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 技術專文


 圖一、外氣空調箱配備 ECOWET-washer 的流程圖  圖四、水洗裝置理論分析模型  圖五、噴水架式水洗加濕器安裝於外氣空調箱之架構圖


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                                                 INLET                                                SUPPLY
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 F  I  ᢴ  ᢵ  I  ᢶ  ᢷ  C  I  液體中。在許多的污染方法設備
              所用吸收液是水，而吸收作用式
 ႇᘯᏣ  տࠔዻᆔ  ђዦዻᆔ  可藉由對空氣淋洗 (Scrubbing) 或       圖六、利用水霧對外氣洗滌的機制
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              水 洗 (Washing) 進行質傳 (Mass
              transfer) 來完成。
                                                       ੊ᡞܗཌྷಗ
              質傳基本上有兩種主要的機制，其
 圖二、配備 ECOWET 的外氣空調箱冬季加熱加濕過程  圖三、構成水膜的 UCASS 質傳裝置架構圖
              一即是分子的擴散，而分子之所以
              會發生擴散通常是伴隨著某種來                               ባ᜵Ь
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              自外界的驅動力之作用所引致，
                                                                                           ଷЬݗ
              一般是以濃度差所引致的質傳最為
              廣泛。另外一種機制便是因為流體
              動之紊流所引致之質傳，此即所謂
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              的紊流擴散，同時氣體吸收是物質
 ђዦ  2 ࢳђᕇਣ                                   液氣比 (Liquid-Gas ratio, or L/G)   計圖表幾乎靠實驗數據透過回歸後
 ᢵ  ᢶ  1 ࢳђᕇਣ  由氣相擴散至氣液界面，進而穿透                適當的洗滌液質量流率與氣流質量                  求得。
 ᢳэ۠ѵ੊  ђዦ  ᢴ  此界面而擴散於液相的吸收液中，                流率的比例，在理論上可確保氣液
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 ĩӕҢĪ         如  圖四 所示。氣體進入液體後，               質傳轉換的完整性。一般來說「空
 18°C 22°C  32°C                                                               新型外氣水洗加濕裝置之特色
              同時亦伴隨有化學的反應發生。氣                 調加濕用途」的加濕器，其液氣遠
              態污染物因濃度差自空氣中擴散至                 低於運用在「外氣洗滌用途」達兩                  目前最常見的「噴水架式水洗加濕
              洗滌水中，同理，水分子亦因水蒸                 個數值級 (Order) 的程度。換言之，            器」 圖五 ，是一種以水汽化蒸發形
 也有若干應用前述研究成果的加濕  然而該設計必須與多部小型傳遞泵  洗滌泵。因此，本研究的目的在打  汽分壓差而於洗滌水與空氣間擴散  一般水洗加濕器性能在空調功能上  成水霧層的加濕方式；其工作原理
 器或水洗加濕器的開發，例如日本  分段傳送洗滌水，可靠性不無疑問；  破既有框架下，試圖尋找其他低耗  移動，因此對空氣而言將產生加濕  可輕易達成，從而設計上其著眼點  是以水作為介質，通過泵浦加壓，
 的菱和公司所推出的 ECOWET 加  同時整個水洗器模組過長，安裝上  能、高效率的外氣洗滌方式。訂定  或除濕的效果。另外，洗滌水與空  大多「汙染物去除」方面。  由特定的噴嘴將水細化成一定直徑
 濕模組  [5]  即為眾多同類型產品之  也有困難。  開發一款性能不低於現有水洗加濕  氣間的溫度差將造成熱量的傳遞，                 範圍內的水顆粒，透過「等焓降溫
 一。ECOWET 加濕模組採用曲面濕  器之 AMC 去除能力，而電力需求  對空氣而言將產生升溫或降溫的效  洗滌液水溫                 加濕」熱力過程與流動的空氣混
 目前外氣空調箱所採行的水洗加濕
 膜板方式增加質傳面積，藉以達成  僅為現有設計之 25%-30% 甚至更  果。     當水溫越低時，氣液間的質傳效果                  合，透過熱質傳、溶解、撞擊等作
 器性能，要求外氣濃度在 200ppb
 「加濕」的目標， 圖一及 圖二 。然  低的水洗加濕器設計。               越好。                              用，使空氣中的 AMC 及微熱從空
 以內去除效率須不小於 90%，當  通常影響水洗加濕器性能的參數以
 而該設計是以加濕為主要考量，僅                                                               氣中分離，從而對空氣發揮到洗滌
 外氣 NH 3 濃度不大於 20ppb 時出  及影響層面如下：             質傳強化裝置
 具備對外氣少許的洗滌能力，對於                                                               和加濕的功能 圖六。此種加濕方式
 口濃度應不大於 3ppb。而設計架                            如填料或金屬網結構的質傳強化裝
 本公司要求以對外氣洗滌能力為主                                                               因具有加濕量大、高效節能、安全
 構則採用「高液氣比」(L/G=0.49   液滴的尺寸                  置，在有限反應空間的環境下，提
 的設計顯然不足。  ~0.99) 以 及「高霧化壓力」設計 研究方法                                            可靠、可任意組合維修保養便利等
              當液滴的尺寸越小，與氣流接觸的
                                              高氣流與液體接觸及反應的時間，                  優點而廣泛配套應用於許多工業空
 此外，特別強調去除外氣中化學物  概念的「噴水架式水洗加濕器」，  表面積越大，在邊界條件固定時有
                                              確保質傳性能。                          調，例如紡織廠、煙廠等廠房的空
 質 的 Ultra clean air supply system   在過去無疑的成功了扮演去除外氣  助於質傳率的提升。
 水洗器的運作原理                                                                      調系統設計中。同時亦為目前國內
 (UCASS)[6]，設計理念上著重於對  AMC「門神」的角色，但所付出的       洗滌液導電度                           電子工業廠房去除外氣中所包含化
 於去除大氣中化學物質的能力，以  代價是動輒 30hp 或 50hp 的耗能。  空氣中的 AMC 可藉由吸收  混合距離  當水中雜質越高，導電性亦隨之提  學污染物處理的主流解決方案。
 「提高有效接觸面積」以及「充分  雖然許許多多的方法如打「擦邊  (Absorption) 作用，選擇性的將一  液滴與氣流接觸的距離越長，使得  高，質傳性能將隨之降低。
 使用洗滌液」的設計理念達成高效  球」的探底試驗企圖尋找水洗加濕  物質由氣相傳遞到和其接觸的液  液滴在反應室內暫留反應時間越              然而現有噴水架水洗式加濕器的設
 率去除外氣 AMC 的目標。則如 圖  器的 L/G 下限，或者用變頻器控制  體中。吸收能達到分離的原理是  長，有助於質傳過程反映的完整  噴嘴的布置方式  計，大多受限外氣空調箱的尺寸，
 三所示。  洗滌泵容量，但仍需採購大馬力的  因為氣相中的某些成分較易溶於  性。    本部分並無特定的理論，現存的設                  無法提高洗滌液在反應室內的暫留




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