微霧加濕在工業空調的應用

摘要：文章介紹了高壓微霧加濕器的基本原理和結構，并與干蒸汽加濕器和噴淋加濕器進行了比較，指出其在工廠空調中具有良好的應用前景。

關鍵詞：高壓微霧加濕器；工廠空調；應用研究

1、高壓微霧加濕器的原理

高壓微霧加濕器的原理為：利用高壓柱塞泵將經過精密過濾軟化后的水加壓到30～70bar的壓力，然后通過直徑約為10mm的高壓銅管將加壓后的水從“超微孔”噴嘴中噴出，霧化為直徑約為1～15μm的超微水粒子，超微水粒子能夠吸收空氣中的熱量，使空氣的濕度增大，溫度降低。

2、高壓微霧加濕器的優點

總體來說，其優點如下。（1）加濕能力強：加濕量大，加濕能力可達10～1000kg/h，是濕膜加濕器的10倍，且方便進行無級調節，不僅可根據空間布局靈活布置微霧噴頭，還可根據需要調整濕度范圍。（2）霧細：高壓噴嘴每秒能產生數億個極微小的霧滴，霧滴直徑僅為1～15μm，加濕效率高，且能同時達到降溫、除塵效果。（3）節能：霧化1kg水僅耗電6～10W，是傳統電極加濕器耗電量的1%，汽水混合式加濕器耗電量的10%。（4）衛生、無異味：高壓微霧加濕器中的水經過高精度過濾，密封在管道內，非循環使用。停止工作時，管道里的少量殘留水會自動排泄。因此，杜絕了細菌滋生，不會像濕膜加濕器那樣產生異味。（5）系統簡單、可靠：高壓微霧加濕器由主機、管道、噴頭組成，自動化程度高，故障率低，后期幾乎沒有維護保養工作，降低了人員工作量。（6）節約空間：安裝在中央空調內部的只有高壓微霧管道，節約了空間，且大大降低了送風機的阻力，減少了風機能耗。改造加濕系統在對加濕器進行分析、論證的同時，我們也參觀了業內其他印刷企業的加濕系統。

在對加濕效果、維護費用、建設投入進行綜合比較后，我們確定使用高壓微霧加濕器，并對公司原有加濕系統進行了統一改造。首先，拆除了原有的濕膜加濕器、底部水槽、水循環管道、水泵、以及相應的控制電箱。因為中央空調機組的加濕功能段只有一個較小的檢修出入口，舊的濕膜加濕器無法整體搬出，所以只能在中央空調內部拆解，但由于很多螺栓緊固件、管道接頭都被腐蝕了，所以只能采取切割分離的方式將濕膜加濕器清理出去。然后，利用中央空調內部騰出的空間，在中央空調頂板上安裝固定兩路高壓微霧加濕銅管和噴頭，將銅管引到一旁的主機，并做好銅管穿過空調側墻板的密封。最后，在中央空調外部安裝一套自來水過濾器和軟化水處理裝置，為高壓微霧加濕主機提供純凈水源，防止日久噴頭堵塞結垢，保證微霧質量。

3、微霧加濕器在卷煙生產中的應用

卷煙生產對環境濕度有較高要求，成品煙的生產和輔助車間相對濕度要求控制在±5%以內。目前煙草生產車間的空調加濕器主要有兩種，一種是噴淋加濕，另一種是干蒸汽加濕。本文對微霧加濕器進行相關研究，探討其在卷煙廠空調中應用的可行性和經濟性。

3.1微霧加濕器介紹

3.1.1加濕原理

將精濾的水通過高壓柱塞泵加壓至8～9MPa，從直徑為0.1mm的陶瓷噴嘴噴出霧化，產生0.1～5！m的水霧顆粒散出至空氣中，與空氣充分接觸，吸收空氣的熱量而蒸發為水蒸氣。空氣失掉顯熱量，溫度降低，水蒸氣在空氣中使含濕量和潛熱量增加。由于空氣失掉顯熱，得到潛熱，因而焓值基本不變，故高壓微霧加濕的過程是等焓過程。

如圖1示，新（W）、回（N）風在C點混合，通過等焓加濕至機器露點L，再熱至送風點O，然后送入室內。

3.1.2加濕器本體配置情況

微霧加濕器主要由噴嘴、導流板、水霧分離器、柱塞泵組成，如圖2所示，其陶瓷噴嘴和不銹鋼導流板固定在耐溫工程塑料背板上，水霧分離器是一種親水性膜材料，能夠將過量的水膜二次蒸發，減少水的消耗。

3.2 濕度控制

系統的濕度控制是通過一個外部的P-PI控制器或者一個選配的內置PID控制器實現，控制分為七級，可以達到±5%RH或更高的控制精度，滿足卷煙工藝對濕度控制要求。

3.3 其他技術參數

（1）微霧加濕器前必須加裝中效以上的過濾裝置，過濾精度不小于F6級；（2）水霧分離器前后應安裝兩個排水口；（3）為保證加濕段的氣流均勻，前面應設多孔均流板，采用不銹鋼或工程塑料等耐腐材質；（4）風道的允許氣流速度為0.5～4m/s，卷煙用空調規范推薦速度為2.5m/s。

3.4 等焓加濕方案的特點

3.4.1 采用等焓加濕的方案，制冷機全年可少開機15天，節約很多運行費用。

3.4.2 相比噴淋加濕器的優點兩者都是等焓加濕，高壓微霧加濕能夠與空氣更充分地混合，加濕效果更好；功能段長度比噴淋加濕短，消耗的水量遠小于噴淋加濕；噴進的水霧基本被空氣吸收，沒有水質污染問題，因而噴嘴和空調箱體內壁無需定期清潔，維修量小；因為沒有水池，機組內部腐蝕小，機組壽命長。

3.4.3 相比干蒸汽加濕器的優點具有干蒸汽加濕器易控制、加濕精度高的優點，能在過渡季節有效推遲制冷機的開機時間，實現空調系統的節能運行。

3.4.4 缺點對水質的要求較高，電導率要達到3～15Μs/cm，通常工廠提供的自來水或軟水不能滿足使用要求，應配置一套反滲透的純水制備系統，規模按總體加濕量的1.2倍配置。另外設備本體造價較高。

4、結語

通過幾年的使用，車間員工和中央空調維護保養人員一致表示，微霧加濕器效果非常好，技術先進可靠，自動控制精確，設備穩定可靠，完全可滿足工廠生產質量控制的需求。

參考文獻：

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