În conformitate cu standardele necesare pentru a menține nu numai o anumită temperatură într-o prezență constantă a oamenilor, dar, de asemenea, de umiditate. umiditate scăzută contribuie la acumularea de electricitate statică pe obiecte metalice. Creșterea - ca neplăcută și conduce la sentimentul de apropiere și de condens pe suprafețe.
-
Figura 1. Metodele de umidificare:
- 1-2 - hidratare izotermă,
- 1-3 - adiabatică (isenthalpic) hidratarea
Umiditatea este menținută cu dispozitive speciale - umidificatoare. Acestea sunt împărțite în două tipuri fundamental diferite, caracterizate prin umezirea, - poate fi adiabatică (isenthalpic) sau izolate (Figura 1, rândurile 1-3 și 1-2, respectiv.).
Adiabatică (isenthalpic) hidratare
hidratarea adiabatic este procesul de evaporare a apei în mediul normal. Acesta este modul în care, în timp, apa se evapora din sticla dispar bălți pe drumuri ...
Forța motrice a procesului de evaporare este diferența dintre presiunile parțiale ale vaporilor de apă deasupra suprafeței apei (unde este mare și aproape egală cu presiunea vaporilor saturați) și aerul înconjurător (acolo unde este mai mic, iar cea inferioara uscătorul de aer).
Eficiența umidificarea adiabatică depinde de aria suprafeței umede și aerul său de suflare de viteză. Prin urmare, elementele din care are loc evaporarea în această metodă folosind umidificatoare sunt fie o cârpă sau hârtie bandă sau discurile de plastic în care curge apa. Aceste elemente introduse în conductă sau un ventilator separat este suflat.
Din punct de vedere fizic, următoarele situații: fluxul de aer absoarbe umezeala, transformându-l în abur. Procesul de transformare a apei în abur necesită o cantitate mare de energie. aer dă apă, prin care această energie de răcire. Energia totală a sistemului (entalpie) este practic constantă, astfel încât procesul se numește isenthalpic (adiabatic).
Pe Id-diagrama procesului este reprezentat printr-o linie dreaptă de-a lungul izoentalpy dreapta în jos (Fig. 1).
Metoda umidificarea adiabatică este utilizat în evaporator, divizarea și umidificatoare cu ultrasunete.
Umidificarea izotermă - este procesul de amestecare a aburului cu fluxul de aer.
Un obiect este de a pregăti umidificatorul de vaporii de apă, dar de data aceasta energia necesară pentru conversia lichid la gaz nu este luată din aer, de la rețea. Ca rezultat, temperatura la umidificarea practic neschimbată (și, prin urmare, metoda se numește izotermă) și factura de electricitate provoacă surpriză ușoară, deoarece capacitatea de instalare de 1 l / h consumă 700 W, iar umidificarea iarnă plat necesită aproximativ 3 kW.
Pe Id-line diagrama procesului este orientată spre dreapta de-a lungul izoterma (Fig. 1).
Metoda umidificarea izotermă este utilizată în încălzire, infraroșii și electrozi umidificatoare.
În ceea ce privește terminologia, observăm că umidificatoarele izoterme sunt adesea numite umidificatoare cu abur, deoarece în munca lor de a genera abur. La rândul său, umidificatoare adiabatice umidificator de abur nu poate fi numit.
Să luăm în considerare fiecare dintre aceste tipuri de umectanți:
Umidificatoarele prin evaporare, apa este furnizată suprafața specială (de obicei, hârtie sau plastic), aerul suflat. Atunci când fluxul în jurul umezeala se evaporă treptat, umidificarea astfel aerul.
umidificatoare de despicare utilizează aer comprimat sau o pompă de apă de mare presiune pentru apa de divizare în particule mici care sunt direcționate în fluxul de aer și se evaporă ușor.
Este cel mai modern tip de umidificator (fig. 3). Se folosește o membrană specială, care vibrează la o frecvență ridicată. Apa care intră membrana, imediat pulverizat și transformat într-un nor de micro-particule. Aer care trece prin acest nor, care absoarbe umezeala.
Rețineți că, pentru ultimele două tipuri de umidificatoare nevoie de apă curată pentru a preveni contaminarea aerului de impurități. Mulți producători, căutând să facă divizarea și umidificatoare cu ultrasunete ca sigur pentru oameni, le dota cu o serie de caracteristici care rezolvă această problemă.
Pro, Contra și domeniul de aplicare
După cum sa menționat deja, principala diferență de la umidificarea adiabatică izoterma este că, în primul caz, evaporarea apei irosit energia fluxului de aer, prin care se răcește, iar în al doilea caz energia electrică de la rețea. Prin urmare, în cazul în care aerul de răcire este dezavantajoasă, este necesar să se utilizeze o hidratare izolată.
De exemplu, în apartament de ventilație de iarnă, clădire de birouri sau aer administrativ, luate din exterior, în valoare absolută conține puțină apă, iar după încălzirea din cauza umidității este de 10-15%. Hidratarea are doar metoda adiabatic un aer încălzit se va răci și necesită încălzire regulată, ceea ce complică sistemul. Prin urmare, în acest caz, se recomandă utilizarea umidificatoare izoterme.
În același timp, aerul exterior în timpul verii la 28 ° C și o umiditate de 35% folosind umidificator adiabatic intern sau canal poate fi răcit pentru a fi o temperatură confortabilă 23 ° C la o umiditate de 60%. Trebuie remarcat faptul că, după hidratare de 60%, deși acest lucru duce la reducerea corespunzătoare a temperaturii aerului, dar nu este recomandată, deoarece umiditatea ridicată provoacă senzație de disconfort și infundat.
Un alt scop al umidificatorului adiabatic - aerul de răcire care intră în condensator, pentru condensarea ulterioară a reducerii maxime posibile a temperaturii în circuitul de refrigerare.
Această necesitate apare în zilele fierbinți și aduce mai multe avantaje. În primul rând, se evită o presiune ridicată a sistemului de refrigerare accident. În al doilea rând, reducerea temperaturii de condensare cu 1 ° C mărește capacitatea de răcire de 3%. În cele din urmă, în cazul în care adiabatică condensatorul de răcire cu aer a fost pus pe faza de proiectare de instalare, se va salva pe investiții de capital: necesită condensator mai puțin puternic sau Drycoolers.
Acest sistem poate fi utilizat în condensator chiller în unități, condensatoare de la distanță, precum și alte Drycoolers și răcitoare ale mediului de lucru (apă, glicol, agent frigorific) pentru aerul exterior de condensare.
umidificarea izoterma în sistemul de ventilație
Fig. 4. Schema generală de instalare a umidificatorului cu abur în ventilație
În sistemele de ventilație generale pentru obiecte mici și mijlocii folosite, de regulă, hidratare izolată. In acest umidificator pot fi instalate separat (de obicei, pe un perete) sau integrat în conductă.
În primul caz, umidificatorul nu are legătură cu ventilație și funcționează complet autonom, de a genera în mod independent cantitatea necesară de abur prin reglarea puterii de intrare, oferind astfel un flux de aer în care se introduce abur, ventilatoare interne.
În acest ultim caz, umidificatorul este direct legată de funcționarea sistemului de ventilație forțată, iar aburul este pulverizată în conductă, în care debitul de aer furnizat de ventilator aprovizionare. Prin urmare, atunci când deconectarea ventilație trebuie furnizate pentru dezactivarea umidificatorul (de obicei în umidificatoare au contacte corespunzătoare).
alimentare cu abur la conducta de admisie a aerului prin intermediul unui distribuitor de abur liniar, la care aburul este alimentat printr-un furtun (Fig. 4). Locația exactă a distribuitorului de abur liniar cu legări înălțimea conductei ar trebui să fie verificate în conformitate cu recomandarea instalarea umidificatorului cu abur.
In absenta conductei de admisie a aerului pentru a instala conducta de distribuție a aburului furnizat unitatea ventilatorului cu orificii de racordare pentru distribuitorul de abur și un ventilator pentru a crea fluxul de aer. Avantajele acestui tip de instalație, în comparație cu perete umidificator monobloc constau în posibilitatea de a monta unitatea principală și ventilatorul la o distanță unul față de celălalt.
umidificator poate fi controlat, atât de control embedded și la distanță.
Unitate Secțiunea umidificarea Alimentare
-
Fig. 5.Shema AHU:
- 1 - clapeta de aer;
- 2 - filtru;
- 3 - mai rece;
- 4 - încălzirea bobinei primare;
- 5 - un umectant;
- 6 - încălzitor de reîncălzire;
- 7 - ventilator;
- 8 - amortizor de sunet.
În unitățile de ventilație puternice ca set opțional de secțiuni umectanți adiabatice. Și apoi există particularitățile sale proprii.
Secțiunea umidificarea trebuie alimentat cu aer încălzit, în care acest lucru parametrii de încălzire se determină din următoarele condiții: aer după încălzitorul trebuie să aibă entalpia la care, în timpul umidificarea se poate realiza conținutul de umiditate dorit. De exemplu, în cazul în care aerul nu este suficient încălzit, atunci când atinge starea de saturație umiditate (φ = 100%), înainte de a primi cantitatea necesară de apă.
Un studiu detaliat al acestei întrebări a clarificat faptul că temperatura din amonte a umidificatorului trebuie să fie considerabil mai mare decât temperatura camerei (de exemplu, 40 ° C și 24 ° C, ca în exemplul de calcul de mai jos).
Apoi, după hidratare aerul va avea o temperatură mai scăzută decât cea dorită, astfel încât a doua etapă este necesară încălzirea care conduce la starea dorită.
Astfel, în sistemele de aer de alimentare cu secțiunea umidificarea (denumit în continuare AHU) conține două sisteme de încălzire înainte și după umidificatorul (Figura 5.).
umidificatorului este controlat de scutul centrală de aer. Aceasta stabilește o temperatură și umiditate dorită, setarea încălzirii și umidificarea secțiune are loc automat.
Calcul Exemplu umidificator izoterma
Aceste instalații de alimentare:
Viteza de alimentare cu debit de aer: Gpr = 700 m3 / h.
parametri de mediu (condiții de proiectare standard):
Presiune Design: Rrasch = 0,1 MPa.
temperatura aerului exterior Tout = -26 ° C
Entalpia aerului exterior: INAR = -25.1 kJ / kg.
Umiditatea aerului din afara (determinate prin diagrama I d-) φnar = 91%.
Parametrii mediu interior:
Supported Temperatura interioară: Tr = 24 ° C.
Umiditatea menținute în camera: φpom = 50%.
entalpia aerului în cameră (definită de I d-diagrama): ipom = 48 kJ / kg.
densitatea aerului în cameră (determinat I d-diagrama): ρpom = 1.17 kg / m3.
căldura latentă de vaporizare: rvoda = 2500 kJ / kg.
Calculul producției de abur necesară a umidificatorului
Temperatura aerului după încălzire: tnagr = Tr. Tnagr = 24 ° C.
Air Entalpie (definit de I d-diagrama): Iload = 25 kJ / kg.
Umiditatea (definită de I d-diagrama): φnagr = 2%.
densitatea aerului (definită de I d-diagrama): ρnagr = 1,17 kg / m3.
După cum se poate observa, în timpul iernii umiditatea aerului după încălzire este de doar 2% - care este principalul motiv pentru necesitatea instalării umidificator de achiziție de aprovizionare. În absența sa în camera va fi alimentat cu aer extrem de uscat. Apropo, datorită generării de apă în camera (utilizarea apei în apartament, oamenii de generare a apei și a animalelor prin transpiratie si respiratie) umiditatea este cu siguranta in crestere. De obicei, este de aproximativ 20% și este mai mic este mai scăzută temperatura exterioară.
Diferența în conținutul de umiditate al aerului din încăpere și după încălzire:
Ieșirea aburului necesară a umidificatorului:
Astfel, într-un sistem de ventilare forțată la o rată de Gpr = 700 m3 / h, dacă este necesar pentru umidificarea aerului de până la 50% din debitul de apă necesară (umidificatorul producția de abur) cel puțin Puvl = 7,4 kg / h.
Cunoscând producția de abur a umidificatorului, este posibil să se estimeze a curentului de alimentare. Această evaluare se bazează pe faptul că un anumit debit de apă necesară pentru a transfera gaz în stare agregat (abur), adică energia de intrare a tranziției de fază (așa-numita căldura latentă de vaporizare).
Metoda rapidă de calcul a performanței și a capacității umidificatorului cu abur
Metodă rapidă de a evalua capacitatea aburului fără calcule complicate și utilizarea I d-diagrama.
unde G și φ - respectiv, debitul aerului de alimentare și este necesar pentru a sprijini umiditatea din interior.
Formula de mai sus pentru calcularea puterii de abur estimat este valabilă numai pentru perioada de iarnă de timp; Acesta oferă cele mai bune rezultate cu umiditatea camerei de 30 ... 70% și la toate debitele de aer.
Metoda rapidă de calcul a consumului de energie al umidificatorului cu abur se reduce la o formulă simplă și nu are practic nici o restricție privind utilizarea:
Calcul Exemplu umidificator adiabatic
Aceste instalații de alimentare:
Viteza de alimentare cu debit de aer: Gpr = 700 m3 / h.
parametri de mediu (condiții de proiectare standard):
Presiune Design: Rrasch = 0,1 MPa.
temperatura aerului exterior Tout = -26 ° C
Entalpia aerului exterior: INAR = -25.1 kJ / kg.
Umiditatea aerului din afara (determinat prin diagrama I d): φnar = 91%.
Parametrii mediu interior:
Supported Temperatura interioară: Tr = 24 ° C.
Umiditatea menținute în camera: φpom = 50%.
aer Entalpie interior (determinat prin diagrama I d): ipom = 48 kJ / kg.
densitatea aerului în cameră (așa cum este determinat prin diagrama I d): ρpom = 1,17 kg / m3.
căldura latentă de vaporizare: rvoda = 2500 kJ / kg.
Capacitatea termică a cvozd aer = 1,005 kJ / kg ∙ ° C
Se calculează capacitatea necesară a umidificatorului.
Prin umidificator de aer este furnizat după preîncălzire. preîncălzitor de putere este limitată la o valoare minimă, astfel încât aerul din procesul după umidificarea adiabatică ar putea lua cantitatea de umiditate necesară pentru a obține conținut de umiditate dpom. Pentru I d-diagramă arată că, în general, prima etapă de încălzire trebuie să fie mai puternic decât în sistemul cu un umidificator izoterm.
Temperatura aerului după încălzire: tnagr = 40 ° C.
Air Entalpie (definit de I d-diagrama): Iload = 41,3 kJ / kg.
Umiditatea (definită de I d-diagrama): φnagr = 1%.
densitatea aerului (definită de I d-diagrama): ρnagr = 1,11 kg / m3.
Entalpia aerului după umidificarea: iad_uvl iad_uvl = Iload = 41,3 kJ / kg
Temperatura aerului (determinat prin diagrama I d): tad_uvl = ° C, 17,4
Umiditatea (determinat prin diagrama I d): φad_uvl = 75%.
densitatea aerului (determinat prin diagrama I d): ρad_uvl = 1,20 kg / m3.
Diferența în conținutul de umiditate al aerului din încăpere și după încălzire:
Performanța necesară a umidificatorului:
Putere pentru umidificator adiabatic nu este calculat, ca proces umidificarea isenthalpic și, în consecință, costul energiei este zero.
Acum rămâne să se determine puterea celui de al doilea încălzitor pentru reîncălzirea aerului umidificat necesară la o temperatură predeterminată Tr:
Deci, pentru crearea unor condiții confortabile, se înțelege nu numai pentru a menține temperatura dorită, dar, de asemenea, controlul umidității. Întrebările de umiditate în diferite aspecte sunt importante în frig și în perioada de vară.
În timpul verii, umidificarea aerului de alimentare este practic lipsit de relevanță, cu excepția faptului că utilizarea de răcire și umezește efect umidificator adiabatic într-un climat uscat. Cu toate acestea, interesul este aerul de răcire adiabatică, răcirea unităților exterioare ale sistemelor de aer condiționat (chillere condensatori condensatoare de la distanță, unitățile de condensare, Drycoolers). Acest subiect va fi acoperit mai în detaliu în următoarele aspecte ale revistei.
În plus, o temă separată este utilizarea de aparate de aer condiționat de precizie cu umidificator încorporat, ceea ce este important pentru instalațiile industriale și de telecomunicații, cu toate acestea, de exemplu, sunt centre de date.