喷水室的主要优点在于能够实现多种空气处理过程，具有一定的空气净化能力，消耗金属少且容易加工制作；缺点是对水质要求高，占地面积大，水泵耗能多。在温湿度要求较高的场合，如纺织厂等工艺性空调中仍大量使用。
喷水室有卧式和立式、单级和双级、低速和高速之分，其供水方式有天然冷源和冷冻水等不同形式。
3.1 喷水室构造
喷水室的构造，如图9.9所示，主要构件有喷嘴、挡水板、外壳和排管、底池及附属设施。
图9.9 喷水室的构造
1—前挡水板；2—喷嘴与排管；3—后挡水板；4—底池；5—冷水管；6—滤水器；7—循环水管；8—三通混合阀；9—水泵；10—供水管；11—补水管；12—浮球阀；13—溢水器；14—溢水管；15—泄水管；16—防水灯；17—检查门；18—外壳
3.1.1 底池4种水管的作用
①循环水管：底池通过滤水器与循环水管相连，使落到底池的水能重复利用。
②溢水管：底池通过溢水器与溢水管相连，以排除水池中维持一定水位后多余的水。
③补水管：当用循环水对空气进行绝热加湿时，底池中的水将逐渐减少，泄漏等原因也可能引起水位降低。设补水管并经浮球阀自动补水。
④泄水管：为了检修、清洗和防冻等目的，在底池的底部需设泄水管。
国内常用的是Y-1型离心喷嘴，如图9.10所示。近年来陆续研制出BTL-1型、FKT型、FL型和PY-1型喷嘴。喷嘴的材料一般采用黄铜、尼龙、塑料和陶瓷等。喷嘴喷出的水滴大小、水量多少、喷射角和作用距离等与喷嘴的构造、喷嘴前的水压及喷嘴的孔径有关。同一类型的喷嘴，孔径越小，喷嘴前水压越高，喷出的水滴越细；孔径相同时，水压越高，则喷水量越大。
图9.10 Y-1型离心喷嘴
1—喷嘴本体；2—顶盖
根据喷出水滴直径的大小喷嘴可分为粗喷、中喷和细喷。细喷时，喷嘴的孔径为2.0～2.5，喷嘴前的水压大于0.25 MPa，水滴直径为0.05～0.2 mm，与空气接触时温度升高快，容易蒸发，适用于空气的加湿过程。中喷时，喷嘴的孔径为2.5～3.5 mm，喷嘴前的水压在0.2 MPa左右，水滴直径为0.15～0.25 mm。粗喷时，4.0～5.5 mm，喷嘴前的水压在0.05～0.15 MPa范围，水滴直径为0.2～0.5 mm。
中喷和粗喷时，喷嘴喷出的水滴直径较大，与空气接触时的温升慢，适用于空气的冷却干燥。
为了使喷出的水滴能均匀地布满整个喷水室断面，喷嘴一般布置成梅花形，如图9.11所示。
图9.11 喷嘴布置形式
3.1.2 挡水板
挡水板分为前挡水板和后挡水板，一般用厚度为0.75～1.0 mm的镀锌钢板制作，如图9.12所示。当夹带水滴的空气流经挡水板的曲折通道时，被迫改变运动方向，水滴在惯性作用下，与挡水板表面碰撞，积聚在挡水板面上流入底池。前挡水板的作用是均匀分布进入喷水室的气流、防止悬浮的水滴溢出和防止昆虫进入喷水室等；后挡水板的作用是一方面分离空气中的水滴，同时还可以净化空气。
图9.12 挡水板
图9.13 喷嘴排管与供水干管的连接方式
当挡水板的折数较多、夹角较小、板间距小及空气流速较低时，挡水的效果较好，但这时空气的阻力较大，并且增大了挡水板的迎风面积。因此，在实际工程中前挡水板一般取2～3折，夹角取90°～150°，后挡水板一般取4～6折，夹角为90°～120°，挡水板间距为25～40 mm。
3.1.3 外壳和排管
喷水室的外壳一般用2～3 mm厚的钢板加工，也可用砖砌或用混凝土浇制，但要注意防水。喷水室的断面做成矩形，高宽比为1.1∶1～1.3∶1，断面的大小根据通过的风量及推荐流速2～3 m/s确定。
喷嘴排管与供水干管的连接方式有下分、上分、中分和环式几种，如图9.13所示。不论采用哪种连接方式，都要在水管的最低点设泄水丝堵，以便在冬季不用时泄水，防止冻裂水管。
3.1.4 底池及附属设施
底池一般按可按3%～5%的总喷水量确定，池深500～600 mm。底池中接有四种管道。
①循环水管，将底池中的水通过滤水器后吸入水泵循环使用。
②溢流水管，与溢流器相连，用于排除夏季空气中冷凝下来的水和其他原因带给底池中的水，使底池中的水面维持在一定的高度。
③补水管，补充因耗散或泄露等造成集水量的不足，补水由浮球阀自动控制。
④泄水管，在检修、清洗、防冻时把底池中的水排入下水道。
3.2 喷水室热交换效率的影响因素
影响喷水室热湿交换效果的因素很多，诸如空气的质量流速、喷嘴的型号与布置密度、喷嘴孔径与喷嘴前水压，空气与水的接触时间，空气与水滴的运动方向以及空气和水的初、终参数等。但是，对于一定的空气处理过程而言，可将主要的影响因素归结到以下三个方面。
3.2.1 空气的质量流速
喷水室内的热湿交换与空气的流动状况有关，由于空气在流动过程中，随着温度的变化，空气的密度和流速也将发生变化。因此，通常引入空气的质量流速来反映空气流动状况的稳定因素，其定义式为：
式中：vρ——通过喷水室断面的空气质量流速，kg/（m2·s）；
G——通过喷水室的空气质量，kg/h；(www.xing528.com)
f——喷水室的横断面积，m2。
从上式可知，空气的质量流速实际上是在单位时间内通过每平方米喷水室断面空气的质量流量，它不随温度的变化而变化。实验证明，增大vρ可使喷水室的全热交换效率E和通用热交换效率E′变大，并且在风量一定的情况下可缩小喷水室的断面尺寸，但vρ过大也会引起档水板的过水量及喷水室的阻力的增大，运行费用增加。所以常用的空气质量流速的范围是vρ=2.5～3.5kg/（m²·s）。
3.2.2 喷水系数
喷水量的大小常用喷水系数来反映，它是处理每千克空气所用的水量，用下式计算
式中：W——喷水室喷出的水量，kg/h。
实践表明，在一定范围内加大喷水系数μ可增大E和E ′。对不同的空气处理过程，喷水系数也应不同。对于空气的冷却干燥，由于空气的焓降较大，喷水系数μ一般为1.0～1.5；而对于冬季空气的绝热加湿，喷水系数μ在0.5～1.0的范围内。喷水系数的具体值应由热工计算确定。
3.2.3 喷水室结构特性
喷水室结构特性是指喷嘴的排数、喷嘴密度、排管间距、喷嘴型式、喷嘴孔径和喷水方向等，它们对喷水室的热交换效果均有影响。
①喷嘴排数，实验表明，单排喷嘴的热交换效果比双排差，而三排的效果和双排差不多。因此，工程上通常采用双排喷嘴，当喷水系数较大时采用三排喷嘴。
②喷嘴密度，实验表明，喷嘴密度过大时，水苗相互重叠，不能充分发挥各自的作用，过小水苗则不能覆盖整个喷水室的断面，使部分空气旁通而过，热交换效率下降。通常，喷嘴密度一般取13～24个/（m2·排），当需要较大的喷水量时，采用提高喷嘴前水压的做法进行调节，但是喷嘴前水压应小于等于0.25 MPa。
③喷水方向，实验表明，单排喷嘴，逆喷比顺喷的热交换效果好；双排喷嘴，对喷的热交换效果好，因为水苗可更好的覆盖喷水室断面；当采用三排喷嘴时，则以一顺两逆的喷水方式为好。
④排管间距，对于Y-1型喷嘴，无论是顺喷还是逆喷，喷嘴排数间距取600 mm为宜。
⑤喷嘴孔径，在其他条件相同时，孔径小则热交换效果好，但喷嘴容易堵塞，需要的喷嘴多，而且不利于空气的冷却干燥，实际过程中应优先选用孔径较大的喷嘴。
3.3 喷水室的阻力
喷水室的阻力由前后挡水板阻力、喷嘴排管阻力和水苗阻力三部分组成。
3.3.1 挡水板阻力
喷水室前后挡水板的阻力用下式计算：
式中：ΔHd——挡水板的阻力，Pa；
——前后挡水板局部阻力系数之和，一般取
vd——空气在挡水板断面上的迎风面风速，m/s，挡水板迎风面积等于喷水室的断面积减去挡水板边框面积，所以一般取vd=1.1～1.3。
3.3.2 喷嘴排管阻力
喷嘴排管的阻力用下式计算：
式中：ΔHP——喷嘴排管的阻力，Pa；
Z——喷嘴排管数；
v——喷水室断面风速，m/s。
3.3.3 水苗阻力
喷水室的水苗阻力用下式计算：
式中：ΔHW——喷水室的水苗阻力，Pa；
μ——喷水系数；
P——喷水前的水压，MPa，指工作压力；
b——实验系数，取决于空气和水的运动方向及喷嘴排管数；单排顺喷b = -0.22；单排逆喷b =0.13；双排对喷b =0.075。
3.4 双级喷水室
如果被处理的空气初、终状态间的焓差较大时，用单级喷水室必须要用较大的喷水系数和较多的喷嘴排管数，显然是不够经济。而采用天然冷源的地方，为了节省水量又希望能有较大的水温升。在这种情况下，使用双级喷水室比较合理。
典型的双级喷水室并不是简单地将两个单级喷水室串联，而是在水路上也采取串联方式，即空气先进入第Ⅰ级喷水室，再进入第Ⅱ级喷水室，而冷水是先进入第Ⅱ级喷水室，然后再由第Ⅱ级喷水室的底池抽出供给第Ⅰ级喷水室。这样就能保证空气在两级喷水室中均能得到较大的焓降，同时通过两级喷水后可以得到较大的水温升。这种双级喷水室主要有以下特点。
①被处理的空气焓降大、温降也大，而且空气状态一般都可以达到饱和。
②第Ⅰ级喷水室的空气温降大于第Ⅱ级喷水室的空气温降，而第Ⅱ级喷水室的空气减湿量大于第Ⅰ级喷水室的空气减湿量。因此，空气在第Ⅰ级喷水室中主要是降温降焓，而在第Ⅱ级喷水室中主要是降湿降焓。
③由于水与空气逆向流动，而且两次接触，这就使得水的终温提高较多，甚至可能高于空气终状态的湿球温度。这就是说，双级喷水室水的温升比单级喷水室高，因此在吸收同样的空气热量可以节省水量。此外，由于可能出现的情况，所以双级喷水室的可能大于1，则可能等于1。
由于这种双级喷水室的水是重复使用，所以两级的喷水系数相同，而且在进行热工计算时是作为一个喷水室看待，可查相应的和的实验公式，而不必求空气的中间状态参数。
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