文档介绍：洁净手术室培训教材
张利群
一、空气调节和空气净化的基础知识
(一)空气调节的基本概念
1、空气调节及其分类
空气调节就是使房间或封闭空间的温度,相对湿度,洁净度,和气流速度等参数均达到给定要求的技术。也就是说,在人们的生活和工作以及生产和科研的某一个特定的空间内其环境空气的温度,湿度,洁净度,和气流速度等构成了该空间的空气环境。采取必要的技术手段来创造和保持该空间内要求的空气环境就是空气调节的任务。在空气调节系统中,空气处理设备即空调器是实现空气热,湿交换和空气过滤净化的核心部分。一个房间或一个空间,在一般情况下除了有来自该房间内部的围护结构,人员,照明灯具及设备产生的热,湿,粒子,微生物或其他有害物的干扰外,同时还有来自房间外部的大气,太阳辐射等的干扰。为了消除上述来自室内外的干扰,就必须采取必要的技术手段,用在空气处理设备中经热,湿和过滤处理过的空气来转移,置换,稀释和冲淡来自方方面面对房间空气的干扰,来保证房间内一定要求的空气环境。空气调节的原例图见图一和图二。
图一空气调节原理图
图二净化空调原理图
空气调节按使用对象的不同又可划分为舒适性空气调节和工艺性空气调节。
舒适性空气调节就是为了满足人们的舒适要求而设置的空气调节。
工艺性空气调节就是为了满足生产工艺对环境空气参数的要求而设置的空气调节。环境空气的温湿度等参数均由生产工艺来决定。不同的生产工艺对环境空气参数的要求也不相同。
2、湿空气焓湿图及其应用
湿空气的焓湿
湿空气就是我们生活和工作的环境空气,就是生产和科学研究的环境空气。其主要成份是干空气和水蒸汽。所谓干空气就是不含水蒸汽的空气,其中有78%的氮气,21%的氧气和不足1%的氩气,氖气等惰性气体和少量的二氧化碳。在湿空气中虽然水蒸汽的含量非常少,但是它的作用却非常大。从某种意义上说调节湿空气中水蒸汽的含量就是空气调节的重要任务之一。
湿空气的焓湿图是用来表示湿空气的温度、相对湿度、含湿量和焓值等空气状态参数及其相互关系的线算图。是在一定的大气压力的条件下,以焓值为纵坐标含湿量为横坐标,其夹角为1350的线算图。图中有等温度线、等相对湿度线、等含湿量线和等焓值线。利用焓湿图可以表示空气调节处理过程中所发生的混合、加热、冷却、加湿、去湿等所有空气处理过程,并且利用焓湿图可以计算出空气处理过程中所需要的冷量、加热量、加湿量等各种用量。焓湿图见图三。
图三湿空气的焓湿图
②焓湿图中的名词定义:
a. 干球温度:就是用干球温度计测出的空气温度。
b. 湿球温度:就是用湿球温度计测出的空气温度。也就是说将温度计的水银球用浸水的纱
布包裹起来,所测得的稳定的空气温度。从理论来说,湿球温度就是室内放置一盆水,水吸收空气中的热量后部分水蒸发成水蒸汽释放到空气中,增加空气的潜热,而空气失去了热量,温度降低失去了空气的显热。当这一热湿交换达到平衡以后,空气所得的潜热(水蒸汽)和所失的显热(温度降低)达到平衡后,其空气的总热量(焓值)不变时,此时的水面空气的温度就是空气的湿球温度<即增加的潜热等于失去的显热时>。湿球温度也就是相对湿度100%时的饱和温度。
c. 相对湿度:空气中实际的水蒸汽的分压力与同温度下饱和状态空气的水蒸汽的分压力之比。饱和水蒸汽的分压力为100%。
d. 饱和水蒸汽的分压力:空气中的水蒸汽不断增加达到饱和时,空气中的水蒸汽就会凝结成水由空气中分离出来,此时的温度为饱和温度,其相对湿度达到100%。
e. 露点温度:是在一定大气压力的条件下,某含湿量下的未饱和空气因温度不断地降低,相对湿度不断增加,达到饱和状态空气中的水蒸汽凝结成水珠,从空气中分离出来时的温度叫露点温度。也就是空气中的水蒸汽分压力随空气温度降低不断升高,达到饱和状态(100%)时的温度叫露点温度。
:即环境空气中1公斤干空气所含有水蒸汽的质量(g)。
g. 热湿比线:空调房间内的全热负荷与全湿负荷之比。
在电子工业产热量大、产湿量小的洁净厂房一般的热湿比8000~10000大卡/kg趋近正无穷大。
对于医院的洁净手术部的洁净手术室的热湿比大约在1800~2400大卡/kg。因为人多,人的产湿量大,但热负荷较小。
焓湿图的应用
在焓湿图上可以划出空气调节系统中各种空气处理的过程线,并且可以在线算图上查出各种空气处理过程的空气参数和各种所需用量。
a. 等湿加热:空气含湿量不变条件下的加热。环境空气的干球温度升高,相对湿度降低。如:空气处理中用热水和蒸汽为热源的热交换器加热、电加热器的加热。为正的无穷大过程图线。见图四。
b. 等湿降温:空气含湿量不变条件下的降温。环境空气的干球温度降低,相对湿度增加但并未到露点,没有水凝结出来。如:空气处理中的干表冷。即送入表冷器