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摘要：文章介绍了高压微雾加湿器的基本原理和结构，并与干蒸汽加湿器和喷淋加湿器进行了比较，指出其在工厂空调中具有良好的应用前景。
关键词：高压微雾加湿器；工厂空调；应用研究
1、高压微雾加湿器的原理
高压微雾加湿器的原理为：利用高压柱塞泵将经过精密过滤软化后的水加压到30～70bar的压力，然后通过直径约为10mm的高压铜管将加压后的水从“超微孔”喷嘴中喷出，雾化为直径约为1～15μm的超微水粒子，超微水粒子能够吸收空气中的热量，使空气的湿度增大，温度降低。
2、高压微雾加湿器的优点
总体来说，其优点如下。（1）加湿能力强：加湿量大，加湿能力可达10～1000kg/h，是湿膜加湿器的10倍，且方便进行无级调节，不仅可根据空间布局灵活布置微雾喷头，还可根据需要调整湿度范围。（2）雾细：高压喷嘴每秒能产生数亿个极微小的雾滴，雾滴直径仅为1～15μm，加湿效率高，且能同时达到降温、除尘效果。（3）节能：雾化1kg水仅耗电6～10W，是传统电极加湿器耗电量的1%，汽水混合式加湿器耗电量的10%。（4）卫生、无异味：高压微雾加湿器中的水经过高精度过滤，密封在管道内，非循环使用。停止工作时，管道里的少量残留水会自动排泄。因此，杜绝了细菌滋生，不会像湿膜加湿器那样产生异味。（5）系统简单、可靠：高压微雾加湿器由主机、管道、喷头组成，自动化程度高，故障率低，后期几乎没有维护保养工作，降低了人员工作量。（6）节约空间：安装在中央空调内部的只有高压微雾管道，节约了空间，且大大降低了送风机的阻力，减少了风机能耗。改造加湿系统在对加湿器进行分析、论证的同时，我们也参观了业内其他印刷企业的加湿系统。
在对加湿效果、维护费用、建设投入进行综合比较后，我们确定使用高压微雾加湿器，并对公司原有加湿系统进行了统一改造。首先，拆除了原有的湿膜加湿器、底部水槽、水循环管道、水泵、以及相应的控制电箱。因为中央空调机组的加湿功能段只有一个较小的检修出入口，旧的湿膜加湿器无法整体搬出，所以只能在中央空调内部拆解，但由于很多螺栓紧固件、管道接头都被腐蚀了，所以只能采取切割分离的方式将湿膜加湿器清理出去。然后，利用中央空调内部腾出的空间，在中央空调顶板上安装固定两路高压微雾加湿铜管和喷头，将铜管引到一旁的主机，并做好铜管穿过空调侧墙板的密封。最后，在中央空调外部安装一套自来水过滤器和软化水处理装置，为高压微雾加湿主机提供纯净水源，防止日久喷头堵塞结垢，保证微雾质量。
3、微雾加湿器在卷烟生产中的应用
卷烟生产对环境湿度有较高要求，成品烟的生产和辅助车间相对湿度要求控制在±5%以內。目前烟草生产车间的空调加湿器主要有两种，一种是喷淋加湿，另一种是干蒸汽加湿。本文对微雾加湿器进行相关研究，探讨其在卷烟厂空调中应用的可行性和经济性。
3.1微雾加湿器介绍
3.1.1加湿原理
将精滤的水通过高压柱塞泵加压至8～9MPa，从直径为0.1mm的陶瓷喷嘴喷出雾化，产生0.1～5！m的水雾颗粒散出至空气中，与空气充分接触，吸收空气的热量而蒸发为水蒸气。空气失掉显热量，温度降低，水蒸气在空气中使含湿量和潜热量增加。由于空气失掉显热，得到潜热，因而焓值基本不变，故高压微雾加湿的过程是等焓过程。
如图1示，新（W）、回（N）风在C点混合，通过等焓加湿至机器露点L，再热至送风点O，然后送入室内。
3.1.2加湿器本体配置情况
微雾加湿器主要由喷嘴、导流板、水雾分离器、柱塞泵组成，如图2所示，其陶瓷喷嘴和不锈钢导流板固定在耐温工程塑料背板上，水雾分离器是一种亲水性膜材料，能够将过量的水膜二次蒸发，减少水的消耗。
3.2 湿度控制
系统的湿度控制是通过一个外部的P-PI控制器或者一个选配的内置PID控制器实现，控制分为七级，可以达到±5%RH或更高的控制精度，满足卷烟工艺对湿度控制要求。
3.3 其他技术参数
（1）微雾加湿器前必须加装中效以上的过滤装置，过滤精度不小于F6级；（2）水雾分离器前后应安装两个排水口；（3）为保证加湿段的气流均匀，前面应设多孔均流板，采用不锈钢或工程塑料等耐腐材质；（4）风道的允许气流速度为0.5～4m/s，卷烟用空调规范推荐速度为2.5m/s。
3.4 等焓加湿方案的特点
3.4.1 采用等焓加湿的方案，制冷机全年可少开机15天，节约很多运行费用。
3.4.2 相比喷淋加湿器的优点两者都是等焓加湿，高压微雾加湿能够与空气更充分地混合，加湿效果更好；功能段长度比喷淋加湿短，消耗的水量远小于喷淋加湿；喷进的水雾基本被空气吸收，没有水质污染问题，因而喷嘴和空调箱体内壁无需定期清洁，维修量小；因为没有水池，机组内部腐蚀小，机组寿命长。
3.4.3 相比干蒸汽加湿器的优点具有干蒸汽加湿器易控制、加湿精度高的优点，能在过渡季节有效推迟制冷机的开机时间，实现空调系统的节能运行。
3.4.4 缺点对水质的要求较高，电导率要达到3～15Μs/cm，通常工厂提供的自来水或软水不能满足使用要求，应配置一套反渗透的纯水制备系统，规模按总体加湿量的1.2倍配置。另外设备本体造价较高。
4、结语
通过几年的使用，车间员工和中央空调维护保养人员一致表示，微雾加湿器效果非常好，技术先进可靠，自动控制精确，设备稳定可靠，完全可满足工厂生产质量控制的需求。
参考文献：
[1]卷烟厂设计规范[S].（YC009-2004修订版）
[2]薛殿华.空气调节[M].北京：清华大学出版社，1991.6.
[3]孙一坚.卷烟厂空调研究[J].暖通空调.2000，30（5）：12-14.
关键词：高压微雾加湿器；工厂空调；应用研究
1、高压微雾加湿器的原理
高压微雾加湿器的原理为：利用高压柱塞泵将经过精密过滤软化后的水加压到30～70bar的压力，然后通过直径约为10mm的高压铜管将加压后的水从“超微孔”喷嘴中喷出，雾化为直径约为1～15μm的超微水粒子，超微水粒子能够吸收空气中的热量，使空气的湿度增大，温度降低。
2、高压微雾加湿器的优点
总体来说，其优点如下。（1）加湿能力强：加湿量大，加湿能力可达10～1000kg/h，是湿膜加湿器的10倍，且方便进行无级调节，不仅可根据空间布局灵活布置微雾喷头，还可根据需要调整湿度范围。（2）雾细：高压喷嘴每秒能产生数亿个极微小的雾滴，雾滴直径仅为1～15μm，加湿效率高，且能同时达到降温、除尘效果。（3）节能：雾化1kg水仅耗电6～10W，是传统电极加湿器耗电量的1%，汽水混合式加湿器耗电量的10%。（4）卫生、无异味：高压微雾加湿器中的水经过高精度过滤，密封在管道内，非循环使用。停止工作时，管道里的少量残留水会自动排泄。因此，杜绝了细菌滋生，不会像湿膜加湿器那样产生异味。（5）系统简单、可靠：高压微雾加湿器由主机、管道、喷头组成，自动化程度高，故障率低，后期几乎没有维护保养工作，降低了人员工作量。（6）节约空间：安装在中央空调内部的只有高压微雾管道，节约了空间，且大大降低了送风机的阻力，减少了风机能耗。改造加湿系统在对加湿器进行分析、论证的同时，我们也参观了业内其他印刷企业的加湿系统。
在对加湿效果、维护费用、建设投入进行综合比较后，我们确定使用高压微雾加湿器，并对公司原有加湿系统进行了统一改造。首先，拆除了原有的湿膜加湿器、底部水槽、水循环管道、水泵、以及相应的控制电箱。因为中央空调机组的加湿功能段只有一个较小的检修出入口，旧的湿膜加湿器无法整体搬出，所以只能在中央空调内部拆解，但由于很多螺栓紧固件、管道接头都被腐蚀了，所以只能采取切割分离的方式将湿膜加湿器清理出去。然后，利用中央空调内部腾出的空间，在中央空调顶板上安装固定两路高压微雾加湿铜管和喷头，将铜管引到一旁的主机，并做好铜管穿过空调侧墙板的密封。最后，在中央空调外部安装一套自来水过滤器和软化水处理装置，为高压微雾加湿主机提供纯净水源，防止日久喷头堵塞结垢，保证微雾质量。
3、微雾加湿器在卷烟生产中的应用
卷烟生产对环境湿度有较高要求，成品烟的生产和辅助车间相对湿度要求控制在±5%以內。目前烟草生产车间的空调加湿器主要有两种，一种是喷淋加湿，另一种是干蒸汽加湿。本文对微雾加湿器进行相关研究，探讨其在卷烟厂空调中应用的可行性和经济性。
3.1微雾加湿器介绍
3.1.1加湿原理
将精滤的水通过高压柱塞泵加压至8～9MPa，从直径为0.1mm的陶瓷喷嘴喷出雾化，产生0.1～5！m的水雾颗粒散出至空气中，与空气充分接触，吸收空气的热量而蒸发为水蒸气。空气失掉显热量，温度降低，水蒸气在空气中使含湿量和潜热量增加。由于空气失掉显热，得到潜热，因而焓值基本不变，故高压微雾加湿的过程是等焓过程。
如图1示，新（W）、回（N）风在C点混合，通过等焓加湿至机器露点L，再热至送风点O，然后送入室内。
3.1.2加湿器本体配置情况
微雾加湿器主要由喷嘴、导流板、水雾分离器、柱塞泵组成，如图2所示，其陶瓷喷嘴和不锈钢导流板固定在耐温工程塑料背板上，水雾分离器是一种亲水性膜材料，能够将过量的水膜二次蒸发，减少水的消耗。
3.2 湿度控制
系统的湿度控制是通过一个外部的P-PI控制器或者一个选配的内置PID控制器实现，控制分为七级，可以达到±5%RH或更高的控制精度，满足卷烟工艺对湿度控制要求。
3.3 其他技术参数
（1）微雾加湿器前必须加装中效以上的过滤装置，过滤精度不小于F6级；（2）水雾分离器前后应安装两个排水口；（3）为保证加湿段的气流均匀，前面应设多孔均流板，采用不锈钢或工程塑料等耐腐材质；（4）风道的允许气流速度为0.5～4m/s，卷烟用空调规范推荐速度为2.5m/s。
3.4 等焓加湿方案的特点
3.4.1 采用等焓加湿的方案，制冷机全年可少开机15天，节约很多运行费用。
3.4.2 相比喷淋加湿器的优点两者都是等焓加湿，高压微雾加湿能够与空气更充分地混合，加湿效果更好；功能段长度比喷淋加湿短，消耗的水量远小于喷淋加湿；喷进的水雾基本被空气吸收，没有水质污染问题，因而喷嘴和空调箱体内壁无需定期清洁，维修量小；因为没有水池，机组内部腐蚀小，机组寿命长。
3.4.3 相比干蒸汽加湿器的优点具有干蒸汽加湿器易控制、加湿精度高的优点，能在过渡季节有效推迟制冷机的开机时间，实现空调系统的节能运行。
3.4.4 缺点对水质的要求较高，电导率要达到3～15Μs/cm，通常工厂提供的自来水或软水不能满足使用要求，应配置一套反渗透的纯水制备系统，规模按总体加湿量的1.2倍配置。另外设备本体造价较高。
4、结语
通过几年的使用，车间员工和中央空调维护保养人员一致表示，微雾加湿器效果非常好，技术先进可靠，自动控制精确，设备稳定可靠，完全可满足工厂生产质量控制的需求。
参考文献：
[1]卷烟厂设计规范[S].（YC009-2004修订版）
[2]薛殿华.空气调节[M].北京：清华大学出版社，1991.6.
[3]孙一坚.卷烟厂空调研究[J].暖通空调.2000，30（5）：12-14.