘箱、空气自净器、空气吹淋室等。5/13/20231洁净工作台 图6.42 国产洁净工作台基本形式 1.操作区；2.预过滤器；3.风机；4.高效过滤器；5.灯管 5/13/20232高效过滤器送风口 图6.43 高效过滤器的送风口1.箱体；2.高效过滤器；3.密封装置；4.扩散孔板；5.吊顶板 5/13/20233洁净烘箱 图6
34、.44 SX-01型洁净烘箱l.温度计；2.风帽；3.枯燥室；4.高效过滤器；5.载物板；6.正压室；7.压紧装置；8.铂电阻；9.温度控制器；10.电加热器；11.消声过滤器；12.调风板；13.通风机；14.电动机；15.新风调节阀 5/13/20234空气自净器 图6.45 SZ-01高效型移动式空气自净器 1.预过滤器；2.电动机；3.风机；4.高效过滤器；5.脚轮 5/13/2023图6.46 静电空气自净器1.风机；2.阴极板；3.阳极板；4.带电尘粒；5.电离极；6.粗效空气过滤器 5/13/20235空气吹淋室 图6.47空气吹淋室结构示意图1.预过滤器；2.高效空气过滤器；3
35、.电加热器；4.风机；5.喷嘴；6.吹淋区 5/13/20236.3.5 空气特殊净化设 1活性炭空气除臭过滤器 图6.48 活性炭过滤器1.多孔筒；2.活性炭滤料；3.过滤网 5/13/20232负离子发生器 图6.49 负离子发生器工作原理1.风机；2.脉冲发生器；3.针状片电极；4.金属网接地电极 5/13/20236.4 空气调节通风设备 6.4.1 风机 在制冷与空调工程中，风机用来使空气按一定流速、流向强制流动，使制冷与空调设备到达更好的换热效果。风机按其工作原理不同可分为离心式、轴流式和贯流式。根据产生风压的大小，风机可分为通风机和鼓风机两大类。产生的风压在14700Pa以下，或
36、压力比小于1.1的风机，称为通风机。产生风压为14700343000Pa，或压力比为1.14的风机，称为鼓风机。其中，中、低压离心式通风机和低压轴流式通风机使用较多。5/13/20231离心通风机 气流送出的方向与风机旋转轴呈直角的通风机称为离心通风机。它的特点是风压较高，风量可大可小，噪声相对较低。一般空调系统常用离心通风机。由于离心通风机风压较大，可以将空气输送到较远的地方。图6.50 离心通风机1.进风口；2.前盘；3.叶片；4.后盘；5.支架；6.机壳；7.蜗舌；8.出风口；9.轮毂；10.轴 5/13/2023离心通风机5/13/20232轴流通风机 气流方向与风机主轴平行的风机称为
37、轴流通风机。它的特点是风量大、风压小、耗电省、噪声大。轴流通风机广泛地应用于制冷空调系统的冷风机、冷却塔、通风换气装置等设备中。图6.51 轴流通风机1.进风口；2.叶轮；3.圆筒形外壳；4.电动机；5.扩散筒；6.机架；7.支架 5/13/20233贯流通风机 贯流通风机由叶轮和机壳等组成。叶轮两个端面是封闭的，叶轮的宽度根据需要确定，没有限制，风量随叶轮的宽度加大而增加。叶轮的轴与电动机直接连接。叶片可用钢板、塑料、尼龙等材料制作。为了便于和建筑物装配，进风口和出风口常制成矩形。图6.52 贯流通风机1.叶轮；2.蜗舌；3.蜗壳 5/13/2023贯流通风机将机壳局部敞开，使气流直接径向进
38、入风机，气流横穿叶片两次。某些贯流通风机在叶轮边缘加设不动的导流叶片，以改善气流状态。5/13/20236.4.2 空调送风口与回风口 在空调工程中，通常将各种类型的送风口、回风口或排风口统称为空气分布器。1送风口 由于送风口的送风气流形成的气流流形、射程对空调房间的气流组织和空气参数控制影响最大，送风口通常又设置在顶棚或侧墙等目力所及的显著位置，而且外观还应到达与室内装饰的艺术配合要求，因此使得送风口的形式种类繁多。按送出气流的形式送风口可分为四种类型：送出气流形式呈辐射状向四周扩散的扩散型送风口，如散流器；气流沿送风口轴线方向送出的轴向型送风口，如喷口；气流从狭长的线状风口送出的线形送风口
39、，如长宽比很大的条缝型送风口；气流从大面积的平面上均匀送出的面形送风口，如孔板送风口。5/13/2023按安装位置送风口可分为顶棚送风口、侧墙送风口及地面送风口等。假设按送风方向则相应分为下送风口、侧送风口和上送风口。根据国家建筑工业行业标准JG/T14-1999通风空调风口的规定，风口按形式分类有百叶风口、散流器、喷口、条缝风口、旋流风口、孔板风口和专用风口如椅子风口、灯具风口等。5/13/20231百叶风口 图6.53 单层百叶风口 5/13/2023图6.54 双层百叶风口 5/13/2023图6.55 条缝型格栅百叶风 5/13/20232散流器 图6.56 方形散流器的送风方向 图6
40、.57 圆形散流器的常见形式 5/13/20233送风孔板 图6.58 送风孔板1.孔板；2.风管；3.静压箱 5/13/20234喷口 图6.59 喷口 5/13/20235旋流送风口 图6.60 地面式旋流送风口1.出口格栅；2.集尘箱；3.旋流叶片 图6.61 顶棚式旋流送风口1.起旋器；2.凸缘扩散器；3.顶棚 5/13/20232回风口 回风口附近区域内的气流速度衰减很快，因此回风对室内气流组织影响不大。此外，回风口的安装位置通常往往比较隐蔽，使得回风口对室内环境美化作用影响也不大。这些特点决定了回风口形式很少，构造也简单。常用的回风口有百叶式回风口、活动篦板式回风口和蘑菇形回风口。
41、5/13/20231百叶式回风口 图6.62 单层固定百叶式回风口 5/13/20232活动篦板式回风口 图6.63 活动篦板式回风口 5/13/20233蘑菇形回风口 图6.64 蘑菇形回风口 5/13/20236.4.3 空调通风管道 空调工程中的通风管道主要包括：集中式全空气系统的送回风风管、空气水式系统的新风风管、空调建筑及其附属设施的排风风管、机械加压送风风管和机械排烟风管等。按照制作风管的材质不同，可将风管分为金属风管和非金属风管道两大类。金属风管有薄钢板风管、不锈钢板风管、铝板风管和金属柔性风管等，其中以薄钢板风管用得最多。对于有空气净化要求的洁净空调工程或特殊要求的工程，有时采
42、用铝合金板、塑料复合钢板或不锈钢板制作风管。非金属风管道有钢筋混凝土或砖砌风道、硬聚氯乙烯板风管、玻璃钢风管和复合材料风管，例如，铝箔复合玻纤板风管、铝箔聚酯膜玻纤柔性风管、铝箔聚氨酯保温风管等。5/13/2023按照风管系统输送空气的工作压力不同，可将风管分为：低压系统工作压力p500Pa，、中压系统工作压力500 Pap1500Pa和高压系统工作压力1500Pa。每一种压力系统，对风管单位面积允许漏风量均有规定，详见国家标准GB502432002通风与空调工程施工及验收标准。按照风管的断面形状分，可把风管分为圆形、矩形、扁圆形和配合建筑空间要求确定的其他形状。图6.65 矩形风管 图6.6
43、6 螺旋圆风管和扁圆风管 5/13/20236.4.4 空调通风管道用阀 1多叶调节阀 多叶调节阀用于调节空调系统送风、新风、回风及支管等风量。多叶调节阀由叶片、阀体及连杆机构等部件组成，通过连杆机构调节叶片位置来调节通风截面，即调节通风量。多叶调节阀分手动和电动两种形式，根据其叶片的形式及结构可分为平行式多叶调节阀、对开式多叶调节阀、菱形多叶调节阀和复式多叶调节阀。5/13/2023图6.67 多叶调节阀 连杆机构5/13/2023电动百叶调节阀5/13/2023手动多叶调节阀5/13/20232蝶阀 蝶阀是阀板绕与管道轴线垂直的轴转动的风量调节阀，用来调节空调系统支管风量。其结构主要由短管
44、、阀板和调节装置三局部组成，有方形蝶阀、矩形蝶阀和圆形蝶阀等。图6.68 蝶阀 5/13/2023蝶阀5/13/20233风道单向阀 风道单向阀是用于风机停机时防止气体倒流的阀件。风道单向阀由阀体、转轴、上下阀板等组成，有圆形和方形两种。图6.69 风道单向阀 5/13/2023风道单向阀5/13/20234风道排烟阀、防火系统阀件 风道排烟阀、防火系统阀件是空调工程中的消防系统用阀，其作用是在防烟、防火时关闭或接通相应风管。风道排烟阀、防火系统阀件主要有防火阀、防烟防火阀、排烟阀和排烟防火阀。1防火阀 图6.70 圆形风管防火阀的结构1.限位开关；2.摆杆；3.温度熔断器 5/13/2023
45、2防烟防火阀 防烟防火阀也是防火类阀，它兼有防火和防烟的作用。当风管内温度高于70时，防烟防火阀的温度熔断器工作并输出电信号，指示自动关闭装置使防烟防火阀闭合；另外，当系统中有烟气时，通过烟感器控制动作，用电信号通过电磁铁使阀关闭。防烟防火阀的作用就是防止烟、火势沿风管蔓延。防烟防火阀可手动关闭和手动复位。5/13/20233排烟阀 排烟阀属于防烟类阀，用在空调排烟系统的风管道上。排烟阀结构如图6.71所示。正常情况下，排烟系统不工作，排烟阀处于关闭状态。当室内出现烟气需要排烟时，烟感器工作，输出开启电信号，联动排烟风机开启排烟阀。排烟阀可远距离开启和远距离手动复位。图6.71 排烟阀1.复位
46、手柄；2.反冲弹簧；3.检查口；4.手动开启钢绳；5.开启执行机构；6.连杆；7.叶片 5/13/2023排烟阀 5/13/20234排烟防火阀 排烟防火阀主要用于排烟风机的吸入口处的管道上，其结构如图6.72所示。正常情况下处于关闭状态，当有烟感时，输出电信号开启排烟防火阀。但当排烟风道温度到达280时，温度熔断器工作输出动作电信号，重新关闭排烟防火阀。排烟防火阀需手动复位。图6.72 排烟防火阀1.弹簧机构；2.温度熔断器；3.检查口；4.复位手柄；5.开启执行机构；6.连杆；7.叶片 5/13/2023排烟防火阀5/13/20236.4.5 消声器 消声器是利用声的吸收、反射、干预等原理
47、，降低通风与空调系统中噪声的装置。它是消除噪声的一种辅助手段，一般设置在通风机房或空调机房和空调房间之间的管道中。通常消声器就是风管系统中的一个局部或者一个管件如消声弯头、消声三通等。空调工程中实际使用的消声器结构形式各异，种类很多，一般依据消声原理的不同可分为阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器和微穿孔板消声器四大类。5/13/20231阻性消声器 阻性消声器是利用吸声材料的吸声作用，使沿管道传播的噪声，在其中不断被吸收和逐渐衰减的消声装置。把吸声材料固定在管道内壁或按一定方式排列在管道和壳体内，就构成了阻性消声器。阻性消声器对中、高频噪声的消声效果显著，但对低频噪声消声效果差。通过改变
48、吸声材料的厚度、密度和结构形式，可以提高消声量。吸声材料大都是疏松或多孔性的，常用的吸声材料有超细玻璃棉、开孔型聚氨酯泡沫塑料、微孔吸声砖以及木丝板等。当声能入射到吸声材料上，一局部声能被反射，一局部声能透过吸声材料继续传播，其余局部声能则被吸声材料吸收。声能之所以被吸收，主要是由于声波进入松散多孔的吸声材料的空隙，引起空隙中空气和材料细微的振动，由于摩擦力和粘滞力，使一局部声能转化为热能而被吸收。5/13/2023常见的阻性消声器有管式、片式、蜂窝格式、小室式、折板式和声流式等，如图6.73所示。图6.73 常见阻性消声器 管式5/13/2023图6.74 小室式消声器的基本形式 折板式 5
49、/13/20232抗性消声器 抗性消声器是依靠管道截面积的改变或旁接共振腔等，在声传播过程中引起声阻抗的改变，产生声能的反射与消耗，从而到达消声目的的消声装置。主要有扩张室式和共振式2种。1扩张室式消声器 图6.75 扩张室式消声器 5/13/20232共振式消声器 图6.76 共振式消声器 5/13/20233阻抗复合式消声器 阻抗复合式消声器是指综合阻性和抗性消声器的特点，既具有吸声材料，又有共振腔、扩张室、穿孔板等滤波元件的消声装置。图6.77 阻抗复合式消声器 5/13/20234.微穿孔板消声器 微穿孔板消声器是指利用微穿板吸声结构制成的，具有阻抗复合式消声器的特点，有较宽消声频带的
50、消声装置。图6.78 微穿孔板消声器 5/13/20235.消声部件 消声部件是指内敷吸声材料的空调系统部件，例如消声弯头、消声静压箱、消声风口和消声百叶窗等。1消声弯头 图6.79消声弯头 5/13/2023微孔板消声弯头5/13/20232消声静压箱 在风机出口处或在送风口前设置静压箱并贴吸声材料，即构成消声静压箱。图6.80消声静压箱的应用 5/13/20233消声百叶窗 当空调机房布置在空调房间的隔壁或有走廊相通的相邻房间时，通常采用百叶窗作为集中回风口。为了减小空调机房内的噪声通过百叶窗的传出量，一般采用有消声功能的百叶窗。图6.81消声百叶窗 5/13/20236.消声器的选用 当