[科普中国]-空气减湿

降低空气含湿量的处理过程称为减湿处理。在空调中常用的减湿方法有四种：通风减湿、冷却减湿(露点法)、吸收减湿，吸附减湿。

通风减湿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。1

冷却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。1

吸收减湿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。图的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。图中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。由图可见，该系统的溶液再生系统很复杂，故在空调工程中不常采用。1

吸附减湿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。1

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郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学