加湿方式选择

＠　７　一ｌ　１９９７年第１期　环境垫　·１３·　湿热环境试验室加湿方式的选择　中国人民九七—（华阴７１４２００）　尤小锋　Ａ摘要本文结台湿热环境试验的特点，对湿热环境试验室加湿方式选择原则　属种加湿方式的特点和适用条件进行了分析，对于进行工程计有一宣的参考价值ｔ　遂　；　硫　前言　三、加湿方式　湿热环境试验室采用的加湿方式有多　迄今为止，在试验设备中，广为采用的加　种，它们的加湿原理、工艺流程、设备组成、设　湿方式有表面蒸发加湿、喷雾加湿、蒸汽加湿　计方法等均大不相同，在进行湿热环境试验　三种方式。此三种方式各有利弊，要根据具体　室加湿系统的设计之前，首先要根据实际的　的情况、配套设备情况来进行实际的设计。　具体情况、配套设备情况来确定加湿方式ｉ选　（一）表面蒸发加湿　择合理的加湿方式有助于降低能量消耗、运　表面蒸发加湿，从分子运动论的观点来　行费用　提高控制精度以及提高使用维护的　看，就是水分子离开水面变成水蒸汽分子的　可靠性。　过程。早期的湿热试验设备就是采用这种加　二、选定加湿方式的主要原则　湿方式来加湿的，俗称“水盆加湿法”。典型的　在进行设计湿热试验室加湿方式之前，　机构见图１。　可按如下厉狈崃确定试验系统的加湿方式：　（１）适应具体湿热环境试验的特点，满足　各项湿热试验技术指标。　（２）充分发挥各种加湿方式的特点，为以　后发展、改进应留有余地。　（３）整个试验室的加湿系统具有良好的　调节性能，能适应各种湿热试验环境对加湿　调节量的要求。　１工作箱２电热嚣３水位调节器｛锗水管　（４）尽可能减少投资、能量消耗、运行费　围１表面蒸发加湿结构简田　用。　由于水蒸发要受到水自身温度高低、水　（５）可靠性高，使用操作方便，故障排除、　表面积的大小、水表面上水蒸汽分子密度的　维护保养简单。　大小（即水蒸汽分压力的高低）等因素的影　（６）方案有很好的可行性，各种设备应立　响　虽然水在任何温度下都能蒸发，但是也应　足于可从国内市场销售的部门购得。　考虑上述因素的影响。　（７）能综合利用试验设备，便于试验，易　根据推算，表面蒸发加湿量的大小可根　于操作。　据下述公式来计算：　维普资讯 http://www.cqvip.com

环境技术　ｗ：ｆｌＦ（Ｐ￣￣一　）×　（ｋｓ／ｓ）　１９９７年第１期　过的空气混合，而发生状态变化。因此，可将　空气与水滴的热、湿交换过程看做两种状态　式中：１３为湿交换系数（ｋｇ／ｍ　×ｓ×Ｐａ）　全部空气都　为饱和空气层的水蒸汽分压力，也　空气的混合过程　在理想条件下，而且具有水的温度　也就是　就是湿球温度下空气的饱和水蒸汽分压力　能达到饱和状态，（Ｐ　）　Ｐｑ为空气的水蒸汽分压力（Ｐａ）　Ｆ为水与空气接触的表面积（ｍ　）Ｐ为大　说，空气的撮终温度等于水的温度；与空气接　触的水温不同，空气的状态变化过程也不同。　随水温不同，也可以得到下表和图３所示的　气压力（Ｒ），ｓ为时间［ｓ）　表面加湿的特点：　（１）设备结构简单，易于实现。　（２）使用时没有运转机构，无噪声，工作　可靠　（３）加湿过程—般较为缓慢，当以自然对　流为主时．被加湿空间的湿度均匀比较差。　（二）喷雾加湿　喷雾加湿是在空气调节通道里喷不同温　度的水来实现空气的加热、冷却、加湿和除湿　的多种空气处理过程。典型的喷雾加湿系统　如图２。　１水泵２调节通道３喷嘴●加热嚣５通风帆　６降却器７加热器　圈２喷雾加湿系坑圈　在加湿过程中，湿空气和嘴喷出来的细　小水滴相遇时，便和水滴表面发生热、湿交　换，这时根据水温的不同既可能发生热交换，　也可能发生热、湿交换。当空气水滴相遇，就　将小水滴边界层的饱和空气带走，补充的新　空气则继续达到饱和，饱和空气层不断与流　七种典型的空气状态变化过程。　过程线　水温特点　温度　湿度　焓　Ａ—ｌ　ｋ＜　降　降　隆　Ａ－－２　０＝　降　不变　降　Ａ一３　＜　＜　降　增　隆　Ａ一４　ｔ　＜　降　增　不变　Ａ一５　Ｌ＜　＜ｔ　降　增　增　Ａ一６　０＝ｔ　不变　增　增　Ａ一７　ｋ＞Ｉ　增　增　增　注：表中，　，‘分别为空气的干球温度、　湿球温度、雾点温度，　为水温。　Ｏ　ｈ　【｜　‘　ｂ昌ｃ１　ｂ＞ｃｌ　温度　圈３　在上述七种过程中，Ａ－－２过程为空气加　湿与除湿的分界线，Ａ－－４过程为空气增焓的　分界，Ａ－－６过程为空气升温的分界线。　喷雾加湿的特点：　（１）可以实现多种空气状态的变化过程。　（２）加湿能力较大，快速加湿容易造成湿　度过冲。　（３）由于使用强制性气流循环，湿度均匀　性比较好。　（４）在使用中，对所用的水质量有一定的　维普资讯 http://www.cqvip.com

１９９７年第１期　要求，电阻率不超过５００欧·米。　堕垫　·ｌ５·　ｂ．电极加湿器　电极加湿器是利用水电阻加热水产生水　（５）由于使用转动机构，在长期连续工作　的情况下，要考虑备用系统。　（三）蒸汽加湿　蒸汽。电极加湿器常用不锈钢作为火线电极，　容器内壳接地。通电后，电流从水中通过，水　加湿加率可随水位高低而　蒸汽加湿就是将低压蒸汽直接注入调节　被加热产生蒸汽。水位越高，功率越大。调节水位就调节加　通道，从而提高工作空间的湿度。在ｉ－－ｄ图　变，　上，蒸汽加湿的热湿比ｅ方向线可近似地看　湿量。电极加湿器有如—Ｆ特点：　做与等温线平行，因而常称蒸汽加湿为等温　１．体积小，加湿量大；　加湿。实际上由ｉ—ｄ图上可看出是升温加　湿，原因有：　ａ．ｉ—ｄ图上蒸汽加湿的ｅ方向线角度略　大于等温线；　ｂ．蒸汽加湿时，蒸汽与空气未能充分混　合，出现局部冷凝，放出热量。　蒸汽加湿因蒸汽产生的方式不同，，－－ｆ￣　为　工业蒸汽加湿、电热加湿器加湿和电极加　湿器加湿三种。工业蒸汽加湿通常用在有工　２．所使用的水质无严格的要求，不地园　缺少水分丽损坏设备。　电热加湿器和电极加湿器所需的电功率　可用如下公式来计算：　Ｎ＝ｗ－Ｓ￣Ｋ（ｋＷ）　其中：Ｗ为最大加湿量（１ｃｇ／ｈ）　△ｊ为蒸汽与进水的焙差，一般取　６３０Ｋｃａｌ／ｋｇ　业蒸汽的地方，有废气再利用的性质，应用比　较步。而电热加湿器加湿和电极加湿器加湿　Ｋ为附加系数，考虑使用元件结垢后而　影响的附加系数，一般按下列情况取　值：　使用的比较广，其结构和特点如下；　ａ．电热加湿器　也就是平常所说的电热小锅炉，它是采　用管状电热元件通电，使水受热沸腾ｔ产生蒸　汽｝电热加湿分开、闭式两种，开式电热加湿　当采用蒸馏水时Ｋ＝Ｉ．０５；　当采用硬度较低的水时Ｋ＝Ｉ．１０Ｉ　当采用硬度较高的水时Ｋ＝Ｉ．２０。　在使用蒸汽加湿过程中．应使加湿蒸汽　以最知事短的距离进入工作空间．并对空气　所经过的管道采取良好的保暖措旅，以达到　理想的加湿效果。　器是与大气直接相通的非紧密容器。　开式电热加湿器由于容器内常有一定量　的水，从接到加湿指令到蒸汽出来有一段时　间，这就加大了湿度的波动度。　闭式电热加湿器是大气相通的密闭容　器。蒸汽压力高于大气压力．通常保持０．１～　０．３ｋｇ／ｃｒｎ。的低压蒸汽。在开启调节后即可　采用蒸汽加湿法对试验空间进行加湿，　国内已有应用在大型环境模拟试验室　（１０００ｍ。）中，控制采用微机自动控制，利用　加湿。很好　迅速加湿蒸汽，消除开式电热加湿中的滞后　锅炉送来水蒸汽进行系统的升湿、地完成了各种湿热环境的摸拟。　时间，但是结构复杂一些。　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆＨｕｍｉｄｉｉｆｃａ￣ｏｎ　ＭｅｔｈｏｄｆｏｒＤａｍｐＨ∞ｔＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＴｅｓｔａｍｍｂｅｆ　Ｙｏｕ　Ｘｉａｏｆｅｎｇ　收稿日期ｔｌ９９６一∞一ｌ５