在喷淋室中,一定温度的水(温度低于100℃)与空气直接接触,水和空气之间发生热湿交换。这个能量交换过程,可以近似看做一定温度的饱和空气与进入喷淋室的空气混合的过程。他们之间有温度差异,就会有显热交换;有湿度差异,就会有潜热交换。进入喷淋室中的空气温度湿度会发生变化,同时空气中的杂质及有害气体经过喷淋水洗涤,空气的质量也得到提高。
喷淋设备结构图
水洗喷淋工作过程
空气(一般风速1.5~3.3M/S)流经前挡水板(有挡住飞溅出来的水滴和均匀进风的双重作用),进入喷淋室后,与喷嘴中喷出来的水滴相接触进行湿热交换,然后经挡水板流走。后挡水板将空气中夹带的水滴分离出来,以减少喷淋室的过水量。
从喷嘴中喷出的水滴完成与空气的热湿交换后,落入水箱中,由循环泵反复循环。
在这个过程中,空气中的粉尘和有害气体被冲洗下来,流到水箱里,同时空气中的含湿量得到提高。
根据不同的要求,可以对循环水质进行不同要求的控制。
水洗喷淋的特点及其产品应用
水的温度与空气的温湿度关系决定了多种空气处理过程,见下图:
空气显热:增加或减少热量,能引起空气温度变化的热量,换句话说,能用温度讲测出变化的热量,称为空气显热,用千焦耳计量。
空气潜热:增加或减少热量,引起空气温度变化伴随空气中含湿(水份)的量的变化,这一热量不引起温度变化,而引起空气湿度的变化,所以叫做“潜在”的“隐藏”的热——潜热,用千焦耳计量。
空气全热=空气显热+空气潜热
1、水洗空气
水与空气直接接触过程中,空气中的有害可溶性气体溶于水,空气中的粉尘、纤维等被吸附,固定在水中,降低了空气的含尘量和有害气体的含量,提高了空气的洁净度,达到某些工艺环境的品质要求。在电子芯片制造行业中,在空调箱中用于初级吸收NH3/SO2等过滤有毒有害的气体,可有效降低末端活性炭等耗材的使用成本。
2、等焓加湿
为达到某些工艺环境的要求,保证产品合格率,消除静电等工艺要求,对空气按照一定的水气比作喷淋处理。供水温度控制在空气露点之上,就可实现等焓加湿功能。经过加湿处理后,出风相对湿度可达到95%以上。根据水气比的不同,喷淋可分为喷淋加湿和高效雾化喷淋加湿两种。
3、冷却与加热空气
在夏季,用地下水或冷冻水做冷源,按照一定的水气比对空气作喷淋处理,达到空气降温冷却的目的。可使用天然冷水(如地下水)或温度较高的冷冻水(如10~15℃),可以不用或减少压缩机或其他方式制冷的成本。反之,采用热水喷淋,就可以实现加热空气的目的。
喷淋装置的选型和设计参数
水气比:喷淋室的喷水量与喷淋室处理的空气量之比。一般根据工艺要求和饱和效率要求,确定水汽比。
用作加湿时,水气比=0.2~0.6
用作冷却加热时,水气比=0.8~1.5
用作水洗时:水气比>0.8
喷淋段长:指由前挡水板、喷排、检修通道、后档水板和循环水箱共同占有的空调段的长度。一般,单级喷淋段长2000mm左右,双级喷淋在4000mm左右。
饱和效率:这是评价喷淋热湿交换效果的参数。它受喷淋段长度、喷淋面风速、喷排密度、水气比等诸多因素的影响。一般根据工艺要求,确定焓湿图状态点位置,确定喷淋装置的最小饱和效率。气的接触面积越大,此时湿热交换越充分,加湿、除尘和清除有害气体的作用越好。但是过小的水雾要求喷嘴孔径较小,供水压力较大,此时系统的维护性变差。
一般选型时需要平衡各方因素,选择喷雾粒径。
有害气体(AMC化学污染物)的吸收
电子行业的芯片制程中, 对室外新风的化学污染物如SO 2、NH 3、H2S等有控制要求。在电子行业的MAU空调中,可通过水洗喷淋优先吸收可溶于水的AMC化学污染物。
吸收效率=(进风-出风)(ppb值) /进风(ppb值)
例:空气中SO 2的含量为45ppb, 经喷淋后, 测试含量为8ppb, 此时水洗喷淋对SO 2的吸收效率为:(45-8) /45=82.2%
水洗喷淋产品设计结构形式
根据空调厂家的设计要求,喷淋装置主要分为以下两种:
1、喷淋内置(含内胆型)
适用于采用无框架结构的空调箱对接。喷淋设备的截面小于空调机组。用于降温或加热功能时,较为合适。
2、整体喷淋段
适用于有框架可直接对接的空调箱结构。喷淋设备的截面等于空调机组的截面。用于降温或加热时,需要做好保温工作。为实现与空调机组的外观一致,外部可装与机组同色的外盖板。
水洗喷淋控制系统
可采用PLC或单片机, 实现系统的高精度温湿度跟踪和反馈。主要实现以下功能:
● 温湿度控制
● 多重控制的自动补水
● 多重液位控制保护
● 定时排水,电导率检测排水、自动反冲洗水槽等。
用于加湿或制冷加热时,温湿度控制建议集成于空调系统自控系统中。
用于水洗时,控制系统建议由喷淋水洗系统单独控制,并实现与空调机组的联锁运行。
水洗喷淋水质的要求
● 普通自来水:适用于水洗喷淋装置。
● RO水:自来水经过RO膜净化过滤的水,水中盐类(主要是溶于水的强电解质)除去或降低到一定程度。
电阻率:1.0-10.0us/cm(25℃)。适用于高效雾化喷淋装置。
冷水:喷出水温度低于被处理空气的湿球温度,称为冷水。用于喷淋的降温除湿等。
热水:喷出水温度高于被处理空气的湿球温度,称为热水。用于喷淋的加热。
选型注意事项及供货界面
① 风量:空气总量(kg/h),根据水气比要求,可计算出喷水量(kg/h)需求;
② 空气的进出口状态:加湿量/制冷量/加热量/水洗;
③ 喷淋系统的段长及结构:内置式或直接对接式,是否需要副水箱;
④ 自动控制:水位控制、温湿度控制、电磁阀电源类型;
⑤ 泵站位置、接管和检修门的方向;
⑥ 进场形式及通道(整体、分段或散件);
⑦ 建议在喷淋前后设置中间段加检修门,用于对接和检修;
⑧ 各种配件及材质的要求;
⑨ 特殊选项:电导率排污、紫外杀菌,是否选用备用泵等。
附1:水洗喷淋常用挡水板类型及其性能
附2:可用于空调机组表冷挡水的铝合金网式挡水器
我们只专业制作水洗喷淋加湿设备
产品除满足水洗、加湿、制冷和加热使用外,还提供各种功能的喷淋设备如除尘喷淋室(可在炼钢、水泥行业的烟气除尘中有效去除高温烟气中的灰尘)、化学喷淋室(在某些场合用化学剂有效去除有害化学气体的污染)等等,具体需求可与我们联系。