5.7.2.1 基本原理
直流式空气调节系统是全部采用室外新鲜空气进行空调的系统。这种调节系统的主 体设备是直流式空气调节机，如图5-87所示。
图5-87 直流式空气调节机示意图
1—百叶窗 2—过滤器 3—联动多叶碟阀 4—一次空气加热器 5—喷射室 6—二次加热器 7—多叶碟阀 8—通风机 9、11—调节阀 10—三通调节阀
在通风机8的作用下，进入空调机的室外空气先经过百叶窗1和过滤器2，再通过可 以调节的联动多叶碟阀3。这种碟阀在结构上分两部分，并由同一驱动装置驱动，当阀的 一部分向关闭方向转动时，另一部分则向开启的方向转动。不论多叶碟阀如何转动，通过 碟阀的风量不变，但因只有一部分阀叶装在一次空气加热器4的风道入口上，故流经一次 加热器的风量不同，借此可以调节对空气的加热量。一次空气加热器的热量由热水或蒸 汽提供，靠输送管道上的调节阀11控制加热量，若室外空气温度高到不需加热时，一次加 热器即可停止工作。调节机的中部是喷射室5，水泵驱动水流经喷嘴在喷射室内形成水 雾，使空气不断被增湿。进水管上装有三通调节阀10，以调节喷射水的温度。为防止水 沫溅出，喷射室的两端设有挡水板。空气离开喷射室后，在可调节多叶碟阀7的引导下， 其中的部分空气被二次加热器6再度加热，二次加热器输送热水或蒸汽的管道上也有调 节阀9。空气在机内处理完毕后，由通风机经风道送入被调室。
5.7.2.2 基本操作
设一年四季室外空气的平均参数是按照rm-rm曲线(气象线)变化的，而被调室内 的空气要求保持在点3的状态，如图5-88所示。
(1)
(2)
图5-88 直流式空气调节机的操作原理
(1)冬季工作制 (2)夏季工作制
假定室外空气状态位于气象线下方的点1处，如图中(1)，这时，为了维持被调室空气 的给定参数值，调节机应使用冬季工作制，按如下三个阶段将室外的空气调节成被调室所 需的空气参数。
第一阶段： 一次加热和绝热冷却阶段。首先利用一次加热器将抽入的参数为(t1， H1)的室外空气进行加热，使其状态沿等X线变化至参数为(t1‘，H1‘)的点1′，这时空气焓 值的增加为：
△H=H1‘-H1
然后以点1′表示的空气进入喷射室进行绝热冷却。绝热冷却是利用温度稳定在绝热饱 和温度ts之下的循环冷却水进行喷射而达到的，所以可视为等焓增湿过程。空气在喷射 室内被增湿至接近于饱和湿度，相对湿度约为φ＝90%～95%。 经过喷射后的空气状态 表示为图中的k点，其温度为tk，焓值Hk＝H1，湿度为Xk。
第二阶段： 二次加热阶段。从喷射室出来的空气由二次加热器进行二次加热，加热 过程为等湿过程，使空气状态由点k改变为点2。点2所表示的空气状态为H2，t2，X2＝ Xk。此过程空气热焓的增加为：
△H=H2-Hk
第三阶段： 混合平衡阶段。经二次加热后以状态点2表示的空气进入被调室内，此 空气即与室内空气进行混合平衡。进气、排气的热量和水分量必须与室内生产过程所发 生的热量和水分量保持物料平衡和热量平衡。混合平衡后，保持室内稳定的空气状态，进 气状态即变为室内空气的状态。如果空调系统经过正确设计并能正常工作，则此过程使 点2的空气状态改变到点3所表示的被调室内的空气状态。
如果室外气象条件发生变化，空气状态从点1沿X-X′线向上移动，由图可知，焓增 量△H将逐渐减少，直至达到气象线与Hk＝常数线的交点a为止。热焓增量的减小意 味着一次加热负荷的减少。当△H=0时，室外空气就不需要加热，可直接进入喷射室， 此时一次加热器应停止工作。
如果室外空气的状态再继续向a点的上方移动，如图中(2)，空气的热焓量大于Hk， 或者说其绝热饱和温度已超出图上的tk，此时空气调节机应转入夏季工作制。
夏季工作制下空调的第一阶段是将图中(2)上点1的室外空气状态改变为点k的空 气状态，然后按与冬季工作制同样的第二、第三阶段的方式进行，使空气状态点1改变到 空气状态点3。为使空气从状态点1改变到状态点k，不能采用冬季工作制下的绝热冷却 方法，而应采用冷却水喷射，使喷射室内的空气降温，从而使其状态改变为点k的状态。 采用冷却水使空气降温所需的冷量，可以用△H=H1-Hk来表示。
直流式空气调节系统一般用于被调节室内的空气含有易爆粉尘或有毒气体的情况， 这时室内废气不能循环使用。