空气减湿

冷却减湿法也称露点法。当空气温度降到露点以下时，其内的一部分水蒸气就结露从而被去除。空调工程中，除了用表面式空气冷却器和喷水室对空气进行减湿处理外，也可采用专门的冷却降湿设备。冷冻降湿机即为这样的设备，其工作原理见图1(1-蒸发器；2-送风机；3-冷凝器；4-集水器；5、6-节流装置；7-过滤器；8-热交换器；9-贮液器；10-油分离器；11-压缩机)，其中a)冷冻降湿机原理，b)降湿机内空气的状态变化。

状态1的湿空气进入机组后，与直接蒸发式表面冷却器进行热湿交换，换热表面附近的空气被降到状态1的露点温度后就开始结露。随着空气向前流动，不断有水蒸气通过结露析出，离开表冷器时，空气的平均状态达到状态2。此时焓和含湿量都减小了，但相对湿度大了。状态2的空气与冷凝器发生显热交换，被等湿加热到状态3，此时空气的焓和干球温度都高于初始状态1，但含湿量和相对湿度都降低了。

用固体吸湿剂减湿的方法称之为吸附减湿。靠吸湿剂与水蒸气间的纯分子间吸引力减湿的过程，称之为物理吸附。吸湿前后吸湿剂的分子结构发生变化时，称之为化学吸附。空调中，最常用的固体吸湿剂是硅胶、氯化钙和分子筛。

固体吸附减湿方法分静态和动态两种。静态吸湿是让潮湿空气里自然状态与吸湿剂接触，动态吸湿是让潮湿空气在风机的强制作用下通过吸湿材料层，以达到减湿的目的。根据吸湿剂在工作中是否作宏观运动，吸附剂减湿还有固定式与转动式之分。

当吸湿剂吸收水分到一定程度时，其吸湿能力达到饱和，无法继续吸湿，称之为失效。需再生以除去其内部的部分水分，方能重复使用。常用的再生方法为加热烘干。

图4(1-加热器；2-转轮；3-固定隔板)为转轮降湿机工作原理，转轮2是用特制的石棉吸湿纸制成的，含有氯化锂和氯化锰晶体。在石棉纸间有许多密集的，直径约1.5mm的蜂窝形通道，构成了相当大的吸湿面积。在下四分之一与上部的分界处，设有固定隔板3，再生空气经加热器1加热后进入下部空间，对吸湿纸烘干，潮湿空气从上部空间通过，经过吸湿纸后被减湿。当转轮缓慢转动时，吸湿纸在上部吸湿，下部再生，形成一个连续的工作过程。转轮降湿机减湿能力大、使用年限长、维护简单、再生不影响减湿，是一种较好的减湿设备。

当室外空气的含湿量低于室内空气的含湿量时，可以通过自然通风或机械通风的方法，将室外新风送入室内，达到减湿之目的，这就是通风减湿法。

一年之内有一些月份室外空气的含湿量较低，一天之中有一段时间室外空气含湿量较低。采用通风减湿方法，应合理选择通风时机。对一些余热很小的房间，通风减湿所能够降低的室内空气含湿量是很有限的，此时可与加热结合起来。

通风减湿是一种经济易行的方法，只要自然条件允许，应优先考虑，且应优先采用自然通风方案。但是单纯通风无法调节室内温度。

吸收减湿又叫液体吸湿剂减湿。其减湿的原理与吸收式制冷机中吸收器的工作原理相同。一即利用某些盐类的水溶液所具有的对水蒸气的吸收能力，对空气进行减湿处理。常用的盐类有氯化钙、氯化锂等，其对水蒸气的吸收原理可由盐水溶液的P-ζ图看出。

图2为氯化锂溶液的P-ζ图。横坐标为氯化锂的质量浓度，纵坐标为溶液表面上饱和空气层的水蒸气分压力。不同温度下的P-ζ关系用不同的曲线表示。当ζ=0时，对应于纵坐标轴，此时表示的是纯水饱和压力与饱和温度之间的关系。例如，当温度为100℃时，可查得100℃曲线与纵坐标轴的交点为101.33kPa。连接各曲线右端点的折线为结晶线，一定温度下，若溶液中氯化锂浓度超过其与结晶线交点上所对应的浓度，就有多余的盐贫结晶出来。

从图2中可以看出：同温度下溶液表面饱和空气层中的水蒸气分压力，低于纯水表面饱和空气层中的水蒸气分压力，且浓度越大，这种差别越明显。同浓度下，温度越低，二者的差别越大。由于水蒸气分压力差是其传质的推动力，因而可以适当选取，溶液的浓度和温度，使其与空气直接接触时从空气中吸收水分。

图3(1-空气过滤器；2-喷液室；3-表面冷却器；4-送风机；5-溶液冷却器；6-溶液泵；7-溶液箱；8-热交换器；9-再生溶液泵；10-蒸发器；11-冷凝器)为蒸发冷凝再生式液体减湿系统原理图。湿空气进入喷液室2后，与所喷出的溶液直接接触，其内的部分水蒸气被吸收，从而实现了减湿目的。吸湿后的溶液经再生系统再生，然后再用于吸湿。该系统的溶液再生系统很复杂，故在空调工程中不常采用。

温差是热交换的推动力，而水蒸气分压力差则是湿交换的推动力。

当空气与敞开水面或飞溅水滴表面接触时，由于水分子做不规则运动的结果，在贴近水表面处存在一个温度等于水表面温度的饱和空气边界层，而且边界层的水蒸气分压力取决于水表面温度。空气与水之间的热湿交换量和边界层周围空气与边界层内饱和空气之间的温差及水蒸气分压力差的大小有关。

如果边界层内空气温度高于主体温度，则由边界层向主体空气传热，反之。则由主体空气向边界层传热。

如果边界层内水蒸气分压力大于主体空气的水蒸气分压力，则水蒸气分子将由边界层向主体空气迁移，反之，则水蒸气分子将由主体空气向边界层迁移。所谓“蒸发”与“凝结”现象就是这种水蒸气分子迁移的结果。在蒸发过程中，边界层减少了的水蒸气分子又由水面跃出的水分子补充；在凝结过程中，边界层中过多的水蒸气分子将回到水面。

室外大气湿润的程度，常用绝对湿度或相对湿度来表示。绝对湿度是指空气中水蒸气分压力,单位为毫米水银柱高;相对湿度是指空气中水蒸气分压力与对应空气温度下的饱和水蒸气压力的百分比。空气湿度不仅影响围护结构和室内热环境，而且还影响房屋的布置、构件处理和建筑形式。

本书主要介绍了空气湿处理的重要性、 原理及设计方法，针对夏热冬冷地区气候湿度特点，系统介绍了目前成熟的表冷器湿处理技术、喷水室湿处理技术及相应的设计方法、新型的溶液除湿、固体除湿、膜除湿原理方法、调温调湿方面的技术及特性。全面阐述了较成熟的湿处理技术和新型的除湿方法，在内容侧重点上同时也注重完整的设计方法和体系。