3.2 环境湿度控制（课件）-《传感器检测技术》同步教学（电子工业版）

模块三 湿度传感器及其应用 课题二 环境湿度控制 任务目标 ★ 熟悉环境湿度控制的常用方法。 一、环境湿度控制的方法 空气相对湿度为45%~60%时人体感觉最为舒适，也不容易引起疾病。当空气湿度高于65%或低于38%时，微生物繁殖滋生最快；当相对湿度在45%~55%时，病菌的死亡率较高。为了使环境湿度满足要求，就要采用一定的控制方法来改变湿度。如果湿度过高，则要进行除湿；反之，如果湿度过低，则要进行加湿。 1．除湿技术 空气除湿是一门涉及多个学科的综合性技术，目前已被广泛应用于仪器仪表、生物、环保、纺织、冶金、化工、石化、原子能、航空、航天等领域。常用的空气除湿技术主要有冷却除湿、吸附除湿和吸收除湿等。 （1）冷却除湿 冷却除湿的原理是湿空气温度降低到露点温度以下时会析出水汽。在实现时，冷却除湿要使用制冷式冷源，先通过降低蒸发器表面温度使空气温度降到露点温度以下，从而析出水汽，降低空气的含湿量，再利用部分或全部冷凝热加热冷却后的空气，从而降低空气的相对湿度，达到除湿目的。凡通过这种方式将密封空间内空气中的水分排出以降低湿度的除湿方式均属冷却除湿。 制冷除湿机典型结构： 图3-13 一般制冷除湿机结构 蒸发器：制冷剂在其中沸腾，吸收被冷却介质的热量后，由液态转变为气态。 压缩机：消耗一定的外界功后，把蒸发器中的气态制冷剂吸入，并压缩到冷凝压力后排入冷凝器中。      冷凝器（再热器）：气态制冷剂在冷凝器中将热量传递给冷却介质（空气或常温水）后，冷凝成液体。 膨胀阀（节流阀）：将冷凝后的高压液态制冷剂通过其节流作用，降低到蒸发压力后，送入蒸发器中。 制冷系统工作流程为： 压缩机将蒸发器所产生的低压、低温制冷剂蒸气吸入汽缸内，经压缩压力升高（温度也升高）到稍大于冷凝器内的压力时，将气缸内的高压制冷剂蒸气排到冷凝器中，所以压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气的作用。 在冷凝器内高压高温的制冷剂蒸气与温度较低的空气（或常温水）进行热交换而冷凝为液态制冷剂。 液态制冷剂再经过膨胀阀降压（降温）后进入蒸发器，在蒸发器内吸收被冷却物体的热量后而再次汽化。这样，被冷却物体便得到冷却，而制冷剂蒸气被压缩机吸走。因此，制冷剂在系统中经过压缩、冷凝、膨胀、蒸发这样四个过程，完成一个循环。 送风系统工作流程为： 湿空气被吸入后，在蒸发器被冷却到露点温度以下，水汽凝结成水被析出，含湿量下降； 然后进入冷凝器，吸收制冷剂的热量而升温，相对湿度降低，由送风机送入房间。 （2）吸附除湿 吸附除湿的原理是某些固体（除湿剂，或称干燥剂）对水蒸汽分子具有强烈的吸附作用。当空气与除湿剂接触时，空气中的水蒸汽被吸附而解脱，从而达到除湿目的。常用的固体除湿剂有硅胶、氧化铝、分子筛、氯化钙等，使用后脱出吸附的水分可再次使用。 吸附式除湿装置主要有两类：一类是固定床式除湿器，另一类是旋转式除湿器。 最原始的固定床除湿是在密封的容器内放置除湿剂进行除湿。后来将固体吸附剂作为固定层填充于塔（筒）内进行空气除湿，该除湿方式为间歇方式，需要定期进行脱附处理，操作与控制都不方便。 旋转式除湿器是指转轮除湿机，它是利用一种特制的吸湿纸来吸收空气中的水分。吸湿纸以玻璃纤维滤纸为载体将除湿剂和保护加强剂等液体均匀吸附在滤纸上烘干而成，它固定在蜂窝状转轮上，转轮两侧由特制的密封装置分成两个区域：处理区域及再生区域。当需要除湿的潮湿空气通过转轮的处理区域时，湿空气的水蒸汽被转轮的吸湿纸所吸附，干燥空气被处理风机送至需要处理的空间；而不断缓慢转动的转轮载着趋于饱和的水蒸汽进入再生区域；再生区内反向吹入的高温空气使得转轮中吸附的水分被脱附，被再生风机排出室外，从而使转轮恢复了吸湿的能力而完成再生过程，转轮不断地转动，上述的除湿及再生周而复始地进行，从而保证除湿机持续稳定的除湿状态。 （3）吸收除湿 吸收除湿的依据是某些溶液（液体干燥剂）能够吸收空气中的水分。液体干燥剂具有很强的吸湿能力和容湿能力，当其表面蒸汽压比周围环境湿空气蒸汽压低时，具有吸湿能力，吸收空气中的水分变成稀溶液，同时湿空气的含湿量下降。液体干燥剂在吸湿的过程中会放出热量，此热量是水分由气态变为液态时释放出来的热量。 当空气在除湿器内与喷洒的吸收液接触时，空气中的水分被溶液吸收而除湿；吸收水分后的溶液由溶液循环泵送到再生器，和由加热盘管加热的再生空气接触，溶液中的水分蒸发并伴随再生空气排出室外，再生器内浓度提高的溶液再由循环泵送入除湿器。 2．加湿技术 以日常生活为例，寒冷时节常在室内进行采暖，即使温度处于热舒适范围内，过低的湿度仍然会使人们感到不舒适 。 空气加湿从大的方面来说有两类：一类是向空气中蒸发水，另一类是直接向空气中喷入水蒸汽。从加湿原理上可分为水汽化式、水喷雾式和蒸汽式。目前，常见的加