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空气调节设备

[拼音]:kongqi tiaojie shebei

[外文]:air-conditioning equipment

向指定空间供给经过处理的空气,以保持规定的温度、湿度,控制灰尘、有害气体的含量的设备,简称空调设备。在空调设备中,对空气进行净化、加热或冷却、干燥或增湿等处理。因冷却空气时消耗冷量,需用制冷机,空调设备也可看作是制冷装置的一种。按照空调组成和调节方式不同,空调设备可分为集中式和分散式两种。集中式空调设备适用于大型车间、剧院、商店或一座楼房、一个建筑群;分散空调设备又称空调机组,每个(或几个)房间单独用一台机组。

集中式空调设备

设备集中、便于管理,且可使用较大型的机器和设备。集中式空调设备由空气处理室、制冷机、通风机、风道和散流器(或诱导器)等组成。其中,空气处理室是最主要的设备,由过滤器、加热器和喷雾室等组成,在其中进行空气的过滤、加热和喷雾处理等。用水喷雾处理空气时,可使空气降温或升温、增湿或减湿(依水的温度和喷雾前空气的温度和含湿量而定)。图1为一般使用的集中式空调设备的系统图。在通风机的作用下车间内的空气被吸入空气处理室,经处理后又送回车间。处理空气用的冷水由冷水机组供给,加热用的水蒸汽由锅炉供给。为了减少有害气体,需要经常掺入新鲜空气。在空气处理室中空气的处理过程是随季节而变的。夏季车间需要降温,室外空气热而潮湿,被处理的空气需要降温减湿。处理过程是使新鲜空气先与一部分循环空气混合,经冷水喷雾降温减湿,再与一部分循环空气混合(若混合后空气温度偏低时尚需再加热)后送往车间。冬季车间需要升温,室外空气冷而干燥,被处理的空气需要升温增湿。处理过程是先将新鲜空气预热,并与一部分循环空气混合,再用常温下的水喷雾(称绝热喷雾)使之增湿,然后与另一部分循环空气混合,经第二次加热后送往车间。春秋季的处理过程依室外空气条件和车间散发热量、湿量的情况而定。夏季喷雾用的冷水可由压缩式制冷机(用氟利昂或氨为制冷剂)、溴化锂吸收式制冷机或蒸汽喷射式制冷机提供。

空调机组

为适应分散式空调而将制冷机与空气处理设备组装在一起的成套设备。它的优点是可以满足不同房间的不同要求,减少风道,运转机动,便于实现自动化。在空调机组中通常用氟利昂压缩式制冷机。空调机组按特性可分为恒温恒湿机组和冷风机或冷- 热风机两类。前者可同时调节房间内空气的温度和湿度;后者只能调节温度。在空调机组中通常用制冷机直接冷却法处理空气,在恒温恒湿机组中用加入水蒸汽的方法使空气增湿。空调机组大多做成立柜式,故又称柜式空调器,但小型空调机组也可做成其他形式。

立柜式恒温恒湿机组

它分为上下两部分(图2)。上部为空气处理设备,下部为制冷压缩机和水冷式冷凝器。室内空气在离心通风机的作用下由中部的风口进入,经处理后由上部的风口排出。制冷机采用翅片管式蒸发器,它装在空气的通道中,利用其中氟利昂的蒸发直接冷却空气,并可使空气减湿。在蒸发器的上方装有电加热器,用来对空气加热。同时还装有加湿器,它用电极加热器来加热水并使之蒸发。蒸发的水蒸汽进入空气中即可增加被处理空气的含湿量。蒸发器、电加热器和加湿器在自动控制设备的控制下互相配合,以满足对空气处理的要求。

冷风机、冷-热风机

较大型的冷风机或冷-热风机通常做成立柜式,其结构和工作原理与立柜式恒温恒湿机组相似,只是它们不设置加湿器,不能控制被处理空气的含湿量,因而不能保持恒湿。

冷风机中只装有制冷机,只能对空气起冷却作用,故只能用于夏季降温。

冷-热风机除用制冷机冷却空气外,还可对空气加热,故还可用于冬季采暖。冷-热风机按加热方式可分为电热型和热泵型两种。电热型冷-热风机用于冬季采暖时由电加热器加热,此时制冷机停置不用。热泵型冷-热风机不装电加热器,用于冬季采暖时通过一个四通换向阀的作用使制冷机按热泵工作。此时,原来的冷凝器被用作蒸发器,原来的蒸发器被用作冷凝器,并利用制冷剂在冷凝器中放出的热量来加热空气。图3为立柜式热泵型冷- 热风机的工作原理图。

小型冷-热风机通常做成立方体型,只用于一个小房间,且装在窗台上,通常称为窗式空调器。这种冷-热风机也有电热型和热泵型(图4)两种。用于夏季降温时需要制冷,此时室内换热器用作蒸发器,室外换热器用作冷凝器。用于冬季采暖时通过换向阀的作用使制冷机按热泵工作,制冷剂在系统中反向流动,室外换热器用作蒸发器而室内换热器用作冷凝器。小型冷-热风机也可做成分置式,把室内换热器从机组中分离出来置于室内,而把室外换热器和制冷压缩机安装在室外的阳台上。

参考书目
  1. 清华大学等编:《空气调节》,建筑工业出版社,北京,1981。
  2. A.D.Althouse and others,Madern Refrigeration and Air-conditioning,Goodheart-Willcox Co.,Illinois,1982.

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