洁净无菌车间空气的热湿处理装置

为将一定的送风状态参数的空气送入空调房间，需对空气进行热湿处理，如夏季需冷却减湿、冬季需加热加湿处理等。

1. 表面式空气处理

加热剂或冷却剂通过散热器对空气进行冷热交换的方法称为表面式空气处理。通过散热器对空气加热的称为加热器，对空气冷却的称为表面冷却器。后者有水冷式表面冷却器和直接蒸发式表面冷却器两种。

(1)水冷式表面冷却器：水冷式表面冷却器多采用人工冷源，冷水进口温度应比空气出口温度至少低3.5℃，冷水温升宜为2.5~6.5℃。冷却器多采用钢、铜、铝管外绕肋片，由2~10排组成。空气经过表面冷却器主要是减焓降湿过程。需加湿时应另设加湿器，为克服此缺点，也有采用带淋水的表面冷却器，可起加湿、除尘用。

水冷式表面冷却器内不得用盐水作冷媒；在冬季也可通入65℃以下的热水作加热器使用。

(2) 直接蒸发式表面冷却器：小型空调中，制冷压缩机的冷量可通过直接蒸发式表冷器对空气降温减湿，故可以将空气处理部分与压缩制冷部分组成一个紧凑的组合式空调系统。一般制冷量70kW以下就可组成空调机组，可处理12000m³/h风量。个别制冷量可达200kW。空调机组有两类，一类是降温去湿机组，另一类是恒温恒湿机组，其区别是前者没有电加热器、电加湿器和自控部分，只作降温去湿之用。

直接蒸发表冷式空调机组内制冷压缩机所用制冷剂曾采用氟利昂，现已采用无氟制冷剂，表冷器的蒸发温度应比空气出口温度至少低3.5℃；满负荷时，蒸发温度不宜低于0℃；低负荷时，应防止其表面结冰。

2.淋水式空气处理

在淋水室中利用不同温度的水直接喷淋于所需处理的空气中，使其产生热质交换，从而达到所需的空气温湿度。根据改变水温可达到降温降湿，又可达到增温增湿作用。

淋水室按气流方向有卧式和立式淋水室；按室内有无填料层分为无填料层的一般淋水室和有填料层的淋水室；按空调器内淋水室数有单级淋水室和双级淋水室。空气进入后，经前挡水板均匀地流过整个断面，然后进入淋水区，与从喷嘴喷出的水滴接触，后经后挡水板流出。前挡水板又称分风板，使空气流速均匀，后挡水板用于截留夹带于空气中的水滴。喷嘴安装于排管上，单级淋水室一般采用2~3排喷嘴，通常采用对喷形式。排间间距为600~1200mm。喷嘴喷出的水滴后落于底池中。

淋水室内所喷淋的水可采用天然冷源(地下水、深井回灌水、山涧水)或人工冷源。

淋水室与泵、管路等占地较大，水与空气直接接触易受污染，多用于风沙很大地区的洁净无菌车间。

3.空气加湿

空调系统中，冬季空气湿度很低，过渡季节停用制冷设备时湿度不够，需用加湿器对空气增湿。集中加湿方法有：淋水室中喷循环水和喷蒸汽加湿。洁净无菌车间中常用喷蒸汽加湿方法。加湿器常布置在空调箱的二次加热器和风机入口之间，以有利于蒸汽与空气迅速混合。加湿器有干蒸汽加湿器和电加湿器两种。

干蒸汽加湿器使用公用管网蒸汽，设备简单，运行费用低，加湿性能好，使用广泛。蒸汽由顶部接管进入即由外管内向下流动，复经内管由下向上运动，其间蒸汽夹带的冷凝水流至外管底部排出。蒸汽复又进入喷管，在喷管内蒸汽受内外管蒸汽的加热，经喷管小孔喷出的是干蒸汽。

电加湿器是用电能使水气化，将蒸汽直接混入空气中的加湿设备。电加湿耗电大，运行费用高，只用于无蒸汽场合。电加湿器又分为电极式和电热式两种。电极式加湿器用三根金属棒作为电极，置于水中，以水作为电阻，金属外壳接地。电源接通后，电流从水中通过，水被加热而气化。水位越高，导电面积越大，通过电流越强，产生蒸汽量越多。电热式加湿器是将电热元件通电加热后使水沸腾产生蒸汽的加湿设备。容器封闭后，器内可产生0.01~0.03MPa的低压蒸汽。此加湿器的补水、气压和空气湿度可通过调节器自动控制。

4.空气除湿

对一般的工艺性或舒适性空调采用表面式或淋水式空气处理即可满足室内空气温湿度要求，但个别制品剂型的操作无菌车间、低温干燥设备或仓库等要求较低的湿度，则应采用除湿设备去除空气中的水分。

(1)除湿方法

①冷冻除湿：利用风机使空气通过冷冻系统的蒸发器来降温降湿，使空气中水分析出。

②固体除湿利用硅胶的吸附作用或氯化钙的吸收作用除去空气中的水分。

③液体除湿利用二缩三乙二醇(三甘醇)等水溶液表面的蒸汽分压远低于空气中水蒸气分压，空气中的水分不断敏吸收。

(2)除湿装置：除湿方法的选择与除湿量、 运行费用和除湿剂再生的难易等有关。对于除湿量较大的装置多采用氯化锂转轮除湿机和三甘醇除湿机。

①氯化锂转轮除湿机：氯化锂转轮除湿机是利用固体氯化锂的亲水性来吸收空气中水分成为结晶水，在高温时，氯化锂的水蒸气分压高于空气中水蒸气分压，可将吸收的水分释出，能够反复循环使用。吸湿机采用石棉纸作载体，将吸湿剂和保护加强剂吸附在纸上。吸湿剂采用氯化锂和氯化锰形成的共晶体，保护加强剂用精制聚合铝，以保护吸湿剂不脱落和提高吸湿纸的强度。

除湿机工作原理：湿空气进入转轮吸湿区时，由于吸湿纸为许多密集的直径1.5mm的蜂窝状孔道，空气中水分被吸收并放出气化潜热。待转轮转至再生区，又被加热至120℃的热空气从另一方向吹入，使水分气化排至室外。吸湿和再生同时进行，可获得连续稳定的干燥空气。转轮除湿机可与空调系统串联，具有除湿量大、性能稳定、操作方便、无公害等优点，还具有灭菌作用之特点。中净环球净化可提供洁净车间、无菌车间的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

②三甘醇除湿机：三甘醇除湿机利用三甘醇溶液具有较低的水蒸气分压可直接吸收空气中水分，达到除湿目的。其吸湿能力与三甘醇浓度和温度有关，温度越低，吸湿能力越大。再生时，提高温度，可将水分蒸出。除湿机由吸湿和再生两个装置组成，均采用喷淋方法达到气液接触。三甘醇浓度为95%，吸湿装置内通冷却水进行冷却，再生装置内通蒸汽加热，再生温度为84~87℃。三甘醇除湿机能连续处理大量空气，较大的装置除湿量可达480kg/h，具有运行平稳，故障较少和具有灭菌作用等优点，但吸湿时需较低的温度，需要较多的冷却水。

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