飽和蒸汽實(shí)際上是水分子由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的臨界值，飽和蒸汽由于溫度或壓力的改變，部分氣態(tài)水分子轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，即蒸汽中攜帶了部分的水時(shí)就稱(chēng)其為“濕蒸汽”。完全氣態(tài)水分子稱(chēng)為“干蒸汽”。干蒸汽加熱時(shí)溫度會(huì)升高。
簡(jiǎn)介
當(dāng)液體在有限的密閉空間中蒸發(fā)時(shí)，液體分子通過(guò)液面進(jìn)入上面空間，成為蒸汽分子。由于蒸汽分子處于紊亂的熱運(yùn)動(dòng)之中，它們相互碰撞，并和容器壁以及液面發(fā)生碰撞，在和液面碰撞時(shí)，有的分子則被液體分子所吸引，而重新返回液體中成為液體分子。開(kāi)始蒸發(fā)時(shí)，進(jìn)入空間的分子數(shù)目多于返回液體中分子的數(shù)目，隨著蒸發(fā)的繼續(xù)進(jìn)行，空間蒸汽分子的密度不斷增大，因而返回液體中的分子數(shù)目也增多。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入空間的分子數(shù)目與返回液體中的分子數(shù)目相等時(shí)，則蒸發(fā)與凝結(jié)處于動(dòng)平衡狀態(tài)，這時(shí)雖然蒸發(fā)和凝結(jié)仍在進(jìn)行，但空間中蒸汽分子的密度不再增大，此時(shí)的狀態(tài)稱(chēng)為飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)下的液體稱(chēng)為飽和液體，其對(duì)應(yīng)的蒸汽是飽和蒸汽，但最初只是濕飽和蒸汽，待蒸汽中的水分完全蒸發(fā)后才是干飽和蒸汽。蒸汽從不飽和到濕飽和再到干飽和的過(guò)程溫度是不增加的，干飽和之后繼續(xù)加熱則溫度會(huì)上升，成為過(guò)熱蒸汽。
工業(yè)廠房
工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)與產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝條件密切相關(guān)，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，控制產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境的濕度非常重要。工業(yè)生產(chǎn)的許多場(chǎng)所對(duì)空氣濕度有不同的要求。工業(yè)空氣調(diào)節(jié)一般有嚴(yán)格的濕度標(biāo)準(zhǔn)。如果濕度不能滿足要求，會(huì)造成產(chǎn)品品質(zhì)下降，靜電升高，容易造成電路、芯片損壞等一系列不良后果。同時(shí)，濕度過(guò)低則對(duì)于工人的體感舒適度會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。為了保證工廠的正常生產(chǎn)，必須考慮加濕的問(wèn)題。國(guó)家暖通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2004年設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，一般醫(yī)藥、電子廠房的相對(duì)濕度應(yīng)大于40%，卷煙、紡織廠房的相對(duì)濕度應(yīng)該大于80%。
系統(tǒng)介紹
一般規(guī)模以上的工業(yè)廠房都有比較容易獲得的蒸汽汽源。由于蒸汽具有易調(diào)節(jié)，反應(yīng)速度快，水汽質(zhì)量佳等優(yōu)點(diǎn)，而且蒸汽往往是現(xiàn)成的水汽，加濕過(guò)程是等干球過(guò)程，具有殺菌作用，蒸汽加濕可以達(dá)到精度要求和衛(wèi)生要求較高的加濕效果，因而被廣泛使用。美國(guó)（ASHERAE）第62號(hào)標(biāo)準(zhǔn)推薦使用干蒸汽作為加濕的最佳來(lái)源。
系統(tǒng)布置
圖1是蒸汽加濕裝置簡(jiǎn)圖。
工作機(jī)理
接通汽源，飽和蒸汽在噴管內(nèi)作橫向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入蒸發(fā)室內(nèi)的蒸汽由于截面積增大而流動(dòng)速度下降，遇到擋流板后，在其作用下，蒸汽中所含有的凝結(jié)水被分離出來(lái)。經(jīng)過(guò)蒸發(fā)室頂部進(jìn)入預(yù)熱的干燥室。干燥室內(nèi)設(shè)有過(guò)濾材料，通過(guò)調(diào)節(jié)壓力等環(huán)節(jié)使殘留水分汽化，從而完成對(duì)殘留水分的干燥、分離。干燥的蒸汽經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入噴管，然后從帶有消聲金屬網(wǎng)的孔中噴入風(fēng)道或中央空調(diào)系統(tǒng)，進(jìn)入生產(chǎn)車(chē)間。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)間內(nèi)空氣的加濕處理。調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作是通過(guò)溫度傳感器控制閥孔的開(kāi)度而進(jìn)行的。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是：加濕量大，加濕效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高等。
注意問(wèn)題
工業(yè)廠房選擇蒸汽加濕時(shí)，在風(fēng)道或空調(diào)機(jī)組加濕環(huán)節(jié)上最常見(jiàn)的問(wèn)題是滴水，引起滴水的最主要原因是加濕蒸汽遇到冷的物體產(chǎn)生冷凝水，這種凝水的存在會(huì)對(duì)加濕設(shè)備、空調(diào)機(jī)組，乃至生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生安全隱患。加濕器噴出的蒸汽如果帶有冷凝水，將會(huì)使風(fēng)機(jī)帶水，電機(jī)受潮損壞，風(fēng)道滴水等。所以在進(jìn)行干蒸汽加濕設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該避免此類(lèi)現(xiàn)象的發(fā)生。為此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意以下問(wèn)題：
吸收距離
在空調(diào)機(jī)組或風(fēng)道中，若干蒸汽加濕器的噴管安裝位置與下游距離太短，干蒸汽從加濕器噴管出來(lái)后將提前遇到冷的物體，產(chǎn)生凝結(jié)水。為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)確定干蒸汽加濕器的吸收距離。
吸收距離的確定與不同地區(qū)、不同工作環(huán)境及要求有關(guān)。確定吸收距離一般用測(cè)量和查表相結(jié)合的方法。加濕裝置設(shè)計(jì)及選擇時(shí)應(yīng)確定的參數(shù)有:
a.空調(diào)機(jī)組的總量和新風(fēng)比以及換氣次數(shù);
b.進(jìn)、出口相對(duì)濕度。
在工業(yè)空調(diào)中常常會(huì)遇到空調(diào)面積有限而加濕段太短，或者應(yīng)工藝要求低溫送風(fēng)，這些情況都容易造成蒸汽吸收距離過(guò)長(zhǎng)，出現(xiàn)蒸汽遇冷凝結(jié)成水的現(xiàn)象，可以將加濕出口與多根噴管相連接，使蒸汽充分汽化，避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。
換熱器滴水
空調(diào)的換熱器是進(jìn)行熱交換的設(shè)備，蒸汽加濕的時(shí)候，會(huì)遇到低于其飽和溫度的換熱設(shè)備，空調(diào)箱底部會(huì)產(chǎn)生銹蝕，出現(xiàn)空調(diào)器漏水、跑水現(xiàn)象。設(shè)計(jì)時(shí)將蒸汽加濕器設(shè)置到換熱器的下游，不僅可解決此問(wèn)題，還可以減少蒸汽損失。
加濕空間
加濕蒸汽的可見(jiàn)軌跡與空氣的流速、溫度、系統(tǒng)布置等諸多因素有關(guān)一般空氣的流速高、溫度高，空氣與蒸汽的接觸面積大，蒸汽的可見(jiàn)軌跡就短。在工廠廠房空調(diào)系統(tǒng)中，常常會(huì)遇到空調(diào)箱中加濕段太短，面積有限等問(wèn)題。此時(shí)，如果加濕量大，送風(fēng)溫度低，會(huì)出現(xiàn)蒸汽吸收距離過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題。解決這樣的問(wèn)題需要多噴管加濕，這樣會(huì)減小蒸汽吸收距離，使蒸汽充分汽化，避免風(fēng)機(jī)帶水等問(wèn)題的出現(xiàn)。
總結(jié)
綜上所述，工業(yè)廠房的干蒸汽加濕設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為系統(tǒng)的工作，應(yīng)該在節(jié)省資源和滿足生產(chǎn)要求的前提下，結(jié)合各地、各生產(chǎn)環(huán)境的實(shí)際情況，解決各種實(shí)際問(wèn)題。蒸汽加濕系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可能需要注意吸收距離、加濕空間等問(wèn)題。另外，系統(tǒng)的及時(shí)維護(hù)，合理使用是實(shí)現(xiàn)良好加濕效果的重要因素。
參考資料 >