濕膜加濕器

濕膜加濕器是空調內置加濕器件，主要由濕膜，風機電機，風葉，水泵，電控等組成，加濕系統的核心部件是蒸發介質-濕膜。其材料是由植物纖維或玻璃纖維加入特殊化學原料製成的，具有良好的吸水性及蒸發性。

基本介紹

• 中文名：濕膜加濕器
• 外文名：Wet membrane humidifier
• 特點：等焓加濕 無霧加濕
• 性質：大面積工業加濕機
• 原理：冷熱交換，自然蒸發加濕

發展背景

隨著空調技術的進步和人民生活水平的提高，人們對空氣濕度的要求也隨之提高。空氣濕度和空氣溫度一樣，都是構成空氣品質的重要因素，它對人們的生活環境、工作環境以及工業生產都具有非常重要的意義。

由於濕度環境的重要性，加濕器還有很大的發展潛力，許多國家都在著手研發各種新型的加濕器，其研究的重點有：加濕效果;加濕器的節能；白粉問題；減少水垢等問題。根據加濕器所存在的問題以及適用範圍，可推斷出將來加濕器會朝著高精度控制、低能耗、低噪音、少污染、少病菌、加濕迅速、加濕範圍大等方向發展。而濕膜加濕器正是符合上述研究方向的一種型式。

加濕機理

濕膜加濕器加濕的基本原理是：水經上水泵由管路送至淋水系統，其下部是高吸水性的加濕材料——濕膜。水在重力作用下沿濕膜材料向下滲透，水分被濕膜材料吸收，形成均勻的水膜；當乾燥的空氣通過濕膜材料時，水分子充分吸收空氣中的熱量而汽化、蒸發，使空氣的濕度增加，形成濕潤的空氣。空氣的濕度增加使溫度下降，但空氣的焓值保持不變。濕膜加濕器分為直排水加濕和循環水加濕兩種方式。

濕膜直排水加濕系統工作原理:如圖1所示，經過電磁閥的清潔自來水通過供水管路送到濕膜頂部布水器，水在重力作用下沿濕膜表面往下流，從而將濕膜表面潤濕，流到接水盤中的水通過排水彎管排到下水管道中，此水不循環使用。

圖1

濕膜循環水加濕系統工作原理:如圖2所示，潔淨的自來水(或冷凍水)通過進水管路送到濕膜循環水的循環水箱中，進入循環水箱的水由浮球閥或液位開關來控制。濕膜循環水的水泵將水箱中的水送到濕膜頂部布水器，通過濕膜布水器將水均勻分布，水在重力作用下沿濕膜表面往下流，將濕膜表面潤濕，從濕膜上流下來的未蒸發的水流進循環水箱，再由循環水泵送到濕膜頂部，此過程循環往復，從而達到節水的目的。

圖2

從理論分析，可以得知，低溫水的焓值較低，從液態變成氣態所需要吸收的空氣熱量也較大，往往水還沒有被汽化就從濕膜頂部流到了底部，此時的水溫雖然升高了，但又白白地流走了，造成能源的浪費且又達不到預定的加濕量，而濕膜循環水加濕器工作一段時間後水溫會比較高，此種溫度的水焓值遠高於冬季自來水焓值，故汽化比較容易，加濕效果好。工程上一般都優先採用濕膜循環水加濕器。

濕膜材料

濕膜材料是濕膜加濕器的核心，分為有機濕膜、無機濕膜、鋁合金網狀濕膜、不鏽鋼刺孔濕膜、陶瓷濕膜等。濕膜材料具有較強的吸水性、很好的自我清洗能力、無毒、耐酸鹼、耐黴菌、阻燃及提供水分與空氣間最大的接觸表面積等特點。

對於不鏽鋼濕膜，是在經過了有機、無機、鋁合金三種材料之後，最新研製的濕膜產品，它選用很薄的不鏽鋼板為原料，經過表面沖孔、刺孔，軋制存水細波紋，並作鈍化和親水處理。水在濕材里曲折立體流動，不鏽鋼濕膜表面刺孔被水膜張力連線封堵，克服了浸潤性差的缺點。由於沖孔的存在，加上採用高密度布水，加濕效率比較高，適合於潔淨要求高的工業加濕場所。

濕膜一般採用波紋板交叉重疊的形式，它可以同時控制水流與氣流交叉流動的方向，並提供水流與氣流間最大的接觸表面積。這種結構中傾斜角度大的波紋朝向空氣進入方向，以確保大量的水流向空氣進風方向，這裡正是蒸發現象最強烈的地方，加濕效率比較高。這種結構方式同時提供了介質很好的自身清潔的效果。

優缺點

濕膜加濕器優點：潔淨無噪音。對空氣有洗滌、過濾作用。具有加濕降溫功效。潔淨、等焓加濕，不產生“白粉”現象。

濕膜加濕器缺點：

1、體積大，加濕量小。

2、有機濕膜加濕器吸水性好，飽和效率高，材質輕，造價低，容易腐爛，易滋生細菌，需每年更換濕膜。

3、無機玻璃纖維濕膜加濕器吸水性好，飽和效率高，易碎品，不便安裝搬運，現很少使用。

4、鋁合金濕膜加濕器吸水性差，飽和效率低，造價高，不腐爛，可反覆清洗，適合作循環水加濕系統。

5、使用自來水時濕膜容易結垢，水垢不吸水，蒸發麵積會減少，加濕量銳減，每年要更換。

6、直排水濕膜加濕器的蒸發效率較低，運行時浪費水很多。

7、濕膜加濕器的加濕量跟風量、濕膜厚度、風壓、風速和空氣溫濕度等參數有直接關係。

還有電極加濕器、超音波加濕器、高壓微霧加濕器、高壓噴霧加濕器、離心加濕器、電熱加濕器、濕膜櫃式加濕器、蒸汽加濕器、汽水混合加濕器等等！

特性

1.加濕能力自我調節，飽和效率高，不產生過飽和、結露現象。

2.加濕距離短，節約空調機組的體積。

3.強度高，耐腐蝕，壽命長。

4.降低噪音，維護、保養方便，運行費用低等。

5.良好的降溫效果。

每平米加濕量

濕膜厚度(mm)		50	100	150	200	250	300
無機/有機濕膜	壓力損失pa	35	42	83	125	140	190
	飽和效率%	37	55	75	85	90	95
	標準加濕量（kg/h）	33	49	67	76	80	88
金屬濕膜	壓力損失pa	36	52	87	125	150	195
	飽和效率%	40	60	84	91	93	97
	標準加濕量（kg/h）	36	54	76	85	87	90
備註	濕膜傾角45°，面風速2.5m/s，加濕前溫度35℃，加濕前濕度5%RH

性能影響因素

(1)加濕材料的蒸發麵積對含濕量的影響

影響濕膜加濕器加濕性能的因素很多，增加蒸發麵積是提高加濕效率的主要途徑。為克服加濕能力低的缺點，必須在不改變加濕器尺寸情況下，大幅度擴大蒸發麵積。濕膜採用波紋板交叉重疊的形式，以同時控制水流與氣流交叉流動的方向，並提供水流與氣流間最大的接觸表面積，以確保大量的水流在此蒸發，提高加濕效率。

(2)加濕材料的厚度對出口空氣含濕量的影響

濕膜厚度的增加使空氣與潤濕的填料接觸時間加長，應該說加濕效果更好。但隨著厚度的增加，含濕量也接近飽和含濕量。因此，如果再增加加濕材料的厚度對空氣的處理已經沒有意義了，所以應選取合適的厚度。

(3)空氣流速對含濕量的影響

隨著風機速度的增加加濕量逐漸增大，而當加濕量達到一定的數值後，再增加風機速度，加濕量就呈現下降趨勢。一方面風速增大，熱質交換係數增大，加濕效果會提高，但風速太大會導致空氣與濕膜之間接觸時間縮短而削弱了加濕效果;另一方面，在加濕過程中，空氣與水表面的飽和空氣層之間溫差和水蒸氣分壓差是推動力，當空氣的相對濕度增大到一定值，水蒸氣分壓差降低，進入到空氣中的水蒸氣減少，所以加濕效果會降低。迎面風速增大，加濕效果會提高，但風速太大會導致空氣與濕膜之間的接觸時間縮短，而降低加濕效果，空氣阻力也會急劇升高，所以應有適宜的風速，不要太大。

(4)入口空氣溫度和水溫對含濕量的影響

對於一定結構的濕膜加濕器，空氣和水的初參數決定了熱濕交換推動力的大小。入口空氣狀態決定著空氣吸收水分的能力，進口空氣的乾濕球溫度差越大，熱質交換的推動力越大，降溫加濕效果就越好。

套用

濕膜加濕器是一種潔淨、節能的新型加濕設備，主要特點:加濕空氣時，無白粉現象，結構簡單，由於只有循環水泵耗電，所以耗能低，而且對水質沒有特殊要求，可以對空氣進行潔淨加濕。因此可以廣泛套用於程控機房、計算機房、造紙車間、菸草加工車間、電子生產車間、辦公室、現代居室等場所。

水蒸發時要吸熱，具有空氣冷卻效應，所以濕膜加濕器可以廣泛套用於空調領域。室外空氣經濕膜加濕器處理後直接送到室內。在乾燥地區採用這種形式處理空氣可以在能耗較低的情況下滿足室內人們對舒適度的要求。在需要大通風量的工業場所，例如大中型糧庫，在對糧食進行增濕調質時，可以在設備投資很少的情況下較好改善糧庫的室內環境，使糧食可以滿足加工要求，提高企業的經濟效益。與空調組合加濕就是把濕膜加濕器組裝到空調機內的加濕系統，可以對室外新風進行預處理，可以降低空調能耗，有利於提高空調機的冷卻效率。而且還可以改善或提高室內空氣環境品質。在過渡季節冷負荷較小時，可以利用濕膜加濕器處理空氣，而無需開制冷機，有利於空調系統的節能。在我國西部地區，氣候乾燥、電資源緊張，濕膜加濕器可以在消耗較小電能的情況下，提供舒適的室內環境，滿足生活工作需要。