空气范文10篇

空气范文篇1

此次检验的项目为甲醛、苯、氨、总挥发性有机化合物(TVOC)，检测标准参照GB/T18883-2002《室内空气质量标准》抽检，抽查的29辆汽车中只有奥迪A4\A6、本田雅阁\风范、广汽丰田凯瑞、起亚欧菲莱、mazda6等8个品牌汽车的室内空气均存在甲醛超标和TVOC含量符合标准。

29个品牌汽车抽检的检验报告中，别克君威甲醛含量不符合要求，超标0.09；别克君悦甲醛、TVOC含量不符合要求，其中甲醛超标0.05，TVOC含量超标0.4；上海大众PASSAT甲醛、TVOC含量不符合要求，其中甲醛超标0.06，TVOC含量超标0.10；福特福克斯甲醛、TVOC含量不符合要求，其中甲醛超标0.03，TVOC含量超标0.10；福特致胜甲醛含量不符合要求，超标005；东风本田思伯睿TVOC含量不符合要求，超标0.10；东风本田CRV甲醛含量不符合要求，超标0.11；标志207甲醛、TVOC含量不符合要求，其中甲醛超标0.21，TVOC含量超标0.50；荣威550甲醛、TVOC含量不符合要求，其中甲醛超标0.04，TVOC含量超标0.15；荣威750甲醛、TVOC含量不符合要求，其中甲醛超标0.06，TVOC含量超标0.60；长城炫丽甲醛含量不符合要求，超标0.06；长城酷熊甲醛含量不符合要求，超标0.07；长城哈弗甲醛含量不符合要求，超标0.01；mazda3甲醛含量不符合要求，超标0.01；mazda2甲醛含量不符合要求，超标0.01；斯柯达晶锐甲醛、TVOC含量不符合要求，其中甲醛超标0.10，TVOC含量超标0.10；比亚迪F3甲醛含量不符合要求，超标0.17；比亚迪F6甲醛、TVOC含量不符合要求，其中甲醛超标0.10，TVOC含量超标0.15。

如今，随着国家广大内需政策的不断推行和人民生活水平的提高，汽车消费日益增多，汽车内装饰五花八门，车内空气质量直接影响到消费者的人身健康，因此车内装饰受到全社会的关注。汽车内的空间封闭暴晒后，有害物质大量挥发，浓度急剧增加，如果消费者长时间停留在狭小封闭的环境中，有害物质对人身的伤害是不可预计的，特别是在开车过程中处于工作状态，精神高度集中，可能会因车内空气质量不好而导致身体不适，如疲惫、头晕、恶心等症状，从而影响到安全驾驶。

空气范文篇2

但我国公路条件的改善为汽车空气悬架创造了基本的使用条件。2007年底，我国高速公路通车里程已接近5.36万km，高速公路里程稳居世界第二，仅次于美国，而且高速公路正以每年4000km的速度增长。按照规划，我国到2010年将建成6.5万km的高速公路，完成我国现代化交通网络的基本骨架。国内高速公路的发展对汽车的操纵稳定性、平顺性、安全性提出了更高的要求，对空气悬架国内市场产生了很大的促进作用。此外，重型汽车对路面破坏机理的研究及认识进一步加深，政府对高速公路养护的重视，限制超载逐步在国内各地受到重视，使空气悬架在重型车市场的应用也将进一步扩大，为适应高速公路运输的需要，高级客车和大型载货车都必须使用空气悬架。

我国2001~2010年《道路运输业发展规划纲要》中明确提出：2005年全国营运客车总量达到163万辆，高级客车占10%以上；营运货车达到485万辆。2010年全国营运客车总量达到220万辆，高级客车占25%以上；营运货车达到550万辆。交通部《营运客车类型划分及等级评定》JT/T325-2002标准规定2002年7月1日开始高档客车必须装用空气悬架。据交通部门有关规定，允许装用空气悬架的车辆承载量在额定轴荷的基础上增加10%。

根据交通部《营运客车类型划分及等级评定》的规定，2007年1月1日起，大型高一级客、中型高二级客车也要采用空气悬架，为我国空气悬架市场带来巨大商机。据估计，2007年我国大中型客车产量在11.5万左右(含客车非完整车辆)，其中空气悬架装配量达到2.11万套。我国大中型客车空气悬架的装配率也从2005年的8%，上升到2007年的18.4%。未来三年，随着2008年北京奥运会、2010的上海世博会和广州亚运会相继举办，我国客车市场对空气悬架的需求会进一步上升。第三次修改后的交通行业标准JT/T325-2006《营运客车类型划分及等级评定》更是将独立空气悬挂配置作为客车高等级的采用标准，为独立空气悬架产品的推广使用创造了一个良好的外部环境。

空气悬架在中国会沿着欧美曾经走过的轨迹发展，其回报不可忽略。但是如果成本高昂或悬架产品使他们失去在公交车维护方面的专业优势，长途客车或公交车运营商会失去采用空气悬架的耐心。忽略中国本土技术的进口系统将增加运营商的成本，因为这样会导致昂贵的配件市场备件成本及不同系统的培训成本。中国有良好的车桥生产基地，其设计技术符合中国的具体环境。应该使用符合这些技术的空气悬架来实现悬架的优良性能和可靠性。

而目前在汽车悬架系统方面，我国除了钢板弹簧悬架的设计及应用比较成熟以外，其它的悬架技术的应用绝大部分还处于车型引进、仿制或直接购买产品阶段。悬架产品的设计开发滞后，一方面，表现在设计手段落后，计算机应力分析、动态仿真在企业中应用还较少；另一方面，没有建立一套完善的设计评价体系。在美国，由于空气悬架的普遍应用，已经成就了一批专门从事空气悬架设计、制造的悬架专业公司。我国交通行业标准《营运客车类型划分及等级评定》已经规定，高级大、中型客车要采用空气悬架，但既没有一家整车厂能独立设计出空气悬架成功地应用于整车，也没有一家悬架专业公司能够设计出并向市场提供成熟的空气悬架产品。虽然我国加入WTO之后汽车及零部件产业会全面融入全球经济一体化，汽车行业可以实现全球采购，但是不能拥有悬架设计和制造的关键技术，整车的市场竞争力肯定会受到削弱。

虽然国内对空气悬架已经有了很多研究，部分产品已经开始批量生产，但是，从目前国内使用空气悬架的大客车来看，普遍存在如下一些问题：气囊脱落、推力杆螺丝易松动、推力杆断裂、推力杆衬套寿命不长、制动容易跑偏等等问题。国产货车还在使用传统的钢板弹簧或螺旋弹簧悬架。对空气悬架设计、空气悬架的可靠性分析、空气悬架与整车匹配技术以及电子控制系统控制规律的研究，是今后空气悬架的主要研究方向。

根据这种状况，我国汽车零部件企业应当借此机遇，加快研发空气悬架产品。首先必须明确划分空气悬架系统设计开发的权限与分工，由研发部门负责研发方向、确定系统特性参数，指定具体的二级开发单位，实现产品的快速研发和升级换代。其次，要从产品的工艺路线入手，制定合理的开发配套模式。针对空气悬架产品的系统特性，采取“二级开发、总成集配、模块供货”，并集中于一家公司。最后，应摒弃狭隘的自主开发理念，积极开展与国外强势企业的合资合作，加快融入空气悬架领域的国际竞争、合作和发展，最终实现我国商用汽车整体技术水平及竞争实力的提升。

【摘要】悬架系统是汽车的重要组成部分。本文在查阅了大量空气悬架和空气弹簧的研究文献和对国内相关企业调研的基础上，综合分析了国内外空气悬架的发展和使用现状，并简要总结了今后空气悬架的主要研究和发展方向。

【关键词】空气悬架客车发展

参考文献：

[1]汪卫东.汽车空气悬架的发展及我国研发对策思考.客车技术与研究，2005，（5）.

空气范文篇3

一、工作目标

到年，区域大气环境管理机制基本形成，全市大气污染防治能力显著增强，主要大气污染物排放总量大幅下降，酸雨、灰霾等污染明显减少，区域环境空气质量明显改善。

（一）全面完成“十二五”大气主要污染物减排目标任务。

（二）火电、建材、印染、化工、合成革、制药等重点行业企业污染物排放实现排气口与厂界“双达标”。

（三）建成覆盖全市的机动车排气检测和监管体系，机动车年审排气污染同步检测率达到100%，加油站、储油库、油罐车的油气排放达到国家相关标准。

（四）清洁能源使用率金华市区建成区达70%以上，县（市）城区达50%以上。

（五）城市市区餐饮业油烟净化装置配备率达到100%，并建立运行维护制度；城市市区所有建筑工地现场施工达到扬尘控制要求。

（六）农村秸秆综合利用率达90%以上，基本杜绝秸秆野外焚烧现象；“烟尘控制区”覆盖城市市区；完成绿色矿山创建任务，需治理与修复的废弃矿山治理率达98%以上。

（七）全市森林覆盖率达61%以上，力争一批城市林木覆盖率达30%以上。

（八）全市大气复合污染监测和预警体系建成投运，环境空气质量评价体系逐步完善。

（九）全市城市空气质量年均值达到国家二级标准，酸雨率和酸度均有所下降，灰霾和光化学烟雾污染出现频率明显下降。

二、实施步骤

（一）启动阶段。初步建立区域大气环境管理与协调机制；开展大气污染源排放清单调查，确定重点整治名单，编制清洁空气行动实施方案和下一阶段工作计划。

（二）推进阶段。全面开展区域空气污染治理工作，完成年度大气污染物减排任务；实施重点城市大气复合污染监测体系建设方案，逐步建立环境空气质量评价指标体系。到年，主要大气污染物排放总量控制制度进一步健全，大气环境污染防治能力得到增强，环境空气质量趋于改善。

（三）深化阶段。巩固和深化工业、交通物流等领域的污染治理成果，确保到年全面完成“十二五”大气主要污染物减排任务，大气污染重点问题基本解决，酸雨、灰霾和光化学烟雾污染明显减少，环境空气质量持续改善。

三、实施内容

（一）实施工业大气污染防治工程。

1.优化城区工业布局。加强城区环境综合整治，通过推进产业结构调整和转型升级，及时搬迁对城市大气污染严重和群众反映强烈的高污染企业。同时，严格限制新建钢铁、建材、焦化、有色、化工等废气高排放企业。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市发改委、经委、环保局。

2.完成火电企业脱硫脱硝设施建设，进一步提高除尘效率。新建和在建燃煤发电机组、热电锅炉应同步配套建设高效除尘、脱硫和脱硝设施。现役燃煤发电机组在确保除尘、脱硫设施高效运行的基础上，开展烟气脱硝治理或低氮燃烧改造。到年，现役35吨以上燃煤锅炉烟气脱硫率与脱硫设施投运率分别达90%和95%以上。责任单位：各县（市、区）政府，市发改委，金华电业局，市经委、环保局。

3.加强水泥行业大气污染整治。完善水泥企业除尘设施，通过燃烧器改造等技术，逐步降低水泥回转窑氮氧化物排放。到年，全市所有水泥回转窑实现氮氧化物减排，所有水泥厂（含粉磨站）、水泥制品厂生产设备排放的粉尘及无组织排放的粉尘均达到相应的国家标准。责任单位：各县（市、区）政府，市环保局、发改委、经委。

4.推进有机废气污染控制。有机废气排放企业采用清洁生产技术，减少有机溶剂使用量。加强对有机废气的收集，增强废气净化效果，做到污染物排气筒排放浓度和厂界浓度双达标。所有印染企业必须在年底前完成定型机废气整治并确保稳定运行。化工、医药、农药、印刷、家具（玩具）制造、喷漆、涂料、塑料、橡胶以及合成革等行业在年底前完成有机废气整治。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市环保局、经委。

5.控制工业锅炉窑炉污染。所有工业锅炉窑炉使用单位均要配备符合要求的污染治理设施，确保各种污染物排放稳定达标。禁止直接使用含硫量超过0.5%的煤炭。鼓励4吨/时（含）以上、20吨/时（含）以下的燃煤锅炉逐步分批进行清洁能源改造或煤气化、水煤浆等洁净燃烧技术改造。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市发改委、经委、环保局、质量技监局。

6.加快淘汰落后产能。关闭石灰窑土窑和不符合矿产资源总体规划的采石生产企业，淘汰工艺落后的生产稀释剂、涂料、油墨、黏合剂等小化工企业和污染严重的铸造冲天炉、单段煤气发生炉的生产工艺及设备。年底前，淘汰综合电耗大于200千瓦时/千克的多晶硅产能。年底前，淘汰窑径3米以下的水泥磨机（生产特种水泥的除外）。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市发改委、经委、环保局、国土资源局。

（二）实施绿色交通物流工程。

1.加强新机动车排气污染控制。全市新车注册登记严格执行国家机动车污染物排放标准，并力争提前执行国家下一阶段机动车污染物排放标准。责任单位：各县（市、区）政府，市公安局、环保局。

2.实施机动车环保分类标志管理。对“黄标车”实行区域限行。同时，加快“黄标车”和低速载货车淘汰进程。责任单位：各县（市、区）政府，市贸易粮食局、公安局、交通局、环保局、农业局。

3.加快建设机动车排气检测体系。建设完善机动车排气定期检测线。检测机构应按规定的技术规范与检测方法对在用机动车进行检测。环保部门要依法加强对检测机构的日常监管，并视需要向检测机构派驻监督员。责任单位：有关县（市、区）政府，市环保局、公安局、交通局。

4.建立在用机动车检测与维修制度。在用机动车排气定期检测按国家规定的车辆安全技术检验期限同期进行，同步检测率达到100%。建立省、市、县机动车排气监督管理信息网络体系。责任单位：有关县（市、区）政府，市环保局、公安局、交通局。

5.切实提高油品质量。自年月日起，全市统一供应符合国家第三阶段标准的车用柴油。加强油品供应升级后的市场监管，确保车用成品油达到相应的国家标准，积极推广新型能源，鼓励使用甲醇汽油。责任单位：中石油、中石化金华分公司，各县（市、区）政府，市贸易粮食局、经委、发改委、质量技监局。

6.加快油气回收工作进程。对现有加油站、储油库、油罐车开展油气综合治理，新建加油站、储油库须按国家有关排放标准建设。自年月日起，全市加油站、储油库、油罐车油气排放执行相应的国家标准。责任单位：中石油、中石化金华分公司，各县（市、区）政府，市环保局、质量技监局、安全监管局。

7.构建快速便捷的交通系统。加快建设以城市为中心的快速便捷交通系统，优先发展大容量的城市公共交通，完善区域交通网络。推进交通管理现代化建设，保障道路安全畅通，减少因道路拥堵造成的机动车排气污染。鼓励发展和推广使用节能环保型汽车，探索建立电动汽车商业运营模式。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市交通局、公安局、建设局。

8.发展“绿色”物流。加强对货物装卸、物料堆场、化工原料储罐的管理，大力整治粉尘、挥发性有机物污染。强化对低速货车和非道路移动机械的环境管理，督促物流企业使用绿色环保标准的货物运输车，规范交通运输环境保护制度，减少因交通运输及事故造成的环境污染。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市交通局、环保局、农业局。

（三）实施城市“蓝天工程”。

1.推行清洁能源。加强“高污染燃料禁燃区”划定工作，逐步扩大禁燃区范围，结合西气东输、川气东输等重点工程，大力推进清洁能源替代传统能源工作。到年，金华市区建成区清洁能源使用率达70%以上，县（市）城区达50%以上。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市发改委，金华电业局，市经委、环保局。

2.防治建筑工地扬尘污染。各地要根据当地情况制定建筑工程施工现场扬尘控制规定。建筑工地采取道路硬化、主体结构施工外脚手架密目网全封闭、车辆出工地进行冲洗等措施，确保施工工地内外环境整洁。建筑物拆除必须边拆除、边洒水、边清运渣土，渣土、垃圾应在拆除完成后3天内清运完毕，暂时不能清运出场的，要采取相应的防尘措施。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市行政执法局、环保局、建设局。

3.加强餐饮业油烟污染防治。城区内排放油烟的所有餐饮企业和单位食堂必须安装油烟净化装置，并建立运行维护制度，按要求定期对油烟净化装置进行清洗，确保油烟达标排放。城区内的居民住宅或者以居住为主的商住楼内不准新批产生油烟污染的餐饮服务经营场所。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市行政执法局、环保局、工商局、卫生局。

4.开展服装干洗业污染治理。新（改、扩）建干洗店应使用具有净化回收干洗溶剂功能的全封闭式干洗机。现有洗染店使用开启式干洗机的，须限期更新为全封闭式干洗机或进行改造，增加压缩机制冷回收系统，强制回收干洗溶剂，实现达标排放。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市工商局、环保局。

5.整治污水、垃圾处理设施产生的废气。对工业企业的污水治理设施和城镇集中式污水处理设施所产生的恶臭废气进行收集和净化。鼓励回收利用废水处理过程中产生的沼气，禁止直接排入空气。逐步开展垃圾填埋场废气治理，采取气体导排、处理和利用措施及除臭措施，实现达标排放。加强垃圾焚烧设施的废气治理设施建设，确保废气治理设施与生产设施同步运行，并实现稳定达标排放。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市建设局、环保局。

6.控制地面和道路扬尘。积极开展植树造林，减少城区和城乡结合部裸露地面。加大道路和地面的改造投入，逐步改造低质材料路面。增加高压冲洗车、喷洒车等设备投入，有效减少城市道路扬尘。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市建设局、林业局。

（四）开展农村大气污染防治工程。

1.鼓励农作物秸秆综合利用。力争到年，基本形成秸秆还田和多元利用的格局，秸秆综合利用率达90%以上。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市农业局、经委。

2.禁止露天焚烧秸秆等废弃物。广泛开展宣传教育，严格执法监管，建立健全禁止露天焚烧秸杆的长效管理机制。各地要对遥感监测发现的秸秆焚烧点，及时快速响应。到年全市基本杜绝露天焚烧秸秆。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市农业局、环保局。

3.加强烟尘控制。城市市区“烟尘控制区”覆盖率达到100%。城郊结合部、铁路、高速公路以及国道、省道两侧1000米范围内要全面创建“烟尘控制区”。各类炉窑灶排放的烟尘、粉尘和林格曼黑度均应达到国家规定的排放标准。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市环保局。

4.控制农业氨污染。大力开展化肥农药污染防治，积极推行测土配方施肥和减量增效技术，减少农田化肥施用量，减少氨逸出和挥发。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市农业局。

5.加快推进废弃矿山生态环境治理与修复。按期完成绿色矿山创建任务，到年，符合创建条件的生产矿山70%以上创建绿色矿山。加快废弃矿山生态修复，到年，全市废弃矿山治理率达95%以上；到年达98%以上。责任单位：各县（市、区）政府，市国土资源局、环保局。

6.实施森林碳汇工程。大力开展绿化造林和中幼林抚育，实施阔叶化改造和生物防火林带建设，着力提高林木质量，增加森林碳汇功能。责任单位：各县（市、区）政府、金华开发区管委会，市林业局、建设局。

（五）建设大气复合污染监测与评价体系。

1.建设大气复合污染立体监测网络。优化空气质量自动监测站位，增加大气臭氧、细颗粒物、一氧化碳、有机污染物、大气能见度和灰霾等监测设备，建设覆盖全市的大气复合污染监测网络。到年，基本完成区域大气复合污染监测体系建设；到年，完成监测站位建设。责任单位：各县（市、区）政府，市环保局、气象局、财政局。

2.提高特殊污染因子的监测水平。加强对大气特殊污染因子的监测能力建设，全面掌握全市大气污染重点行业、重点企业排放的挥发性有机物等特殊污染因子。责任单位：各县（市、区）政府，市环保局。

3.完善空气质量评价体系。把臭氧、细颗粒物、挥发性有机物、有毒有害废气等因子逐步纳入城市空气质量评价范围，使空气质量评价结果能够更加客观地反映大气环境质量状况。责任单位：市环保局、气象局。

4.逐步开展低能见度和灰霾等天气预报预警和应急响应工作。建立区域大气能见度、灰霾天气监测、预报、预警体系，尽量降低其危害性。突发性大气污染事件根据应急处置方案实行统一指导、分级响应。建立大气监测预报预警信息服务系统，依托环境质量、气象信息等系统有关信息。责任单位：市气象局、环保局。

四、保障措施

（一）加强组织领导。

成立金华市清洁空气行动领导小组，由市政府分管领导任组长，成员由发改、经委、科技、公安、财政、国土资源、建设、交通、农业、林业、卫生、环保、贸易粮食、行政执法、安全监管、工商、质量技监、气象、电业、中石化、中石油等部门（单位）负责人组成，领导小组下设办公室（设在市环保局），负责领导实施全市清洁空气行动，并与周边地市共同推进区域大气污染联防联控机制建设，制订年度工作计划。各县（市、区）政府也要建立相应的组织领导机制和工作机制，层层落实，共同推进大气污染防治工作。

（二）健全工作机制。

各级政府和有关部门要高度重视大气污染防治，明确任务，完善措施，切实做到思想认识到位、工作责任到位、政策措施到位、资金保障到位。进一步形成政府为主导、企业为主体、全社会共同推进的大气污染防治机制，进一步健全环保部门统一监管、有关部门分工负责的工作格局。将清洁空气行动实施情况纳入各级生态建设考核体系，对整治工作完成情况及城市环境空气质量进行考核。考核结果与生态县（市、区）、环保模范城市创建以及主要污染物减排考核、城市环境综合整治定量考核挂钩。

（三）严格执法监管。

加大环保执法力度，严格落实环境保护行政执法责任制，并将处罚信息纳入信用评价体系，作为企业资信评价的重要依据。各地要逐步完善环保经济政策，用价格、信贷和土地等要素推动大气污染防治工作。对没有完成治理任务且空气质量状况恶化的区域，要实行“挂牌”督办；对工作责任不落实、工作进度滞后造成重大污染事件的地区和部门，要严肃追究责任。

空气范文篇4

关键词空气龄空气品质气流组织

1引言

据调查，人们一生中约80%～90%的时间处在室内[1]，因此室内环境的良好与否对人的健康至关重要。20世界70年代以来，随着世界范围的能源紧缺，节能成为建筑物设计思想的重要导向。这一时期设计的建筑物加强了密闭性，减少了空调新风量。另一方面，随着材料科学的发展，有机合成材料在室内装饰中得到了广泛应用，但这在美化房间的同时，致使挥发性有机化合物（VOC）在室内大量聚集，严重恶化了室内空气品质[2]。在这一时期设计的许多所谓"节能建筑"中，人们出现了各种不适症候，如眼睛发红、流鼻涕、嗓子疼、困倦、头痛、恶心、头晕、皮肤瘙痒等[3]。这些因建筑物使用而产生的症状，根据世界卫生组织（WHO）1983年的定义，被统称为病态建筑综合症（SBS），而导致这种综合症的建筑被称为病态建筑。病态建筑在现实中大量存在。有人分析了美国50000多个办公室之后得出结论，认为只有20%的办公室可划归到健康建筑的范畴，40%的办公室为一般健康建筑，而40%的为病态建筑，不能满足要求，其中10%的办公室条件很差，是严重的病态建筑[4]。从此，人们对室内环境有了进一步的认识，并提出了室内空气品质的概念。

室内空气品质反映了人们对室内空气的满意程度，根据美国供暖制冷工程师学会颁布的ASHRAESTANDARD62-89的定义[5]：良好的室内空气品质表现为空气中的污染物不超过公认的权威机构所确定的有害物浓度指标，并且处于这种空气中的绝大多数人（大于80%）对此没有表示不满意。这一定义除了客观评价外，也强调了人的主观评价。

大量研究表明，通风房间的空气品质取决于两个方面：通风系统的性能和室内污染物的特性[6]。美国国家职业安全与卫生研究所（NIOSH）对529个存在空气质量问题的建筑进行过评估[6]，其中280座建筑物通风不合格，占调查总数的53%，而建材污染仅为21座占40%。由此可见，很大部分病态建筑是由不良的通风系统设计导致。

在通风系统的性能中，室内气流组织对空气品质影响极大。根据美国明尼苏达大学和加州伯克利大学劳伦斯实验室的研究结果，室内气流组织不当所引起的空气品质恶劣问题大约占空气品质恶劣总是总数的45%～46%[6]。

为了定量评价室内气流组织的优劣，各国学者提出多种指标，如宏观空气交换率[7]，换气效率、通风效率、净空气流量[2]等，这些指标中的多数均与空气龄有关。根据Sandberg等人的定义，空气龄已成为继温度、湿度之后评价室内空气的又一重要参数。

早期研究中空气龄主要是采用示踪气体方法进行测量[9-11]，该方法需要较长的测量周期，费用也比较昂贵，还会影响人们的正常工作。随着空气龄分布方程的发现，近年来空气龄的数值计算方法得到越来越广泛的应用[12-17]。与传统实验方法相比，数值算法无论在精度，速度，经济性上都更胜一筹，将在未来的应用中据主导地位。但不论是示踪气体方法还是数值计算方法，传统上都只能局限在单个房间中。而实际空调系统往往由多个房间，多个AHU，复杂的送回风管路连接而成。为了使空气龄能够应用于工程实践，本文将尝试对如何计算整个空调系统中的空气龄及如何用空气龄评价通风系统的性能作一讨论。为了与以往研究相区别，本文将以往所研究的局限在单个房间中的空气龄称为"房间空气龄"，把文中研究的定义在整个系统中的空气龄称为"全程空气龄"。

2空气龄的定义与分布方程

空气龄指房间内某点处空气在房间内已经滞留的时间。由于单个空气分子做的是不规则随机运动，没有哪个空气分子所做的运动是完全一样的，因此观测点附近的不同空气分子在房间内停留的时间也会各不相同。观测点的空气龄不是指位于该点的某一个空气分子在室内停留的时间也会各不相同。观测点的空气龄不是指位于该点的某一个空气分子在室内停留的时间，而是在该点附近的空气分子群的平均停留时间。这个分子群在宏观上是无限小的，因此具有均匀的温湿度等物理特性；在微观上是无限大的，体现出连续流体，即无限多的微观粒子的统计特性，而非单个粒子的随机运动特性。

如前所述，观测点附近的空气分子群由各种不同年龄的分子组成，各种年龄的空气分子数量存在一个频率分布函数f（τ）和累积分布函数F（τ）。所谓频率分布函数f（τ），是指年龄为τ+Δτ的空气分子数量占总分子数量的比例与Δτ之比；而累积分布函数F（τ），是指年龄小于τ的空气分子数量占总分子数量的比例。累积分布函数与频率分布函数之间存在下列关系：

（1）

由于某点空气龄是该点空气分子群的平均值，因此当频率分布函数已知时，可由下式计算任意一点的空气龄τp：

（2）

结合N-S方程（9）和质扩散方程（3），

（3）

稳态情况下的空气龄分布方程可以表述为：

（4）

在空调通风中，一般情况下，认为空气的密度为常数。考虑到质量守恒方程：

（5）

有：

（6）

空气龄分布方程（4）的形式和源项为1的质扩散方程完全一致；而质扩散方程的求解是在大量计算流体力学软件中被广泛实现的。这就使得单个房间内空气龄分布的可以方便的采用现有数值计算软件求解。

3实际通风系统中对全程空气龄的计算

3．1实际通风系统的构成元素

实际通风系统由通风房间，风道，新风入口，排风口按照一定方式连接而成（如图1）。理论上，对任意复杂的系统，我们都可以进行全区域（包括房间，风道和AHU）三维数值计算，但这必然导致复杂的无法解决的问题。因此，为使空气龄的概念能应用到实际工程当中，必须提出针对复杂通风系统的简化算法。

图1实际通风系统示意图

不论是多么复杂的通风系统，总可以按照空气流动方向分解成以下四种情况的组合：（1）无分岔管道内流动（例如从点M1到点S1）；（2）沿分岔管道分流（在点S1处）；（3）沿管道汇合汇流（在点M1处）；（4）通风房间内流动。对这四种情况的空气龄分布，我们可以在满足精度要求的情况下作如下处理：

（1）无分岔管道内流动，空气龄在管道内的增量为：

（7）

（2）沿分岔管道分流，由于空气性质分岔前后（无限短处）不变，所以空气龄分岔前后（无限短处）不变。

（3）沿管道汇合汇流，汇合点后（无限短处）的空气龄通过下式确定：

（8）

其中τi和Li分别代表第i支参与汇合的风道内在汇合点前（无限短处）气流的空气龄和风量。

（4）通风房间内流动：首先通过N-S方程（9）用计算流体力学方法确定房间内空气流速分布，再根据方程（4）用数值方法求解空气龄。所有这些方程都可以写成如下同一形式：

（9）

其中φ是通用变量，可以代表u,v,w等，ρ，，Sφ是密度，φ的扩散系数和源项。详见表1。

通用方程中各项的取值和含义表1φSφ

100

uueff

Vueff

Wueff

KGk-ρε

ε

τρρ

ueff=ul+utut=CDρk2/ε

方程中u，v，w等的边界条件前人已有说述，在此不再赘言。空气龄的边界条件如下表述[19]：

入口处：（10）

出口处：（11）

3．2实际通风系统的综合计算

实际空调通风系统的方式多种多样。送风房间数量可以是单个到几十个甚至上百个，AHU数量可以是一个或十和个，送风管路连接关系可以是枝状或环形。对一般的复杂系统，尽管理论上可以把系统按组成元素划分，对每个元素列出相应空气龄分布方程，再对这些方程进行联立求解，从而获得整个系统工程的全程空气龄参数；但在实际上这样处理极其困难。原因主要在于现有计算流体力学软件对边界条件处理的局限性。在上述通风系统的四种构成中，只有房间内流动需要进行数值计算。当有回风系统存在时，房间送风口的边界条件就成为房间出风口处空气龄（尚需要通过数值计算求解）和新风在管路中空气龄增量（可以在数值计算前先计算出来）的线性组合。即，方程（10）式在存在回风系统的数值计算中表现为：

（12）

其中代表送风口处空气龄的值，是未知列微量，维数是送风口个数。τ是房间中各个控制体的空气龄值，是未知列向量，维数是房间内控制体的个数。P是矩阵，代表管道连接关系；C是列向量，代表管道空气龄增量；P和C都可以在数值计算之前求出（即在方程（12）中成为已知量）。

方程（12）所代表的边界条件是现有大部分计算充体力学软件都不能处理的，如需解决，必须亲自编写额外程序。这就导致上述方法在实际应用中难以实现。

研究表明，在实际应用中可以采用迭法进行计算。具体步骤为（以图1为例）：

（1）假设M1，M2等所有回风点空气龄数值（需大于0），然后根据方程（7）（8），计算送风口处空气龄值。

（2）通过数值计算求解房间内空气龄分布。

（3）依据排风口处的空气龄值计算出新的回风点空气龄。

（4）若新的回风点空气龄与上一轮迭代中空气龄之差在误差允许范围之内，计算结束。否则返回第（2）步。

在数学上可以严格证明，只要系统新风比不为0（不是全回风系统），上述方法的收敛性和相容性都是得到保证的。空气龄迭代所占计算时间远远少于求解速度场所需的时间，因此该方法在速度上也是可以满足要求的。

尽管一般来讲，对通风系统的空气龄分布进行直接（非迭代）求解是非常困难的，但对一类简单情况，即单AHU系统（所有回风支路都汇于一点，如图2），存在一种简单的直接方法进行求解。

图2单AHU通风系统示意图

设f为系统新风比。首先假设回风空气龄值τR1于R点。沿气流运行方向，根据方程（7）（8），计算出空气龄τa1于S点。根据τa1，通过数值运算求解房间空气龄分布τp1，并据此求出新的回风空气龄τR2。则房间的实际空气龄分布：

（13）

图3，4显示了通过数值计算得到的一间带回风系统的房间全程空气龄分布和同样房间不考虑回风影响（即认为送风口处空气龄为0）的空气龄分布（房间空气龄）。从中可以看出，二者不仅在数值大小上有很大差别，而且分布形状也不尽相同。这说明，与作为衡量房间内气流组织特性的参数定义的房间空气龄相比，全程空气龄还反映出通风系统的管路设计对室内空气品质的影响。回风管路对全程空气龄分布的影响无法通过单纯对房间内流场的研究获得，一定要结合管路连接结构进行研究。

图3某实际建筑部分空调管路及系统

图4房间空气龄分布

4结论

空气龄是作为评价房间气流组织的概念被提出的。早期研究多采用示踪气体测量方法，近期数值计算方法逐渐开始兴起。但前人研究一直局限在对单个房间的空气龄研究上。在本文中，作者讨论了如何计算完整的实际空调系统中的空气龄，主要提出以下观点：

1．定义实际通风系统中综合考虑房间、AHU、回风系统间相互影响所得到的空气龄分布为"全程空气龄"。

2．全程空气龄可以通过迭代法准确、快速的获得。

3．可以严格证明，上述方法的收敛性在非全回风系统中得到保证。

4．在得到广泛应用的单AHU系统中，对全程空气龄的计算还存在更简洁的直接算法。

参考文献

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3李先庭，杨建荣，王新欢，室内空气品质研究现状与发展，暖通空调，2000的第3期：36～40。

4CEDORGAN，etal.ProductivitylinktotheindoorenvironmentestimatedrelativetoASHRAE62～1989。ProceedingsofHealthBuildings''''94,Budapest:1994:461～472.

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8M.Sandberg,M.Sjoberg,"TheUseofMomentsforAssessingAirQualityinVentilatedRooms",BuildingandEnvironment,1983,Vol.18,No.4:181～197

10李先庭，王欣，李晓锋等，用示踪气体方法研究通风房间空气年龄，暖爱空调，2001，第31卷第4期：79～81

11XiantingLI,XianWang,XiaofengLI等，Investigationontherelationshipbetweenflowpatternandairage,SixthInternationalIBPSAConference-BuildingSimulation''''99,Kyoto,Japan,1999:423～429

12李先庭，江亿，用计算流体力学方法求解通风房间的空气年龄，清华大学学报（自然科学版），1998年第38卷第5期：28～31。

13XiantingLI,XiaofengLIanYingxingZhu,themathematicalmodelingofairage,InternationalSymposiumonAirConditioninginHighBuildings''''97,Sept,9-12,1997,Shanghai:241-246.

14李先庭，王欣，李莹等，用数值方法计算通风房间的空气年龄，建筑热能通风空调，1999年第18卷第1期：2～5

15XiaoxiongYuan,QingyanChen,andLeonR.Glicksman,1998.PerformanceEvaluationandDevelopmentofDesignGuidelinesforDisplacementVentilation.FinalReporttoASHRAETC5.3-RoomAirDistributiononASHRAEResearchProject-RP-949.

空气范文篇5

第一节空气

（1课时）

一.知识教学点

1.空气的成分(氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等)。

2.空气的污染和防治。

二.重、难、疑点及解决办法

1.重点：空气的组成，培养学生的环保意识。

2.难点：通过实验推断空气的组成。

3.疑点：空气中氧气含量的测定实验的原理。

4.解决办法：

(1)采用讲故事的形式，介绍空气成分的发现史，提高学生学习的兴趣。

(2)在学生对空气及其成分的已有知识的基础上，采用边讲解、边实验、边引导的方法，调动学生学习的主动性和积极性。引导学生观察实验，启发学生思考、分析而得出结论。

(3)以投影或录象的形式讲述空气污染的严重危害，介绍有关环保方面的知识，或由学生搜集、讲述一些大气污染事件的报道，或组织学生对当地有关的企业所造成环境污染做一调查了解，以培养学生建立环境保护的常识。

(4)至于实验中为什么以红磷做燃料，而不用碳、铁、硫等，待学习完氧气的化学性质就会解决。

三.教学步骤

(一)明确目标

1.了解空气的组成。

2.对空气的污染和防治污染有大致的印象。

(二)整体感知

这一章是学习化学的启蒙章节，又是初中化学中讲授元素、化合物知识的开始。本节介绍与人类关系最为密切、人们最为熟悉的空气，既符合学生的认识规律，又能自然而然地引入到氧气的有关内容，可以说本节是本章乃至整个初中化学的一个引子。

为了分散重点，本节就可以介绍几种元素的符号，如O(氧)、N(氮)等。

(三)教学过程

[复习提问]：

1.判断镁条在空气中燃烧是化学变化的根本依据是()

A.发出耀眼的白光B.有燃烧现象

C.放出大量的热D.生成白色的氧化镁粉末

2.用文字表达式表示：镁条在空气中燃烧；加热碱式碳酸铜。

3.描述镁在空气中燃烧的现象。

[小结]：观察、描述燃烧现象的方法：

(1)光、焰、色；

(2)放出热量；

(3)生成物的色、味、态。

[提问引入]：空气就在我们周围，不过同学们对它了解多少呢？（提示：空气是一种单一的物质吗？它主要由哪些物质组成？）

[小结]：空气是一种无色无味的气体（可提问这是空气的性质），它不是一种单一的物质，是由多种气体共同组成的。

[板书]：一.空气的组成

[讲解]：在学习空气的组成之前我们先来明确一个概念。

[板书]：1.体积分数：空气中各气体成分的体积占空气总体积的百分数。

[举例]：以1L空气中含0.21L氧气算出氧气的体积分数。

[讲解]：下面继续看空气的组成。通过几代科学家的努力我们已经测定出空气的成分及其体积分数。

[教师活动]：利用挂图介绍空气的发现史，介绍舍勒、普利斯特里、拉瓦锡为科学而奋斗的精神。利用图片或录像来讲述氮气、稀有气体的用途。

成分氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体及杂质

%78%21%0.94%0.03%0.03%

[板书]：

[学生活动]：打开课本P7阅读[试验1－1]。

[板书]：二.空气中氧气含量的测定

[教师活动]：介绍实验装置及原理，演示[实验1—1]，按以下三步演示：

1.实验前，将燃着的木条伸入罩内，观察到木条燃烧的明亮程度与在罩外空气中一样。证明罩内气体为空气——空气的检验方法。以水面为基准，将钟罩水面以上容积分为5等份。

2.引导学生依据观察红磷燃烧现象的方法观察、描述燃烧现象，并观察水面上升的情况，引导学生分析水面上升的原因，上升的水的体积约占罩内体积1/5的原因，从而得出结论：氧气约占空气体积的1/5。

3.实验结束后，迅速将燃着的木条伸入罩内，观察到木条熄灭——氮气的检验方法。从而得出结论：氮气约占空气体积的4/5。

[板书]：1.红磷在空气中燃烧的现象：

（1）发出白光；

（2）发出热量；

（3）生成大量的白烟。点燃

2.红磷燃烧的文字表达式：磷＋氧气——→五氧化二磷

3.试验结论：氧气约占空气体积1/5。

三.空气的污染与防治

[教师活动]：介绍大气的自净作用。利用投影或图片介绍大气污染对人类的危害和对自然资源的破坏，介绍环保知识。

[学生活动]：讲述有关大气污染的事件，讨论发生在身边的能造成大气污染的原因及解决方法。阅读课本第9页内容，划出造成空气污染的主要有害物质及来源。

[板书]：1.空气的污染主要分为：

（1）粉尘：水泥粉尘、煤烟粉尘、各种矿尘、沙尘等。

（2）有害气体：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。

2.污染物的主要来源：矿物燃料的燃烧和工厂的废气。

3.防治和减少空气污染的措施：

(四)总结、扩展

本节的重点是空气的成份，但应注意是按照体积分数计算，如果按质量分数计算，氧气、氮气各占空气的百分之多少呢？(已知标准状况下，氧气、氮气、空气的密度依次是1.429g/L、1.2505g/L、1.293g/L)

测定空气中氧气含量的实验中，燃料之所以选择红磷是因为生成物五氧化二磷为固体，而无气体生成，能使钟罩内压强减小。

四.布置作业

空气范文篇6

关键词：乡镇；空气质量；数据处理；自动监测

空气是人类赖以生存的自然资源，空气环境污染影响人类的生存质量、威胁人类身体健康。随着我国社会主义新农村建设、城乡一体化进程的加快，乡镇地区加工企业逐渐开办、车辆运输力度不断加大，为乡镇地区空气环境带来一定负担，工业较为发达的乡镇地区雾霾天气频繁出现[1]。为此，社会发展过程中乡镇地区的空气环境质量问题亟待得到关注和解决。由于城市环境质量问题的日益严峻，空气自动监测站点已经在全国范围内广泛布点，我国乡镇地区空气质量监测也应提上日程[2]。空气自动监测站建设提高了区域空气质量监测的智能化水平，无须人工获取空气质量数据，并且保障了空气质量数据采集的精准度。乡镇空气自动监测站为政府管理空气环境提供科学的决策依据，对于乡镇地区污染物排查、优化空气环境质量具有建设性意义。

1乡镇空气自动监测站的硬件设计

采集精准、真实的空气环境数据是乡镇空气自动监测站的基本要求，其次要实现监测站空气质量数据的自动化与智能化采集，消除人工测量控制污染含量的弊端。本文设计的空气自动监测站的硬件架构如图1所示。空气采样模块、数据采集模块、数据处理模块、无线通信模块、人机交互模块是空气监测站的基本构成，各环节相互配合实现乡镇地区空气的自动采样、自动处理与分析[3]，将分析结果作为空气质量管理的决策依据。此外，PM2.5、PM10、臭氧、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳是空气自动监测站的主要监测对象与内容，涵盖了高频污染元素和气象因子。空气采样模块布局了多类型传感器采集污染物浓度、温湿度、风速等空气质量数据；监测站利用定位模块获取监测地的时空信息，利用采集的空气质量数据构建评价模型，通过无线通信模块、WiFi模块将处理后的结果和时空信息一同发送到人机交互界面和上级监测中心[4]。监测站要执行全天候不间断的自动采样与分析任务，向显示端实时传输空气质量监测结果。乡镇空气自动监测站的硬件架构如图1所示。（1）A/D数据转换模块：负责将空气采样模块获取的模拟信号转换为数字信号，为处理模块提供正确格式的空气质量数据。（2）数据处理模块：系统自动采集空气质量信息过程中难免出现数据缺失、数据冗余、数据噪声过大等问题，需要对原始数据进行预处理，提高后期数据挖掘与分析的精准度。数据处理模块基于最邻近插补法填补数据缺失部分，采用中值滤波法消除冗余数据与数据噪声，恢复控制质量数据采集的完整性。（3）空气采样模块：此模块集成了光学空气质量传感器、温湿度传感器、压力传感器、大气传感器，旨在采集全面的空气质量参数。光学空气质量传感器能够对空气中的污染因子进行采集，其原理是根据空气样品的脉冲输出情况判断污染浓度，进而将采集的光信号转换为数据信号，传输到数据采集模块[5]。大气传感器利用A/D转换模块实现气压模拟值向数字信号的转换，数字信号以无线通信模块和WiFi模块为中介传输至数据处理模块进行集中管理。（4）通信模块：包括GPRS无线通信模块和WiFi无线模块两个部分，主要负责传感器与数据采集模块之间的数据传输、数据处理模块与显示终端之间的数据传输。（5）人机交互模块：即液晶显示模块，矩阵式键盘和LCD1602液晶显示屏是此模块的核心构件，空气自动监测系统的状态信息通过人机交互界面实时显示，PM2.5、PM10、臭氧、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳污染因子的浓度实时呈现在界面之中，利用键盘随时调整系统的参数设置。

2空气自动监测站的软件功能设计

本文设计的乡镇空气自动监测站的软件功能包括空气质量数据可视化查询、监测设备状态管理、监测系统校对、系统参数设置、监测环境控制等等，详细的软件功能如图2所示。乡镇空气自动监测站是以监测子站的形式存在，采集的数据需要上传至上级监测中心进行空气质量分析决策，所以，为良好配合上级监管中心的工作，此系统配备了数据传输、监测环境参数修正等功能，进一步对乡镇地区空气质量数据进行查询统计、生成报表、备份恢复等操作[6]。在数据查询功能中，用户可以获取当地任意时间点的空气监测的均值、上限值、下限值、样本数量、污染程度等信息，以空气质量日报周报、乡镇达标率统计、污染物浓度统计、空气质量级别等形式表达，以电子表格、纸质表格的形式输出。此外，系统软件提供了可视化图形显示功能，将一周、一个月、一年的空气质量信息以曲线的形式呈现，便于直观获取某地某时段的空气质量情况。

3空气自动监测站的日常维护

（1）监测环境维护。①空气自动监测站对环境的温湿度要求严格，要确保内部环境温湿度适宜，为保障机器设备正常运行，需要通过加湿器、空调等设施将环境温度控制在25°C左右，误差不得超过5°C，环境湿度不能高于80%。②排除监测站内外干扰物、容易产生污染的物质，避免外界因素导致的空气质量监测误差。③定期核查监测设备的参数设置、仪器信息是否合规，保障监测系统符合最佳监测状态，降低空气质量数据采集的错误概率[7]。④最后，要确保监测站的通信畅通，如电话、网络等设备，可与外界实时进行信息交互。（2）采样设备仪器维护。经常性清洗颗粒物的采样头，并周期性校正污染物的流量设置情况，按照国家和上级部门的统一标准执行。注重采样设备的滤膜更换，滤膜更换要在抽气泵停止工作的状态下进行，阻止颗粒物进入仪器内部[8]；然后对过滤器的定位环进行破损检查、酒精擦拭操作，替换崭新的滤膜后回归原样；此步骤要保障过滤器和压膜环之间无缝隙，方可正常启动抽气泵。（3）数据审核维护。监测站管理人员要做好数据审核工作，遵循严格的数据审核制度。管理人员可根据污染因子与气象因子的相关程度、空气质量数据规律趋势确定所采集数据是否合理、有效，如零点漂移引起的监测数据非正值，可视为没有检测结果输出。所以，对于数据审核的后期维护工作而言，需要管理人员具有一定数据审核经验与知识储备[9]，才能正确保留有效的空气监测数据。

4结论

社会不断发展进步，人们对于赖以生存的空气资源提出了更高的质量要求，使得空气质量监测上升为社会各界关注的热点话题。除此之外，控制环境质量监测也是生态环保工作的重中之重。为提高社会可持续发展水平，目前我国城市空气监测站已经广泛布局建设，但是对于乡镇地区的空气监测力度有待提升。空气监测呈现的不仅仅是区域空气质量发展趋势，更重要的是环保决策部门可以利用空气监测数据做出区域空气保护规划，对污染严重以及存在污染风险的地区进行控制与管理。目前，自动化已经成为空气监测的重点方向，未来将呈现智能化发展趋势。总体而言，空气监测工作需要长期开展和维护，在信息时代逐渐成熟的社会背景下，信息化将成为解决空气数据采集量大、对象复杂、种类繁多等问题的良好契机，弥补人为统计记录信息的不足。国家大数据实施也为空气监测信息化奠定了技术基础、提出更高的标准，构建大数据信息监测平台，加大乡镇地区空气监测的网络化、信息化水平指日可待。

参考文献

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[3]王兴杰.探析环境空气自动监测中的质量保证和控制[J].北方环境，2018（6）：128-129.

[4]郑昱，张奇.基于物联网技术的环境空气质量自动监测站智能化建设与管理[J].广东化工，2016（10）：198-199.

[5]王延文，何赫，赵志杰，等.基于多传感器的空气质量监测系统设计[J].电子器件，2019，42（4）：1012-1017.

[6]邢梦林，张军，王潇磊，等.河南省环境空气自动监控系统设计与研究[J].环境科学与管理，2013（11）：111-116.

[7]邹恋.环境空气自动监测系统的质量控制[J].环境与发展，2019（3）：123，125.

[8]王欣宇.浅谈空气自动监测站的日常维护[J].黑龙江环境通报，2018（2）：59-61.

空气范文篇7

摘要：空气源热泵热泵系统性能系数

1.1绪论

1.1.1专题背景

随着改革开放和大规模的基本建设的发展、人们对于生活环境的要求越来越高，空调系统作为室内空气参数的主要调节装置也就相应的越来越普及。人们对空调的要求也从原1来的夏季制冷发展到冬暖夏凉，发展到对空气品质的进一步要求。而且在能源紧缺、强调可持续发展的今天，在某些大城市和非凡地区，出于环保的考虑限制使用锅炉供暖，于是电动热泵技术成了人们的首选。其中又以空气源热泵冷热水机组较为常见。

1.1.2空气源热泵机组的特征

空气源热泵冷热水机组是由制冷压缩机、空气/制冷剂换热器、水/制冷剂换热器、节流机构、四通换向阀等设备和附件及控制系统等组成的可制备冷、热水的设备。按机组的容量大小分，又分为别墅式小型机组（制冷量10.6~52.8Kw），中、大型机组（制冷量70.3~1406.8kW）。其主要优点如下摘要：

（1）用空气作为低位热源，取之不尽，用之不竭，到处都有，可以无偿地获取；

（2）空调系统的冷源和热源合二为一；夏季提供7℃冷冻水，冬季提供45~50℃热水，一机两用；

（3）空调水系统中省去冷却水系统；

（4）无需另设锅炉房或热力站；

（5）要求尽可能将空气源热泵冷水机组布置在室外，如布置在裙房楼顶上、阳台上等，这样可以不占用建筑屋的有效面积；

（6）安装简单，运行管理方便

（7）不污染使用场所的空气，有利于环保；

1.2空气源热泵机组的种类和发展

1.2.1分类

1.从热输配对象分为摘要：空气/水-空气源热泵冷热水机组，空气/空气-空气源热泵冷热水机组；

2.从容量分为摘要：小型（7kW以下），中型，大型（%26gt;70kW）;

3.从压缩机型式分为摘要：涡旋式、转子式，活塞式，螺杆式，离心式；

4.从功能分为摘要：一般功能的空气源热泵冷热水机组，热回收型的空气源热泵冷热水机组，冰蓄冷型的空气源热泵冷热水机组；

5.从驱动方式分为摘要：燃气直接驱动和电力驱动。

1.2.2发展

80年代中期以前空气源热泵冷水机组大多采用半封闭往复式多机头压缩机。由于调节灵活和压缩机性能及换热器性能的改善，机组的性能不断提高。但在80年代中期以后，螺杆式压缩机的技术进步很快。它比压缩式零部件少（为活塞式的十分之一），结构简单，无进排气阀，噪声低，可无级调节，压缩比大而对容积效率影响不大，故非凡适用于气候偏寒地区的空气源热泵和采用冰蓄冷的装置。因此空气源热泵冷热水机组采用螺杆式压缩机的越来越广泛，而且目前螺杆式压缩机大多采用R-22为冷媒，可延续到2030年才会被禁用。其价格比起其它代替冷媒要便宜的多。目前使用R-22的螺杆式压缩机的制冷量范围为摘要：140~3600kW。

1.3空气源热泵机组的性能系数cop

1.3.1全负荷时的cop

某一工况下，热泵出力于热泵入力（功耗）之比为性能系数cop,它是评价热泵装置的重要指标。通过分析，不论何种主机，出水温度对cop的影响，冬季（共热）比夏季(供冷)大的多。

1.3.2部分负荷时的cop

估量空气热源热泵机组全年运行的经济时，必须了解各机种的部分负荷性能。部分负荷特性Ф是指制冷机运行负荷率q(%)和耗功率N(%)之比。在夏季，它同样受室外温度影响（t出口一定）或出水温度影响（t室外一定），而部分负荷性能系数cop’=Фcop全。根据具体情况，部分负荷时的cop’有可能大于满负荷时的cop，这是由于压缩机能量调节（卸缸或调速等）而冷凝器、蒸发器的传热面积和风量等未能调整而改善了工况，才使机组的部分负荷性能提高。

1.4空气源热泵机组的能耗分析

1.4.1供暖季节能耗分析

1.平衡温度点对空气源热泵机组的制热季节性能系数的影响

对于选定的空气源热泵机组，当建筑物的热负荷较大时，平衡温度点将增高，使整个供暖季的辅助加热量的增加，从而导致制热季节性能系数降低；当建筑物的热负荷较小时，平衡温度点将降低，导致整个供暖季的辅助加热量的减小。同时，由于负荷的减小，机组有更多的时间处于部分负荷下运行。因此，制热季节性能系数先是增大，然后会有所降低。且在相同平衡点温度下，各地区使用热泵机组具有不同的制热季节性能系数值。

2.运行方式对空气源热泵机组制热季节性能系数的影响

一班制时，热泵机组都在白天运行，而白天时的室外气温要高于夜间，这使得在整个供暖季，一班制运行热泵机组的制热季节性能系数要高于三班制运行机组。

作为一种节能技术，要评价空气源热泵的节能效应，就必须用到一次能利用率E的概念，一次能利用率在这里指的是热泵机组的制热量和一次能耗的比值。空气源热泵机组的一次能利用率的提高，一方面有待于进一步改进技术，提高空气源热泵的制热季节性能系数；另一方面则取决于我国平均发配电效率的提高。

1.4.2供冷季节能耗分析

空气源热泵的供冷季节能耗分析采用负荷频率表法。负荷频率表法是建立在空调负荷和室内外温差大致成比例这一假设基础上的。该方法根据室外空气干球温度出现的年频率数（用于全年运行的空调系统）或季节频率数（用于季节性空调系统）和空调系统的全年或季节运行工况计算出不同室外空气状态下的加热量和冷却量。在计算出冷（热）负荷后，再根据冷（热）源机组的变工况性能表查出相应工况下的供冷（热）季节小时频率值相乘，然后累加，计算出冷（热）源设备的耗能量。

经过分析，发现供冷季节性能系数和本地区的气候条件是相一致的，因为供冷季节的气候越炎热，室外空气温度越高，空气源热泵的供冷季性能系数将越低。

1.5空气源热泵机组和水冷式冷水机组的比较

1.5.1占地面积

单就风冷式制冷机外形尺寸而言，要比水冷式制冷机组的尺寸大，但水冷式制冷机需设置冷却塔和冷却水泵，因此水冷机的综合尺寸较风冷机要大很多。另外，风冷式制冷机一般置于高层建筑的裙楼屋顶或多层建筑的屋顶，其外形尺寸同水冷式制冷机在屋顶设置冷却塔的占地面积相当，这样就节省了在建筑物内因设置了制冷机房而多占用的面积。这在寸土寸金的大城市中尤显优势。

1.5.2系统简单

风冷式制冷机因没有冷却水系统，使制冷系统变得简单化，即省去了冷却塔、冷却水泵和管路的施工安装工作量，也减小了冷却水系统运行的日常维护、保养工作量和维修费用。

1.5.3对建筑物美观的影响

目前大部分建筑物的水冷式制冷机组，均采用冷却塔循环水冷却系统。冷却塔安装在大楼屋面，既影响建筑外观，又和优雅环境不协调。使用冷却塔经常会遭到审美观念较强的建筑师的反对。而风冷式制冷机外形方正，高度一般不会超过3m，比冷却塔要低一半左右，对建筑物外观影响相对较小。而且风冷机还可防止某些冷却塔因瓢水而形成的“晴天下小雨”给人们带来的不便。

1.5.4水阻力

风冷机组水系统的另一特征是，风冷机水侧阻力通常为30~50kPa，远比一般水冷机的水侧阻力80~100kPa要小。

1.5.5节水方面

在空调工程上冷却塔运行中所蒸发和风耗的水量较大，而且无法回收。例如摘要：深圳经协大厦，空调冷却水的补水量是整个大厦中日常生活用水的一倍。而风冷机却无须消耗冷却水。

1.5.6部分负荷时的能耗新问题

美国特灵(TRANE)公司曾做过水冷离心式冷水机组和风冷离心式冷水机组在全负荷和部分负荷的耗电量比较摘要：其数据见表1

表1水冷机和风冷机耗电量比较负荷

制冷量

kW

耗电量(kW)

风冷式

水冷式

全负荷

1160

350

299

2/3负荷

774

204

209

1/3负荷

387

109

154

从表中数据可见，在全负荷时，由于风冷式冷水机组的冷凝温度高于水冷式机组，故风冷机的压缩机需要较大的功率，因此风冷式冷水机组耗电量确比水冷机要大，大约大15%左右。但在2/3负荷时两者基本持平，且风冷机耗电量还略低。而在1/3负荷时，风冷机的耗电量远远低于水冷机，大约低30%左右。但由于空调负荷在整个夏季的分布是极不平衡的，甚至在一天之内各时段的负荷也差别很大，故机组在最大负荷下运行的时间是极其有限的，即制冷机大都处于部分负荷下运转，因此使用风冷机的能耗不比水冷机的能耗大。

1.5.7风冷机和冷水机综合费用的比较

制冷机的综合费用，包括一次性投资费用和运行维护费用，就一次性投资费用而言，风冷机要比水冷机花钱多，但是水冷机造价加上冷却塔、冷却水泵、管道和水处理等费用，水冷机的一次性投资费用并不比风冷机少太多，况且冷却水系统中冷却塔、水管路和水泵等设备的维护保养费、水处理费、冷凝器清洗费等均较风冷机组高。冷水机组年运行时间越长，对风冷式制冷机组越有利，风冷机和水冷机组相比较，其处投资回收期短。所以，南方地区用于空调的冷水机组更适合采用风冷式制冷机组。从冷却条件来看，南方地区夏季室外湿球温度较高，也对水冷式制冷机组不利。

1.6空气源热泵机组的应用和展望

1.6.1空气源热泵机组的应用

在此借鉴一些国外的做法摘要：

1、对于供热负荷远小于供冷负荷的地区，可以对和供热负荷相应的冷量部分用热泵提供热量（冬）和冷量（夏），而其余冷量由cop较高的制冷设备（如离心式）来解决。这样夏季的电耗可得以节省。

2、采用蓄热方法，冬季以中午热泵出力有余，可将该热量积蓄在蓄热槽里，到晨、晚不足时使用，这种蓄热方法可以在水蓄热系统中应用，也可以在空气源热泵的冰蓄热装置中实现。

3、采用热回收式热泵，即在热泵循环中增设一冷媒/水换热器，夏季回收部分冷凝器排热量，冬季可回收空调区内的热量补充采热蒸发器的不足，即在冬季时不仅是空气热源，同时又利用了内区水热源。最近国外推出一种和夏季冰蓄冷相结合的空气源热泵装置，全年可实现八种运行工况，冬季则可根据一天内气候变化规律完成热泵供热功能，弥补了过去热泵出力和建筑能耗有相反趋向的不足。

4、当有条件多能源供冷供热时，可合理组织供能模式，例如摘要：当高层建筑物的标准层为办公楼而下部裙房为综合用途者，则高层部分可用空气源热泵装置（有条件时考虑储冰），低层部分可采用燃气吸收式系统。当电动制冷设备和燃气吸收式联合供能时，则可按夏季优先用燃气、冬季优先用电力来协调供能。

5、当利用燃气作能源时，可试行热力原动机（燃气机）直接带动的空气源热泵，它不仅利用了空气热源，还从原动机的排热中回收大量热量，其能量利用系数可达1.5左右。国外已有容量达240kW的整体式机组。

1.6.2空气源热泵机组的展望

随着城市建设对建筑立面美观性的要求、对冷却塔使用的制约等因素，和对能源的利用率，以及某些城市对冷却塔使用的制约等因素，那么，空气源冷水机组作为空调冷热源，在某些地区的使用将会愈来愈多，空气源热泵也将向着成熟和完善的方向继续发展。

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空气范文篇8

介绍了膜除湿的优点，压缩法，真空法，膜/干燥剂复合法等除湿模式，高分子聚合物膜、分子筛膜、液膜等的特性、除湿机理及有关的研究进展，并分析了除湿膜的应用前景。

关键词：空调工程除湿膜进展

Abstract

Presentstheadvantagesofmoistureremovalbymembranetechnologyovertraditionalmethods,proceduresofcompression,vacuumandmembrane/desiccantcombination,featuresanddehumidificationmechanismofmembraneofhighpolymer,molecularscreenandliquidsubstances,andrelatedadvancementsinresearch.Anticipatestheirapplications.

Keywords：airconditioningengineering，dehumidification，membrane，advancement

近年来随着膜技术研究的发展，利用膜的选择透过性进行除湿使得空气除湿方法有了重大发展，它与传统方法相比有许多优点，如表1所示。

表1空气除湿装置的性能比较

操作方法冷冻法吸收法吸附法转轮法膜法

分离原理冷凝吸收吸附吸附渗透

除湿后露点/℃0～-200～-30-30～-50-30～-50-20～-40

设备占地面积中大大小小

操作维修中难中难易

生产规模小～大型大型中～大型小～小型小～大型

主要设备冷冻机

表冷器吸收塔

换热器

泵吸附塔

换热器

切换阀转轮除湿器

换热器膜分离器

换热器

耗能大大大大小

可见，用膜法除湿具有很多突出优点：除湿连续进行，无腐蚀问题，无需阀门切换，无运动部件，系统可靠性高，易维护，能耗小。在空调应用中，对空气脱湿度的要求并不像其它领域那样高，即并不要求将空气中的湿度降到很低，因此采用膜法除湿比较合适。

膜法除湿过程实际上就是空气中的水蒸气优先通过膜而与空气中的氧气、氮气相分离的过程。

1膜法空气除湿模式

要使水蒸气透过膜，必须在膜的两端产生一个浓度差，这种浓度差既可由膜两端压力差造成，又可由膜两端温度差造成[1]。因为浓度是由温度和压力共同作用的结果。目前对膜空气除湿基本都是以膜两边的水蒸气分压差作为驱动势，因此为了强化传湿，应尽量增大膜两侧的压力差。具体在系统方案上，有压缩法[2]、真空法[3]、吹扫气法[4]及膜/除湿剂混合系统[5]。

1．1压缩法

这种系统是靠压缩输入气流来造成传质势差，如图1所示。

图1原料气加压空气除湿系统

从外界来的新鲜空气经压缩机加压后进入膜组件，由于进气侧总压提高，其中水蒸气的分压也相应提高，水蒸气在膜进出侧压力差的作用下优先透过膜而散发到环境中去，被干燥的空气进入室内。

为了将渗透侧的水蒸气及时带走，可以在渗透侧引入吹扫气，如图2所示。

图2引入吹扫气的加压空气除湿系统

当原料气体中水蒸气会含量较高时，增大压力易使水蒸气在膜的表面凝结而形成的一层水珠，影响水蒸气向膜内的溶解扩散作用，降低膜的除湿效果。另外，提高气体压力，必然导致对膜强度以及组件设备耐压力性能的要求相应提高，从而对实际应用造成某些局限。

1．2真空法

此方法主要是将降低渗透侧压力来传递水蒸气，它从渗透蒸发流程演变而来，靠一个真空泵降低渗透侧的空气压力，产生一个传湿驱动势。系统如图3所示。

图3渗透侧抽真空的空气除湿系统

1．3膜/干燥剂复合法

此方法主要是将膜空气除湿跟固体吸湿剂结合起来，新鲜空气首先用膜进行预处理，然后流经固体吸湿剂，这样充分利用膜在高湿段的除湿能力和固体吸湿剂在低湿段的吸湿能力，能将空气除湿到很干燥状态。空气中水蒸气含量较高时，水蒸气透过膜的速率较高，膜除湿的效率较高；当空气中水蒸气含量很少时，水蒸气透过膜的速率急剧下降，导致膜面积成倍增长，此进采用固体吸湿剂除湿效率最高。系统如图4所示。

图4膜/干燥剂复合系统

2除湿膜的种类

除湿膜一般是采用亲水性膜，膜的种类可以是有机膜、无机膜和液膜；膜的形态可以是平板式，也可以是具有很高装填密度的中空纤维式。

2．1高分子聚合物膜

复合膜、均质膜、非对称膜都曾被应用于空气除湿。

均质膜为致密膜，通过均质膜的推动力为压力梯度、浓度梯度或电势梯度。这种膜的分离作用是由于各种化学物质在膜中的传递速度和溶解度不同而产生的，主要是扩散率的影响，因此，一般渗透率较低，制图时应使膜尽可能薄，可制成平板式和中空纤维式。均质的高分子膜多用于气体分离或渗透汽化，如硅橡胶膜就是用于气体分离（氮氧分离）中渗透率很高的均质膜。

非对称膜具有物质分离最基本的两种性质，即高传质速率和良好的机械强度。它有很薄的表层（0.1～1um）和多孔支撑层（100～200um），这非常薄的表层为活性膜，其孔径和表层的性质决定了分离特性，而厚度主要决定传递速度。多孔的支撑层只起支撑作用，对分离特性和传递速度影响很小，甚至几乎没有。连续性的非对称膜在同样的压力差推动下，其渗透速率与相似性能的对称膜相比为10～100倍。现在醋酸纤维素和多种高分子材料都可以用相似的方法制成非对称膜。

复合膜是将选择性膜层（或称活性膜层）沉积于具有微孔的支撑层（底膜）表面上，就像非对称性膜的连续性表皮，只是表层与底层的材料不同。复合膜的分离性能主要是由表层决定的，但也要受到微孔支撑层的结构、孔径、孔分布和孔隙率影响[6]。复合膜的结构如图5所示。

图5复合膜结构示意图

多孔膜结构的孔隙率愈高愈好，可以使膜表层与支撑层接触部分最小，而有利于物质传递。然而，孔径应愈小愈好，可使高分子层不起支撑作用的点间距离减小。此外，交联和未反应的高分子渗透作用的点间距离减小。此外，交联和未反应的高分子渗透入支撑层的情况，也是决定复合膜总体传递特性的重要因素。已制成的复合膜中，常用聚砚做多孔支撑，因其化学性能稳定，机械性能良好。现在也有用其它高分子化合物，如聚丙烯脯偏氟乙烯等。最近也有试用无机物，如石英玻璃和硅酸盐类做多孔支撑层。无机膜的一般分离系数小，但渗透率高，且可耐高温。

作为复合膜极薄的皮层，要求其有效厚度小于1um，一般为0.2～1um，因为渗透速率与其厚度成反比。

用膜进行空气除湿，首先考虑的是采用亲水膜[7～15]，如聚乙烯醇膜，赛璐玢膜，藻酸膜，壳聚糖膜，芳香聚酰亚胺，聚丙烯腈和醋酸纤维素膜。另一类值得注意的膜是浸渗剂改性膜。所谓"浸渗剂"是指填充在膜中的高吸水性物质，常用CsF、LiBr、季胺盐等盐类。在空气除湿过程中只有蒸汽与膜接触，浸渗剂可长期保留在膜内不被洗脱，增加了膜对水蒸气的溶解和扩散能力。据报道，添加CsF的聚乙烯醇复合膜处理乙醇-水蒸气时，在保持相当高分离系数的情况下，渗透通量提高一倍多；添加CsF的纤维素膜处理丙醇-水蒸气时，渗透通量增加10倍数。

Cussler等人[3]应用聚醚砚复合膜，Pan等人[10]应用非对称三醋酸纤维素中空纤维来对空气进行除湿。他们的研究都表明这些膜具有较高的水蒸气透过度和选择度。但是，聚醚砚复合膜比较昂贵，而三醋酸纤维素膜则很容易被液态水破坏，所以应避免接触液态水。复合膜的表层的任何小洞将严重影响复合膜的分离性能。Bonne等人[11]采用多孔均质纤维素膜来对空气除湿，但是这种膜只适用于相对湿度较大的空气除湿。因为相对湿度较小时，膜中空隙的存在将使空气很容易渗透通过，从而影响膜对水蒸气的分离性能。而当空气湿度较大时，水会在这些空隙中冷凝，从而使氮气、氧气难以通过，达到水和空气分离的目的。

非对称三醋酸纤维素中空纤维在35℃，渗透侧压力2.3kPa条件下，水在标准状态时的透过度为7.2×10-10g/(Pa·cm2·s)。纤维内径70um，外径225um，纤维的外表面是较厚的选择性活性层。实验采用的除湿器单元类似于管壳式换热器，每个单元由32根14cm长的纤维组成。经过对膜透水结果的分析可知，膜的有效活性层厚度是1.1um。

Wang等人[2]研究了中空纤维膜除湿的传质过程。实验中使用的中空纤维膜单元参数如下：每个单元类似于一个管壳式换热器，外壳由尼龙做成，外径1.0或2.5cm，分别内含30根和400根纤维，每根纤维长94cm，外径600um，纤维由充满微孔的聚砚做支撑层，内壁覆盖一层界面交联的硅氧烷酰胺做选择性活性层。这种膜的水蒸气与空气的选择性可以高达4000：1；水在单位膜厚的透过度也很高，达5cm/s。所以，传质过程不仅与膜本身的阻力有关，而且膜两侧的边界也有很重要的影响。通过对实验与模型对比的分析，他们认为：对于分离空气和水的膜过程，空气穿过膜的传质阻力主要由膜本身的扩散阻力组成；而水蒸气穿过膜的传质阻力主要由膜本身的扩散阻力构成。所以可以认为膜本身对水的透过度有无穷大。另外，水蒸气与空气的选择性并非越大越好，合理选取选择性，可以增加除湿气产量，减小膜面积。引入吹扫气，或使部分空气渗透流过膜，可降低渗透侧的膜厚度，降低水蒸气传质阻力，增加水蒸气的透过。实验表明，多孔聚砚中空纤维在操作压力0.7MPa时，除湿率85%，干燥气露点可达-20℃以下。

与纤维素膜不同，同样为有机高分子膜的凝胶膜具有不同的除湿机理。Cha等人[12]研究了凝胶膜空气除湿的过程。他们使用由再生的纤维素经过铜铵化处理获得的被称为Cuprophan的膜，这种膜具有强烈的亲水性，并且膜分子与水分子接触时，能立刻生成水凝胶，进一步将分子链撑大。这样，当膜与很湿的空气接触时，聚合物分子链遇水发生膨胀，膨胀后的分子链之间充满水，成为透水的良好通道。而由于空气在水中的溶解度很小，所以分子链间的这些水又成为使空气难以透过的屏障。当这种膜与较为干燥的空气接触时，聚合物分子链失水发生收缩，分子间距减小，空气同样难以从膜分子链之间透过去。

Cha等人通过实验测定了这种凝胶膜的透湿性，结果表明，在真空除湿模式下，该膜的透湿率对空气的相对湿度非常敏感，膜的透湿率是膜进口空气相对湿度的指数函数。水蒸气与氮气的分离系数随相对湿度的不同而在20～250之间变动，水蒸气的透过度在（1.1～9.5）×10-11g/(Pa·cm2·s)之内。

这种膜的缺点是在低相对湿度时，膜的除湿能力不强，与空气的分离系数不高。

2．2无机膜

2．2．1分子筛膜的性质

与有机高分子膜相比，无机膜具有许多突出的优点如：耐热、耐化学腐蚀和良好的机械强度，特别适合于高温气体分离和化学反应过程。目前实际使用的无机膜孔径多在0.1～1um，由于陶瓷膜多孔，其渗透选择性较差[16]。

沸石具有规则孔道，孔径（0.3～1.2nm①）可调，其表面吸附性能、酸碱性能及催化性能可因此而发生显著变化，已广泛用于吸附制冷、催化、气体分离和净化。如果将分子筛以膜形式加以利用，将其用来调整多孔材料的孔道结构和尺寸，使之能获得孔径小于1nm的无机膜，并能用于高温气体分离、空气除湿、渗透蒸发等分子水平的分离过程，可以实现气相分离的连续进行。因此分子筛膜成为近年来研究的热点。

分子筛膜的渗透性能取决于渗透温度压力和处理介质的性质，当然膜厚也是一个重要因素。由于分子筛对某些组分具有强烈的吸附性，因此分子筛膜的渗透过程既要考虑其分子选择性又要考虑其吸附性能对渗透性能的影响。

2．2．2分子筛膜的传湿机理

对分子筛膜分离气体的机理的研究已有许多报道，其中Asaeda等人认为多孔固体膜分离气体的历程一般分为4种类型[17～19]；①Knudsen扩散。在有压差条件下膜孔径5～10nm，无压差条件下膜孔径5～50nm时，Knudsen扩散起主导作用，其分离系数为被分离气体相对分子质量②之比的平方根；②表面扩散。膜孔壁上吸附分子通过吸附分子的浓度梯度在表面上进行扩散，这一历程中被吸附状态对膜分离性能有一定影响。被吸附组分比不被吸附组分扩为1～10nm时表面扩散起主导作用。对于气体分离，表面扩散比Knudsen扩散更为有用；③毛细管冷凝。在温度较低的情况下（如接近0℃时），每一孔道都有可能被冷凝物组分堵塞而阻止了非冷凝物组分的渗透，当孔道内的冷凝物组分流出孔道后又蒸发时，就实现了分离；④分子筛效应。这是一个比较理想的分离历程，分子大小不同的气体混合物与膜接触后，大分子被截留，而小分子则通过孔道，从而实现了分离。

2．2．3分子筛膜的应用

沸石膜具有均一的孔径，优良的化学稳定性、热稳定性和再生性。沸石晶穴内部存在着强大的库仑电场和极性作用，使它对水有极大的亲和力。因此，在沸石膜脱水过程中，水分子在其上优先吸附形成的表面扩散及毛细凝聚现象，将使水蒸气与气体的分离系数很大，是一种很好的气体脱水膜材料。

Asaeda等人[17]使用铸浆法制得了分子筛陶瓷膜来分离醇水的混合物蒸气，膜的支撑层是孔较大的陶瓷片，厚度0.001m，空隙率50%，平均孔径1um，表面活性层是由硅铝溶胶铸成的，其厚度10um，平均孔径3nm。实验表明，在25℃，50%的温度和相湿度下，空气的透过率非常小，小于2mol/（m2·h），而水的透过率可高达15mol/（m2·h）。水蒸气与空气选择性是460：1。这些结果显示，空气和不在这种陶瓷膜的分离机理是由于毛细管冷凝后的液体流。

王金渠等人[20]对用水热液相合成法制备的A型沸厂膜的研究发现，所制备的膜虽然对N2和O2的分离系数不高，但对气体中微量水蒸气的脱除仍表现出较好的分离效果。分析原因认为，无机多孔膜进行气体分离时，筛分机理限于目前的制膜水平，尚不能占据主要地位；努森扩散和表面扩散机理是众多研究者注目的焦点。当易凝聚气体存在时，发生在膜孔中的毛细凝聚现象将显得十分重要，成为最主要的分离机理。当气体中存在易吸附的气体时，表面扩散机理将起主导作用。王金渠等人在平板式膜气体渗透装置中测试了A型沸石膜的除湿性能，发现在0～0.6MPa的空气压力范围内，随着压力的升高和温度的降低，水蒸气的渗透速率增大，与空气的分离系数增加，这是由沸石对水蒸气的吸附性能决定的。但文献并没给出具体的水蒸气渗透速度。

2．3液膜

液膜有两种形式，一种是乳状液膜，以表面活性剂稳定薄膜。另一种是带支撑层的液膜，即将液膜填充于微孔高分子结构中。后者比前者稳定。

Deetz[21]研究了将液体LiBr溶液浸渍于醋酸/硝酸纤维膜中形成的液膜的透湿性能，他主要研究了该膜的稳定性，发现，当将此膜置于相对湿度小于3%的干燥氮气中时，薄膜中的LiBr液相会蒸发，氮气会在多孔的膜分子晶格间自由渡过，导致气体分离失败。如果渡过的是相对湿度较大的空气，由于水会连续不断地在膜的微孔中冷凝，冷凝后的水向低压侧渗透，又补低压侧的真空作用抽走，空气中的水会继续在微孔中冷凝，膜中的液相LiBr会稳定下来，使空气除湿过程连续进行。

2．4VOC去除膜

VOC意为挥发性有机化合物，是英文VolatileOraganicCompound的缩写。这些物质在封闭环境的空气中达到一定浓度后，会对人的健康造成不良影响，引起疲劳、头疼、恶心等反应。此外，VOC还有致癌作用。所以在对室内送风进行除湿的同时，还应去除其中的VOC。

PoddarTK等人[5]使用微孔憎水性对称或非对称中空纤维膜来去除空气中的VOC，在这种中空纤维的外表面涂有一层超薄致密VOC的选择性膜（经过等离子聚合化）。工作时，被处理空气流过纤维内部，VOC渗过多孔的基膜，被活性膜选择性吸附，在纤维外侧真空的驱动下脱除。实验表明，使用30cm长的中空纤维，当VOC的体积分数较高如（30000～40000）×10-6时，VOC的脱除率可高达98%～99%，如果再与吸附法结合起来，VOC的体积分数可以降得更低。

3除湿膜的形态和特性

除湿膜的形态基本有两种：平板式和中空纤维式。平板式膜的制备工艺比较简单，适宜于在实验室手工制作；用在工艺上时对流体的阻力小，结构简单，维护方便。目前在实验室制备的大部分膜都是平板膜。

一般来讲，膜分离过程的传质速率较小，尤其是在反渗透、气体分离及渗透汽化过程中，由于膜中致密活性层的存在，传质速率非常低。为了满足实际工业过程中处理大量物料的需要，发展了中空纤维，与平板膜相比，中空纤维具有如下优点[22]：

①膜呈自支撑结构，无需另加其它支撑体，可大大简化组装成膜组件时的复杂性；

②中空纤维组件具有很高的装填密度，它可以提供很大的比表面积。如0.3m2的中空纤维组件可以提供500m2的有效膜面积，而同样条件下的平板膜组件为20m2，管式膜组件为5m2。

③重现性好，放大容易。一般情形下，对于中空纤维膜组件，实验室规模的膜组件与工业规模的膜组件相比，其中的流动形式与分离效果差别不大。

所以，采用中空纤维膜时，可以用很大的膜面积抵消膜过程中传质速率低的弱点，从而给膜分离技术在工业生产中的推广应用提供了有利条件。它的缺点是制备工艺复杂，如果是液体还要对料液进行预处理，以防堵塞。

4结论

膜法除湿作为一种新的除湿方法，具有传统除湿方法的不具有的许多优点，如除湿过程连续进行，无腐蚀问题，无需阀门切换，无运动部件，系统可靠性高，易维护，能耗小，维护费用低等。

有机强化传湿，应尽量增大膜两侧的压力差。具体系统方案可采用压缩法、真空法、吹扫气法及混合法。这些方法都必须在膜两侧产生一个很大的压力差，将对膜的强度提出很高要求。另外，对泵等设备也有较高要求。如果能在膜两侧产生一个温差，靠膜造成的浓度差来实现传湿，则将克服这些不利因素，这将是一种新型的除湿模式。

有机高分子聚合物膜、无机膜和液膜都能用来除湿。有机高分子聚合物膜具有较高的水蒸气透过度和选择度。无机膜具有耐热、耐化学腐蚀的优点和良好的机械强度，特别适合于高温气体分离和化学反应过程。目前实际使用的无机膜孔径多在0.1～1um。陶瓷膜由于多孔，渗透选择性较差。

沸石具有规则孔道，孔径（0.3～1.2nm）可调，其表面吸附性能、酸感性能及催化性能可因此而发生显著变化，如果将分子筛以膜形式加以利用，将其用来调整多孔材料的孔道结构和尺寸，使之能获得孔径小于1nm的无机膜，并能用于高温气体分离、空气除湿、渗透蒸发等分子水平的分离过程，可以实现气相分离的连续进行。因此分子筛膜成为近年来研究的特点。

总的说来，除湿膜还存在透湿率低、强度差、成本高的缺点。今后随着膜材料和制膜工艺的研究进展，膜空气除湿必将研究会调及其它领域取得更大的发展。

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空气范文篇9

研究的高刚度卧式空气静压主轴由双向止推轴承和径向轴承组成，下面分别建立止推轴承和径向轴承的椭圆型偏微分方程形式。以MATLAB软件中的PDE工具箱为求解器，编制程序进行迭代求解空气静压主轴的承载力、刚度和流量等静特性。

2空气静压主轴的仿真优化设计

空气静压主轴的性能受到结构尺寸、供气压力、气膜间隙、节流孔孔径和数目等诸多参数的影响。在仿真计算中对部分影响主轴性能的参数做正交实验，选择最优化的空气静压主轴结构参数。在径向轴承中，径向节流器的长度、节流孔孔径及分布、气膜间隙等影响最大，在恒定气膜间隙和供气压力的情况下，分析以上参数之间的相互影响;而止推轴承中气膜间隙和节流孔孔径以及分布等影响较大。采用基于MATLAB软件PDE工具箱自主研发的程序进行数值仿真分析，并根据其他主轴的实验结果修正了仿真分析程序。为了确定空气静压主轴的结构参数，仿真采用了正交实验的理论方法，空气静压主轴的转子直径为100mm，为了提高径向的承载和刚度，径向节流器相对立式主轴较长，因此设计时径向节流器为2段，每段长度分别采用80、100和120mm3种形式，每段节流方式为双排小孔(每排12个)节流;止推轴承有效承载面外径为226mm，内径为106mm，节流方式为双排(每排12个)小孔节流;供气压力ps=0.5MPa(绝对压力);间隙为目前国内外气浮主轴普遍采用的单边10μm。在优化设计中，上述提到的参数对轴承性能(刚度、载荷)的影响是单调的，在更大程度上受到加工能力和结构尺寸的限制。空气静压主轴的优化设计主要是确定轴承的气膜间隙和节流小孔直径的最优匹配关系，优化设计的目标是根据使用情况实现刚度或承载最大。根据以上方案数值仿真的结果，得到优化的空气静压主轴的关键参数。其中，对于径向轴承，气浮间隙为10μm，供气压力为0.5MPa，长度为100mm，节流小孔直径为0.1mm，节流孔距端面距离为节流器总长度的1/4时，得到最大径向刚度171N/μm，两段为342N/μm。对于止推轴承，单边气膜间隙为10μm，节流小孔直径为0.1mm，得到最大轴向刚度723N/μm。采用以上优化后的结构参数，可以达到该套空气静压主轴的最优性能。

3实验测试

3.1实验装置

实验采用的空气静压主轴采用双向止推轴承和径向轴承的T型结构，止推轴承和径向轴承独立供气。主轴的转子与止推板组成转子组件，径向节流器与下止推节流器的垂直度误差均要求小于1μm。止推间隙由垫环与止推板的厚度差来保证，径向间隙由径向节流器与转子的直径差来保证。止推和径向的气膜间隙一般控制在10～15μm之间，具体参数由实际使用情况和仿真分析结果确定。空气静压主轴的精度一般受到驱动电机的影响，要实现其超高回转精度，驱动是非常关键的一个环节。实验采用的空气静压主轴采用分体式力矩电机，力矩电机的转子采用直联的方式与空气静压主轴的转子连成一体。采用这种连接方式，省去普通联轴器传动环节，因此简化了传动路径，提高了主轴的回转精度。该结构还配备了旋转变压器和高精度圆光栅来提供位置反馈信号，为实现C轴功能，还配备了旋转变压器。

3.2实验结果

采用上述方案对卧式空气静压主轴的轴向和径向刚度进行测试，在供气表压为0.5MPa时，测得轴向刚度为785N/μm，径向刚度为313N/μm。实验结果与仿真结果比较，轴向刚度的误差为7.9%;径向刚度的误差为9.3%，证明了优化设计方案的可行性。

4结论

空气范文篇10

关键词空调空气幕作用压差

不设空气幕的空调建筑大门在5Pa正压作用下每平方米面积外泄的冷量相当于三百多平方米建筑所耗冷量。因此人员出入频繁的大门口要设计安装空气幕。但相当多的空调建筑空气幕实际未能起到应有作用。究其原因，从根本上说，是目前使用的空气幕设计计算方法不当造成的，其中空气幕作用压差计算不当是最主要的问题。空气幕是一种平面射流。平面射流在两侧压力不平衡时产生弯曲，偏向压力较小一侧。对空气幕而言，弯曲达到一定程度后就失去封闭作用。因而空气幕必须具有足够的抗弯能力，以抵抗相应的作用压差。因此，空气幕作用压差是空气幕设计后一个最重要的条件参数，其确定是空气幕计算的第一步，也是最重要的一步。但是国内对于空气幕总作用压差空竟由几部分组成，只计算某一部分会有多大误差，没有清楚的认识和明确的把握。目前国内广泛应用的几种计算方法，均是计算单一热压或单一风压作用下的空气幕的，虽然人们已认识到这是不合理的，但是目前还未有成熟的符合我国实际情况的方法[1]，从而造成空气幕计算结果偏小的后果。为此，有必要对空调建筑的空气幕作用压差进行全面深入的分析，以便正确确定空气幕作用压差。

建筑内外空气总作用压差的形成建立在建筑物空气质量平衡的基础上。人们早已认识到它与热压Δph及风压Δpw有关。但这并非全部。对建筑物空气流动的原因进行全面分析，可知还有两项对总作用压差有重大影响的部分目前未引起足够注意。首先是建筑物特别是空调建筑内机械送风和排风量不平衡导致的室内外空气压差，称为机械压Δpm，如空调建筑保持的正压。其次是建筑物自然渗透发生变化引起的室内外空气压差变化，称为平衡压Δpe。实际建筑物内外交外压差即部作用压差Δpz是这四个因素综合作用的结果，可用其代数和表示，即

Δpz=Δpw+Δph+Δpm-Δpe时（1）

1风压Δpm

室外空气以一定速度流动，碰到建筑物后速度降低转化为静压而形成风压Δpw，可用下式表示：

（2）

式中Cw----建筑风压系数，或称空气动力系数，用以表达动压转化为静压的程度；

ρw----室外空气密度，kg/m3.

vw----室外风速，m/s.

Cw是建筑物在风场中相对于风向的形状和方位的函数，在有关的手册和专著中可查到。表1给出了长方形建筑的风压系

数，可以大致上了解风压系数的分布情况。室外风速vw一般采用国家建筑气象参数标准中给出的季节最大频率和风向的数据，这种数据是在地面以上10m高度获得的。实际上由于地形、高度和树木及其他建筑遮挡的原因，一般建筑表面附近的风速往往低于气象参数标准给出的室外风速，而10m以上的风速则高于此数：

长方形建筑的风压系数Cw表1

建筑方位垂直偏斜

迎风面0.950.70

侧面-0.4-

背风面-0.15-0.50

（3）

其中k=0.11～0.14。非高层建筑可不考虑此问题。

现有以自然通风计算法为基础的空气幕计算方法认为只要不是迎风面，为避免复杂计算，可忽略风压，仅计算热压引起的空气流动[2]。这种方法对以增大通风量业排除余热为目标的工业建筑通风是有好处的，因为它能加大计算的安全系数。但对以减小通过大门风量为目标的空调建筑空气幕设计，是不合适的，因为不能充分考虑可能的最大压力，会造成计算结果偏小，使得空过空气幕的风量增加从而加大冷热量的消耗。由表1，可知即使不是迎风面，风压系数仍有相当数值。另外，对于空调建筑物，由于夏季冷气的流动方向是由内而外，背风面负压加剧这种流动。因而空气幕计算中不论迎风在还是背风面，风压都不应忽略。

2热压Δph

室内外空气温度不同而产生密度差，使同一高度上承受的气柱压力不同，导致空气从冷侧向热侧流动的压力称为热压。热压用以下公式表式：

（4）

（5）

式中Ch----热压系数；Ch是建筑物内部纵向隔断状况的函数。对高大厂房之类无内部纵向隔断的场合等于1.0；

各层楼之间的楼梯间和电梯间均有门隔断的现代建筑，Ch是等于0.65[3]。

其余根据内部纵向隔断程度在此区间取值；

ρc，ρh-----分别是冷、热侧空气密度，kg/m3；

H，h-----分别是大门高度，建筑物最高排风点高度，m；

HZ-----空气幕作用下中和面高度，由地面起算，m；

q,μ-----分别是空气幕效率和空气幕作用下大门的流量系数；

Fm-----大门面积，m2；

Fp-----与大门处空气流动方向相反的空气流动总净面积，m2；

Fm-----与大门处空气流动方向相同的空气流动总净面积，m2；

由于现代空调建筑都采用铝合金门窗，气密性高，其缝隙的μF值在10-5，大大小于一般工业厂房的10-3水平，所以二楼以上的一般房间几乎没有渗透，应将注意力集中于大门、屋顶排风口等处。

中和面主度HZ主要与建筑高度、进排风面积比等因素有关。对一般建筑物为建筑高度的0.4～0.7倍。而建筑气密性好的建筑，在设有带空气幕的开敞大门时，可能超出此范围。

3机械压Δpm

为防止未经处理的空气无组织流入室内，空调建筑往往通过送风量大于排风量的方式保持室内正压。这种由送风和排风量的不平衡造成的室内外交困压差称为机械压。机械压与风压、热压叠加使室内外压差增大。根据我国暖通空调设计规范规定，空调房间的正压不应大于50Pa。一般空调房间按5Pa正压设计，实际上，由于设计和设备情况的不同，空调房间的正压从0到50Pa甚至更大，有一个很大的分布范围。

机械的大小于送排风量之差及护结构上的开孔或缝隙面积有关，可按下式计算：

（6）

式中Cm-----机械压系数，当排风量大于进风量，Cm=1；否则Cm=-1；

ρ-----进排风平均空气密度，kg/m3;

Lj、Lp-----分别是进风量，排风量，m3/s；

∑Fi-----进排风总净面积，m2，含设有空气幕的敞开大门在内。有效大门面积按下式计算：

（7）

q-----空气幕效率系数。

在没有确切的排风量数据时，上式中的Lj、Lp也可以用建筑物总的送风机和排风机容量代替。但因送排风管道阻力可能不同，会产生一定误差。

4平衡压Δpe

当风压、热压、机械压共同作用建立起室内外空气压差后，空气在此压差作用下将从围护结构上的孔洞和缝隙向压力较小一侧渗透，使得压差逐渐下降，直至进出建筑物的空气量平衡，形成一个新的稳定的总作用压差为止。这种建筑物为保持空气渗入和渗出量平衡而产生的压差变化，称不平衡压。平衡压与风压、热压、机械压的大小和围护结构的气密性有关，可在后三项之和的0～30%之间[4]，必须通过整个建筑物的空气质量平衡计算才可算出：

（8）

式中I表示迎风面，o表示背风面，风压与计算点方位有关，热压与计算点的高度有关，可用计算机采用叠代法计算。不便要用上述方法计算时，也可采用以下结果偏大的公式近似计算[5]：

（9）

式中-----分别是迎风面、背风面的风压，用式（1）计算；

F′，F′′-----分别是空气幕作用下迎风面、背风面的总开口（缝隙）净面积，策m2。

其中设空气幕的大门面积按式（7）计算。

5各压差成分对总作用压差的影响及比例

如上所述，建筑物内外空气总作用压差Δp是风压、热压、机械压和平衡压四个因素综合作用的结果。可否忽略某些因素，只计算其中的1～2项呢？以下通过一个例子来考察。

【例】某空调建筑总高27m，内设直接采光的中庭，中庭顶部设有排风口，面积总计0.4m2，大门们地迎风面，宽B=4.4m，高H=2.5m。单层铝合金窗，窗缝总长L=2000m；其他门处于背风面，是经常关闭的，门缝总长L=30m；室内温度tn=26℃，ρ=1.181kg/m3，室外夏季空调计算温度tw=35℃，ρ=1.146kg/m3；室外平均风速1.6m/s；室内新风量为9.8m3/s，机械排风量为8m3/s。计算空气幕总作用压差并比较热压、风压、机械压、平衡压各部分相对大小。

【解】根据Δpz=Δpw+Δph+Δpm-Δpe由式（2）～（9），分别计算出风压、热压、机械压、平衡压的数值，列于表2。计算细节说明如下：

计算例表2

压差组成热压Δph风压Δpw设备压Δpm平衡压Δpe总压差Δpz

计算值（Pa）-0.751.39-1.700.54-1.59

比例0.470.871.070.341

（1）设计算对象近似矩形建筑，查得迎风面风压系数Cw=0.95，背风面风压系数Cw=-0.15，不考虑风速沿高度的变化。

（2）车间建筑设计对称，除大门以外，迎见面和背风面的其他空气流动面积（缝隙面积）分布均匀，可认为相等。

（3）由[9]表3.23推得铝合金窗窗缝μF≈3.2×10-5，由[5]表4-4门缝μF=0.01

（4）取空气幕效率q=0.8，据[4]空气幕射流角30°，，可用侧送空气幕的大门流量系数值。查[5]表4-3得μ=0.425，则包含空气幕的大门的迎风面空气流动面积F′和北风面空气流动面积F′′分别为：

F′=4.4×2.5×(1-0.8)×0.245+2000×3.20×10-5/3=0.56m2

F′′=30×0.01+2000×3.20×10-5×2/3+0.4×0.64=0.3+0.043+0.256=0.599

(5)考虑到空调送排风系统管道的复杂，计算热压时不计机械送排风开口的影响。

分析表2数据可看出：

（1）由于总作用压差是代数和，因而有可能出某项压差绝对值大于总压差的现象。

（2）夏季空调建筑热压所占比例很小。其原因首先是因为空调内外温差较小，如果按冬季空调，室内20℃，室外-10℃时，经试算热压将达2.93Pa，其绝对值大于总压差。其次现代空调建筑门窗气密性大大提高，使得中和面高度降低，热压减少。若按一般双层钢窗流量系数μF=0.0014计，经试算热压可达6.91Pa，其绝对值亦大于总压差。由此可知，对夏季密闭良好的空调建筑，仅计算单一热压来确定空调建筑空气幕时，计算结果将偏小。本例中小50%以上，其他情况下偏小程度与风速、温差、排风比和密闭程度有关。

（3）设备压所占比例相当大。本例中空调建筑为保持正压而设置的风机设备造成的压力绝对值比总作用压差还大，若忽略不计将造成重大误差。

（4）风压所占比例较高。娄室外风速较高时，风压绝对值有大于总作用压差的可能。但由于平衡压也随风速增大且与风压方向相反，部分抵消了风压的作用，故若用单一风压计算空气幕将有偏大和偏小两种可能，其偏离程度与风速、温差、排风比和密闭程度有关。

6结论

1．目前国内使用的空气幕设计方法未全面考虑空调建筑空气幕所实际随的压力，采用单一热压或风压做计算压差，计算结果严重偏小，不宜用于空调建筑物空气幕计算。

2．空调建筑空气幕总作用压差应综合考虑热压、风压、机械压及平衡压，按式（1）～（9）计算。

参考文献

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