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摘要：目前的空气处理设备，在温度与湿度的调节控制中，存在一些不合理的问题，文章从空调系统的自动控制入手，简述了室内空气热湿处理的一些运用原理，并提出采用组合式空气热湿处理系统，实现对空气降温、除湿、加热和加湿的综合处理。
关键词：空气热湿处理组合式复叠循环
一、空气热湿处理
温度与湿度，我们的生活环境中无处不在，它不仅影响人们的生活，而且对于从事工业生产的一些行业，如木材加工业，食品贮藏与加工业，以及某些化工行业都有影响，为了满足生严生活的需要，需要对空气的温度与湿度进行调节处理。
目前的空气处理设备，在温度与湿度的调节控制中，一般都是独立地进行调节，忽视温度和湿度控制的联系，存在一些不合理的问题，而且在功能上比较单一，在对空气进行热湿处理的过程中，需要分别购置不同的处理设备，受季节等环境因素的影响，处理设备中某些机组的使用率较低，造成投资大，运行维护费用多，以及设备的闲置与浪费。
因此迫切需要有效的应用空气热湿处理设施，合理采用一些新的处理设置，实现对空气降温、除湿、加热和加湿的综合处理。
二、处理设施的有效应用
1、室内空气热湿处理的设计应用
以空调系统的自动控制为例进行实验设讹室内空气处理采用集中式空气处理，即空气被设置于室内的空气处理机组吸入，在空调机组内部进行冷却、除湿、加热、加湿处理，处理后的空气由风机吹出，经孔板出风，与室内空气进行热湿交换，此过程连续循环进行。
(1)空气的热湿处理
空气的冷却、除湿，由表面式空气换热盘管承担，空气换热盘管也就是制冷系统的蒸发器。空气的加热，采用电加热器，具有加热均匀，热量稳定、结构紧凑，易于实现温度自动调节的特点，电加热器的选择比较简单，可直接按加热空气所需的热量来确定加热器的电功率。注意的是，电加热器的风速应≥3m/s，以免风速过低，导致电热管表面温度过高，从而缩短使用寿命。
空气的加湿采用电热式蒸汽加湿，将电热元件置于水槽通电，水被加热产生蒸汽，可对空气进行等温加湿，具有加湿迅速、稳定、控制方便的优点。由于模拟实验室有低温高湿的工况要求，空气加湿效率低，若处理不当，大量蒸汽极易凝结成水滴，并随气流吹出，造成试验室内的吹水现象，解决此问题的关键是提高加湿效率，以及做好汽液分离，因此，蒸汽分配管要尽量在迎风面均匀布置-蒸汽出口设置在加热器后段；蒸汽出口安装汽液分离器，使凝结水能够通过引水管及时排走。
(2)采用蒸发压力调节阀，保证高湿度时蒸发器的长期运行。
室内要求中温、高湿度工况时，蒸发温度有可能低于零度，蒸发器盘管容易结霜堵塞，应采取措施，调节蒸发器的换热能力，尽量延长其有效工作时间。可在蒸发器出口管路上设置蒸发压力调节阀，这是一种受阀前压力控制的比例型节流调节阀，通过人工设定最小蒸发压力来保证蒸发温度不低于零度。此外，在0℃以下工况时，采用大片距的盘管，配和大风量的风机和回风加热器，可有效的减缓蒸发器在负温时的结霜情况。
(3)采用喷液冷却装置，限制压缩机排气温度过高。
室内35℃以上高温工况时，蒸发器出口处的制冷剂过热度较大，压缩机吸气温度较高，导致排气温度高，若不控制，则压缩机很快会出现故障。采用喷液冷却机构。当温控器感受到压缩机排气温度超过设定值时，电磁阀通电开启，从系统冷凝器后引一定流量的液体制冷剂，经毛细管节流冷却后，喷入压缩机吸气管，通过降低吸气温度，从而降低压缩机排气温度。当排气温度低于设定值时，电磁阀失电关闭，液喷射停止。
2、采用组合式空气热湿处理系统
(1)可以实现对空气的降温、除湿、加热和加湿处理，并可以按不同的模式运行，以提高空气处理的范围，扩大对环境的适应范围。
组合式空气热湿处理系统，采用复叠循环的装置，实现低温级单级制热、冷冻除湿，低温和中温级两级复叠循环制冷’制热和两级冷冻除湿；高温和中温级的双级热泵加湿，高温、中温和低温三级热泵加湿8种运行模式。从而实现对空气较广范围的降温、除湿、加热和加湿的综合处理。
(2)两级冷冻除湿过程中，因蒸发温度较低，蒸发器结霜是不可以避免的，设置2个蒸发器轮换使用，采用自然或通风融霜方式，可避免传统融霜方式造成的冷量损失。
以空调技术为例，在空气的除湿技术中，冷却干燥除湿是目前最为广泛采用的除湿方法。其原理是利用换热器表面温度低于空气的露点温度，空气中的水蒸气凝结析出，空气的含湿量下降，将处理后的空气复热，温度升高，相对湿度下降，从而达到降低湿度的目的。单级冷冻除湿在高温高湿环境下得到了广泛应用，但单级冷冻除湿受蒸发温度限制，除湿能力是有限的，不能满足较低湿度环境的要求。因此，目前在小湿度要求情况下，常采用转轮除湿技术，但转轮除湿后因吸附凝结放出汽化热，使空气温度升高，处理后的空气需再冷却，且吸湿材料的再生也需要另外的再生系统，这样使系统复杂化，设备投资增加。
采用两级复叠降低蒸发温度进行冷冻除湿，空气经过不同温度的表冷器后复热，得到的相对湿度。由于两级复叠运行，制冷剂的蒸发温度可以达到-30℃或更低。采用两级冷冻除湿，理论上可以得到相对湿度低于lO％，甚至更低的低湿度环境，但是表冷器表面温度此时低于0℃，蒸发器表面将会结霜，需要融霜。两级冷冻除湿循环中，因蒸发温度较低，结霜是不可避免的，传统的电热融霜和旁通热气融霜将造成较大的能量损失，在两级冷冻除湿过程中使用2个蒸发器轮换使用，采用自然融霜或通风融霜方式，加快了融霜过程。
(3)在冷冻除湿过程中，利用流经蒸发器后的低温空气预冷进风空气，降低显热负荷，组合式空气热湿处理系统的预冷循环，有明显的节能效益，进风温度越高，要求湿度越低，即显热负荷越大，预冷循环的节能效率越大。
三、结语
总之，针对不同空气热湿处理过程，选择合理的空气热湿处理设施和热湿处理自动控制系统对提高室内空气品质和维持室内所必需的温湿度及节约能源减少设备投资均具有十分重要的意义。
关键词：空气热湿处理组合式复叠循环
一、空气热湿处理
温度与湿度，我们的生活环境中无处不在，它不仅影响人们的生活，而且对于从事工业生产的一些行业，如木材加工业，食品贮藏与加工业，以及某些化工行业都有影响，为了满足生严生活的需要，需要对空气的温度与湿度进行调节处理。
目前的空气处理设备，在温度与湿度的调节控制中，一般都是独立地进行调节，忽视温度和湿度控制的联系，存在一些不合理的问题，而且在功能上比较单一，在对空气进行热湿处理的过程中，需要分别购置不同的处理设备，受季节等环境因素的影响，处理设备中某些机组的使用率较低，造成投资大，运行维护费用多，以及设备的闲置与浪费。
因此迫切需要有效的应用空气热湿处理设施，合理采用一些新的处理设置，实现对空气降温、除湿、加热和加湿的综合处理。
二、处理设施的有效应用
1、室内空气热湿处理的设计应用
以空调系统的自动控制为例进行实验设讹室内空气处理采用集中式空气处理，即空气被设置于室内的空气处理机组吸入，在空调机组内部进行冷却、除湿、加热、加湿处理，处理后的空气由风机吹出，经孔板出风，与室内空气进行热湿交换，此过程连续循环进行。
(1)空气的热湿处理
空气的冷却、除湿，由表面式空气换热盘管承担，空气换热盘管也就是制冷系统的蒸发器。空气的加热，采用电加热器，具有加热均匀，热量稳定、结构紧凑，易于实现温度自动调节的特点，电加热器的选择比较简单，可直接按加热空气所需的热量来确定加热器的电功率。注意的是，电加热器的风速应≥3m/s，以免风速过低，导致电热管表面温度过高，从而缩短使用寿命。
空气的加湿采用电热式蒸汽加湿，将电热元件置于水槽通电，水被加热产生蒸汽，可对空气进行等温加湿，具有加湿迅速、稳定、控制方便的优点。由于模拟实验室有低温高湿的工况要求，空气加湿效率低，若处理不当，大量蒸汽极易凝结成水滴，并随气流吹出，造成试验室内的吹水现象，解决此问题的关键是提高加湿效率，以及做好汽液分离，因此，蒸汽分配管要尽量在迎风面均匀布置-蒸汽出口设置在加热器后段；蒸汽出口安装汽液分离器，使凝结水能够通过引水管及时排走。
(2)采用蒸发压力调节阀，保证高湿度时蒸发器的长期运行。
室内要求中温、高湿度工况时，蒸发温度有可能低于零度，蒸发器盘管容易结霜堵塞，应采取措施，调节蒸发器的换热能力，尽量延长其有效工作时间。可在蒸发器出口管路上设置蒸发压力调节阀，这是一种受阀前压力控制的比例型节流调节阀，通过人工设定最小蒸发压力来保证蒸发温度不低于零度。此外，在0℃以下工况时，采用大片距的盘管，配和大风量的风机和回风加热器，可有效的减缓蒸发器在负温时的结霜情况。
(3)采用喷液冷却装置，限制压缩机排气温度过高。
室内35℃以上高温工况时，蒸发器出口处的制冷剂过热度较大，压缩机吸气温度较高，导致排气温度高，若不控制，则压缩机很快会出现故障。采用喷液冷却机构。当温控器感受到压缩机排气温度超过设定值时，电磁阀通电开启，从系统冷凝器后引一定流量的液体制冷剂，经毛细管节流冷却后，喷入压缩机吸气管，通过降低吸气温度，从而降低压缩机排气温度。当排气温度低于设定值时，电磁阀失电关闭，液喷射停止。
2、采用组合式空气热湿处理系统
(1)可以实现对空气的降温、除湿、加热和加湿处理，并可以按不同的模式运行，以提高空气处理的范围，扩大对环境的适应范围。
组合式空气热湿处理系统，采用复叠循环的装置，实现低温级单级制热、冷冻除湿，低温和中温级两级复叠循环制冷’制热和两级冷冻除湿；高温和中温级的双级热泵加湿，高温、中温和低温三级热泵加湿8种运行模式。从而实现对空气较广范围的降温、除湿、加热和加湿的综合处理。
(2)两级冷冻除湿过程中，因蒸发温度较低，蒸发器结霜是不可以避免的，设置2个蒸发器轮换使用，采用自然或通风融霜方式，可避免传统融霜方式造成的冷量损失。
以空调技术为例，在空气的除湿技术中，冷却干燥除湿是目前最为广泛采用的除湿方法。其原理是利用换热器表面温度低于空气的露点温度，空气中的水蒸气凝结析出，空气的含湿量下降，将处理后的空气复热，温度升高，相对湿度下降，从而达到降低湿度的目的。单级冷冻除湿在高温高湿环境下得到了广泛应用，但单级冷冻除湿受蒸发温度限制，除湿能力是有限的，不能满足较低湿度环境的要求。因此，目前在小湿度要求情况下，常采用转轮除湿技术，但转轮除湿后因吸附凝结放出汽化热，使空气温度升高，处理后的空气需再冷却，且吸湿材料的再生也需要另外的再生系统，这样使系统复杂化，设备投资增加。
采用两级复叠降低蒸发温度进行冷冻除湿，空气经过不同温度的表冷器后复热，得到的相对湿度。由于两级复叠运行，制冷剂的蒸发温度可以达到-30℃或更低。采用两级冷冻除湿，理论上可以得到相对湿度低于lO％，甚至更低的低湿度环境，但是表冷器表面温度此时低于0℃，蒸发器表面将会结霜，需要融霜。两级冷冻除湿循环中，因蒸发温度较低，结霜是不可避免的，传统的电热融霜和旁通热气融霜将造成较大的能量损失，在两级冷冻除湿过程中使用2个蒸发器轮换使用，采用自然融霜或通风融霜方式，加快了融霜过程。
(3)在冷冻除湿过程中，利用流经蒸发器后的低温空气预冷进风空气，降低显热负荷，组合式空气热湿处理系统的预冷循环，有明显的节能效益，进风温度越高，要求湿度越低，即显热负荷越大，预冷循环的节能效率越大。
三、结语
总之，针对不同空气热湿处理过程，选择合理的空气热湿处理设施和热湿处理自动控制系统对提高室内空气品质和维持室内所必需的温湿度及节约能源减少设备投资均具有十分重要的意义。