Строительство Севастополь

Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников

 

Устройство и принципы работы осушителей воздуха. Осушение воздуха


Способы осушения воздуха: ассимиляция, адсорбция, конденсация

Способы осушения воздуха (ассимиляция, адсорбция, конденсация)

Избыточная влага является одной из главных причин повреждения и разрушения зданий, особенно в российских условиях. Намокшие стены под действием низких температур замерзают, в результате бетон и кирпичная кладка растрескиваются, а это приводит к преждевременному выходу зданий и сооружений из строя. Не столь катастрофичны, но, тем не менее, значительны последствия избыточной влажности при хранении различного рода материалов и изделий. Колебания влажности негативно влияют на свойства материалов. Всего лишь несколько примеров таких проявлений:

- заржавевшие металлические изделия и конструкции, - пораженные коррозией выключатели и контакты, - пониженное электрическое сопротивление изолирующих материалов, - слежавшиеся порошки и сахар, - плесень на текстильных изделиях и мехах, - размягчившиеся и разрушенные картонные коробки, - изменение окраски и появление пятен на упаковках и готовой продукции.

Помимо решения названных проблем, с помощью эффективных методов осушения можно:

- поддерживать прочность несущих конструкций различного рода объектов, включая плавательные бассейны, ледовые арены, гидротехнические сооружения; - защищать от запотевания окна и стеклянные потолки в административных и жилых зданиях; - повысить качество отделочных работ при ремонте квартир за счет просушки без температурных деформаций использованных покрытий стен, пола и потолка; - ликвидировать последствия наводнений, просушивать новые строительные объекты; - удалять влагу с поверхности музыкальных инструментов, линз фото- и кинокамер, ковровых покрытий, внутри книжных шкафов и кладовок в дождливый период; - увеличивать продолжительность хранения гигроскопических материалов: лекарств, стиральных порошков, строительных материалов, а также сыпучих продуктов; - поддерживать низкий уровень влажности при производстве пищевых продуктов, резиновых изделий и пластмасс, при обработке древесины, при выделке меховых шкурок; - сохранять товарный вид одежды и упаковки; - снижать рост бактерий и т.д.

Известно три основных метода осушения воздуха внутри зданий и сооружений: ассимиляция, адсорбция, конденсация

Ассимиляция. Метод основан на физической способности теплого воздуха удерживать большее количество водяных паров по сравнению с холодным. Он реализуется средствами вентиляции с предварительным подогревом свежего воздуха (см. рис. 1). 

Осушитель воздуха ассимиляционныйРис. 1. Осушение воздуха методом ассимиляции

Данный метод в ряде случаев (бассейны, погреба, складские помещения, гальванические цеха и т.п.) является недостаточно эффективным в силу двух причин: 1. Способность поглощения воздухом водяных паров ограниченна и непостоянна, так как зависит от времени года, температуры и абсолютной влажности атмосферного воздуха. 2. Рассматриваемый метод характеризуется повышенным энергопотреблением в связи с наличием безвозвратных потерь явного (расходуемого на подогрев приточного воздуха) и скрытого тепла (содержащегося в удаляемых с воздухом парах воды). При этом скрытая часть тепла (энтальпия), определяемая теплотой испарения воды, составляет значительную долю общих потерь. С каждым килограммом влаги теряется 580 ккал (2,4 мДж).

Адсорбция. Этот метод основан на сорбционных (влагопоглощающих) свойствах некоторых веществ – сорбентов. Имея пористо-капиллярную структуру, сорбенты извлекают водяной пар из воздуха. По мере насыщения сорбента влагой эффективность осушения снижается. Поэтому сорбент нужно периодически регенерировать, т.е. выпаривать из него влагу путем продувания потоком горячего воздуха (см. рис. 2). 

Адсорбционный осушитель воздуха

Рис. 2. Адсорбционный метод осушения

Несмотря на повышенное энергопотребление в связи с наличием безвозвратных потерь явного и скрытого тепла, данный метод более экономичен. В отличие от ассимиляции происходит нагрев относительно небольшого количества воздуха в регенерирующем плече (ок. 25 – 30% от количества воздуха, циркулирующего в основном контуре) до значительно более высоких температур (порядка 150 –0С). К недостаткам метода относится ограниченный срок службы сорбента, особенно в случае использования солей лития, подверженных вымыванию при отклонении от номинальных технологических режимов работы. Более практичным является использование силикагеля на стекловолоконном носителе.

Конденсация. Этот метод основан на принципе конденсации водяных паров, содержащихся в воздухе, при охлаждении его ниже точки росы.

Метод реализуется с использованием принципа теплового удара, создаваемого при работе холодильного контура, с расположенными непосредственно друг за другом испарителем и конденсатором. (см. рис. 3). 

Конденсационный осушитель воздуха

Рис. 3. Конденсационный метод осушения

Преимущества конденсационного и адсорбционного методов осушения воздуха наглядно представлены на графике (см. рис. 4). 

Эффективность работы осушителей

Рис. 4. Эффективность работы осушителей разного типа

У конденсационных осушителей с ростом температуры воздуха увеличивается влагосъем на 1 кВт потребляемой энергии. У адсорбционных осушителей указанная зависимость является обратной и менее выраженной. Кроме того, эффективность конденсационных осушителей резко падает с уменьшением относительной влажности воздуха, в то время как у адсорбционных осушителей данная зависимость значительно слабее. В результате можно четко выделить области преимущественного использования каждого из сопоставляемых типов осушителей. С экономической точки зрения конденсационный метод более эффективен по сравнению с сорбционным при высоких значениях температуры и относительной влажности. Вместе с тем сорбционные осушители способны поддерживать чрезвычайно низкую относительную влажность, вплоть до 2% при температурах до 20С.

Применение сорбционных осушителей является оправданным на ледовых площадках, молокозаводах, в винных и пивных погребах, охлаждающих туннелях, морозильных камерах, овощехранилищах и т.п. В плавательных бассейнах, где согласно действующим нормативам температура воды должна быть не менее 26С, а температура воздуха – превышать ее на 1–2С, безусловными преимуществами обладают осушители конденсационного типа. Аналогичная ситуация имеет место при сушке пиломатериалов, проведении косметических ремонтов помещений, в музеях, зрительных залах, котельных, прачечных и на ряде других объектов подобного рода.

Преимущественные температурно-влажностные условия использования конденсационных и адсорбционных осушителей воздуха представлены на графике (см. рис. 5). 

Испоьзование осушителей конденсационных и адсорбционных

Рис. 5. Преимущественные области использования различных методов осушения

Информация от DANTHERM.

www.inklimat.ru

10 самых популярных осушителей воздуха и их устройство

Осушитель предназначен для удаления избыточного количества влаги из воздуха в вашем доме. Принцип работы и конструкция осушителя мало чем отличается от стандартного кондиционера. Единственное существенное различие это то, что его главная задача осушать воздух, а не охлаждать его.

Из чего состоит типичный осушитель

Так же как и кондиционер, осушитель состоит из радиатора, вентилятора и компрессора. Также он оснащен гидростатом, которым можно задавать желаемый уровень влажности воздуха в помещении. Радиатор охлаждается циркулирующим в нем хладагентом. Сквозь холодный радиатор при помощи вентилятора прогоняется комнатный воздух, который оставляет свою влагу на холодном радиаторе в виде конденсата.

Это можно сравнить с тем как стакан или бутылка с охлажденным напитком запотевает в жаркий летний день. Под радиатором располагается поддон, куда стекает конденсированная вода.

Когда уровень воды в поддоне достигает определенного предела, осушительное устройство отключается. Необходимо извлечь поддон, слить с него всю воду и вставить обратно.

Также вместо поддона от радиатора может быть протянут специальный шланг, который сливает конденсированную воду в дренажное отверстие в полу.

устройство осушителя воздуха

Устройство и принцип действия типичного осушительного устройства. Основные элементы:

  • открытая решетка
  • гидростат/выключатель
  • конденсатор
  • испаритель
  • влажный воздух из комнаты поступает в осушитель через испарительный радиатор
  • конденсат, который образовывается, капает в бак
  • вентилятор нагнетает поток воздуха и протягивает чего через радиаторы
  • осушенный воздух поступает в комнату
  • компрессор
  • осушитель отключится, если бак переполнится
  • не забывайте регулярно выливать воду из бака.

Нюансы обслуживания осушителя

Осушитель не нуждается в каком-либо специализированном обслуживании. Все профилактические процедуры, проводимые с обычным комнатным кондиционером, можно смело применять и к осушителю. Старайтесь время от времени заниматься чисткой двигателя, радиатора и вентилятора от накопившейся на них пыли.

промышленный осушитель воздуха

Промышленный стационарный осушитель воздуха, который используется на производстве.

Для этой цели можно воспользоваться пылесосом, если эти части устройства сухие. Для удаления пыли между ребрами радиатора используйте мягкую щетку. Работайте аккуратно, дабы не помять и не повредить ребра радиатора. Не забудьте, что перед тем как что-либо делать внутри устройства, отключите его от электропитания.

Двигатель и вентилятор

Также не забывайте раз в сезон смазывать двигатель несколькими каплями масла № 20 без детергентов, если на оном есть точки, нуждающиеся в смазке. Если во время работы осушителя его вентилятор издает шумы, причиной этому может быть проскальзывание его лопастей на валу.

осушитель воздуха DeLonghi DD50PE

Из осушителя воздуха DeLonghi DD50PE нужно регулярно доставать воздушный фильтр.

Эту проблему можно устранить, затянув крепежный винт на вентиляторе. Будьте осторожны и не погните его лопасти, так как деформированными они могут приводить к постоянным вибрациям во время работы устройства и как следствие к скорой поломке двигателя.

Если вы обнаружили, что лопасти погнуты, замените вентилятор. Болты крепления двигателя должны быть затянуты туго, но не слишком. Проверяйте их затяжку время от времени. Возможные неполадки и способы их устранения можно подсмотреть в следующей таблице.

Наиболее типичные неисправности осушителя и их устранение.

Неисправность В чем проблема Как ее решить
Осушитель не работает 1. Нет электричества

2. Оборвался кабель питания

3. Отказала защита от перелива

4. Не работает гидростат

1. Проверьте, что с пробками либо автоматическим предохранителем

2. Омметром проверьте кабель питания

3. Замените защитный выключатель

4. Поставьте новый гидростат

Осушитель плохо удаляет влагу 1. Забились пылью радиаторы

2. Лопасти вентилятора не крутятся как следует

3. Двигатель вентилятора плохо работает

4. Не работает компрессор

1. Помойте радиаторы

2. Закрутите крепежные винты

3. Поставьте новый двигатель вентилятора

4. Замените компрессор по гарантии

Радиатор покрылся изморозью 1. В комнате слишком низкая температура

2. Радиаторы в пыли

1. Выключите осушитель и включите при более высокой температуре воздуха

2. Пылесосом очистите радиаторы от пыли

Видеообзор профессиональных квартирных осушителей Ballu

Чем так хороши осушители Ballu и откуда у них такой приятный дизайн – все и больше в этом видео.

10 осушителей воздуха, о которых вам нужно знать

Посмотрим, какие осушители воздуха можно приобрести в наших магазинах.

осушитель воздуха Art Tech 9H

Мощный комнатный осушитель воздуха Art Tech 9H.

компактный осушитель воздуха

Компактный и портативный осушитель воздуха 9P с ручкой для переноски. Имеет такие функции, как электронное размораживание, автоматический гидростат, термостат для нагрева и автономный выключатель. За 24 максимально способен накопить 10 литров при относительной влажности 80%. Бак на 6 литров, поэтому его нужно опорожнять каждый вечер.

осушитель воздуха Ballu MBD-20

Осушитель воздуха Ballu MBD-20 с режимами непрерывного осушения, влажного воздуха, комфортной влажности и сухого воздуха. Есть автоматическая защита компрессора, сенсорное управление и индикатор заполнения бака.

бытовой осушитель воздуха

Бытовой осушитель воздуха Master DH 711.

осушитель воздуха для квартиры Euronord

Мощный осушитель воздуха для квартиры Euronord Air Master 20 за сутки впитывает 20 литров. Используется в подвалах, спортзалах и бытовых помещениях.

осушитель воздуха от Timberk Evolution

Стильный осушитель Timberk DH TIM 20 E1W с уникальным дизайном и встроенной ионизацией от шведской компании Timberk Evolution.

компактный квартирный осушитель Gree

Эффективный и компактный квартирный осушитель Gree Neoclima ND-20 AH на 20 литров с микропроцессорным управлением.

осушитель воздуха General

Голландский осушитель воздуха General GC-DN3-20 на 20 литров порадует безупречной многолетней работой.

мультикомплекс для осушения воздуха Ballu

Мультикомплекс для осушения воздуха Ballu Home Express BDM-30L. Уникальные функции: мягкая сушка одежды, восстановление уровня влажности, ионизация воздуха. Современный дизайн, осушение 30 литров в сутки.

сверхмощный осушитель воздуха DanVex

Сверхмощный осушитель воздуха DanVex DEH-600p на 60 литров в сутки от финской компании DanVex. Используется в бассейнах, саунах и душевых, в погребах и подвалах, библиотеках и подсобках. Защищает стены от сырости и грибков, не дает появляться ржавчине. Уникальный аппарат за хорошую цену.

rem-ont.com

Осушители воздуха - полезные статьи и советы

Практически каждый человек, помногу раз в день, сталкивается с климатической техникой, которая создает наиболее благоприятный микроклимат для работы и отдыха, для ведения определенных технологических процессов и специализированного оборудования. Ярким представителем такой климатической техники является осушитель воздуха.

Даже из названия понятно, что осушителем называется прибор, уменьшающий содержание влаги в воздухе закрытого помещения.

Повышенная влажность является прекрасной средой для размножения болезнетворных микробов и бактерий, роста грибков и плесени, что представляет угрозу для здоровья человека.

Используются эти устройства в жилых и производственных помещениях, где количество водяных паров в воздухе превышает 60%.

Осушитель воздуха: от бытового, до промышленной установкиПрименяются осушители воздуха для:

  • бассейнов и саун
  • хранения и сушки продукции в различных областях промышленности
  • при отделочных работах
  • в технологических процессах с жесткими параметрами влажности воздуха.

О чем этот раздел сайта

Эта рубрика даст возможность всем желающим познакомиться с принципами работы и устройством осушителей воздуха, их назначением и применением в повседневной жизни.

Благодаря информации, подобранной специалистами нашего сайта, любой человек может найти ответы на вопросы и возможные варианты решения проблемы, связанной с повышенной влажностью.

В этом разделе собрана информация об осушении воздуха в промышленных масштабах и даны рекомендации по выбору установок определенного типа.

Домашний мастер получит знания о том, как изготовить осушитель воздуха своими руками, так как это устройство очень полезно для жизнедеятельности человека, но достаточно дорого.

В помощь всем желающим приобрести такой прибор в личное пользование, эксперты нашей компании провели обзор осушителей воздуха для дома, наиболее востребованных и популярных среди пользователей интернет и покупателей наиболее крупных супермаркетов электроники. На основании полученных данных, был составлен рейтинг этих устройств по соотношению цена-качество-надежность-функциональность.

Любой посетитель нашего сайта получит возможность узнать технические характеристики, функционал понравившейся модели и получить рекомендации специалистов, связанные с ее приобретением.

Все это и многое другое вы всегда сможете узнать в этой категории нашего сайта. Если у вас возникли вопросы, ответов на которые вы не нашли, то задайте их эксперту компании. Наши специалисты постараются дать в максимально короткий срок исчерпывающий ответ со способами решения вашей проблемы.

Ремонт осушителя возудуха Как произвести ремонт осушителей сжатого воздуха Ремонт осушителя воздуха от нашей компании - оперативный выезд, высокое качество, доступная для различных клиентов цена. Подготовка к эффективной работе в различных условиях. Осушители воздуха, описание и принцип действия настенного осушителя Настенный осушитель воздуха для бассейна - современное климатическое оборудование по оптимальной цене, надежное выполнение гарантийного и постгарантийного обслуживания. Выбираем канальный осушитель Канальный осушитель воздуха для бассейна: разновидности, возможности и правила выбора Что собой представляют канальные осушители воздуха. Принцип работы и конструктивные особенности этого климатического оборудования. Основные преимущества и недостатки осушителей и правила их выбора. Какой должна быть мощность осушителя для ванной Осушитель для ванной комнаты: основные правила выбора Чем грозит высокая влажность в ванной. Что из себя представляет осушитель ванной комнаты. Принцип действия и конструкция этого устройства. Особенности эксплуатации и основные правила выбора прибора. Принцип работы рефрижераторного осушителя Осушитель сжатого воздуха рефрижераторного типа: конструктивные особенности и назначение устройства Осушитель рефрижераторный. Что собой представляет это устройство Принцип действия и конструкция аппарата. Почему его работу называют «осушение охлаждением». Достоинства и недостатки установок такого типа. Сжатый воздух и как его осушить Осушитель сжатого воздуха: его устройство и применение

Для чего используется осушитель сжатого воздуха. Где применяется это устройство. Назначение, принцип действия и конструктивные особенности фреоновых, бесфреоновых, адсорбционных и мембранных устройств.

Фото: 4 производителя осушителей воздуха Обзор осушителей воздуха для дома от различных производителей На что стоит обратить внимание, при выборе осушителя воздуха. Обзор наиболее востребованных бытовых приборов для осушения, очистки воздуха и некоторых моделей влагопоглотителей. Адсорбционные установки горячей или холодной регенерации Адсорбционный осушитель воздуха: конструктивные особенности и преимущества использования Что такое адсорбционный осушитель воздуха. Существующие типы оборудования и их конструкция, основные преимущества и недостатки этих установок. Применение адсорбционных влагопоглотителей на производстве.

ventilationpro.ru

6.5. Осушение воздуха

Воздух может охлаждаться и осушаться с помощью контактных поверхностных (рекуперативных и регенеративных) тепломассообменных аппаратов, в которых в качестве хладоносителей, рассол или хладагент, а также с помощью воздушных турбокомпрессорных холодильных машин (кондиционеров), твердых и жидких поглотителей влаги.

Осушение воздуха представляет собой процесс снижения его влагосодержания d. Этот процесс нельзя отождествлять с уменьшением относительной влажности .

При осушении воздуха одновременно могут изменяться либо все параметры, характеризующие его состояние, либо некоторые. Параллельно уменьшению влагосодержания можно отводить ощутимую теплоту, т.е. снижать энтальпию, но с расчетом, что относительная влажность при непрерывном понижении температуры воздуха будет оставаться неизменной. Однако, процесс снижения влагосодержания может проходить таким образом, что энтальпия воздуха будет уменьшаться при постоянной температуре и убывающей относительной влажности воздуха.

Воздух может осушаться и при постоянной энтальпии. Такой процесс сопровождается возрастанием температуры и уменьшением относительной влажности.

Осушение воздуха охлаждением

Осушение воздуха возможно в контактных аппаратах охлаждения, находившегося в непосредственным взаимодействии с водой. Из-за ограниченного времени контакта с водой в аппаратах и скорости движения воды и воздуха, характер процесса и конечное состояние воздуха возможно ненасыщенным.

Если целью процесса изменения состояния воздуха является только его осушение, понижение температуры воздуха неизбежно. Поэтому необходимо, чтобы при осушении температура понижалась как можно меньше.

Чтобы температура воздуха в конце процесса была выше, необходимо понижать температуру поверхности, с которой воздух взаимодействует. Чем выше температура осушенного воздуха при заданном уменьшении влагосодержания, тем ниже температура охлаждающей поверхности. Чем меньше конечное влагосодержание воздуха, тем ниже должна быть температура охлаждающей поверхности.

Процесс взаимодействия воздуха с поверхностью рассматривается как непрерывное перемешивание его с воздухом пограничного слоя. Процесс будет сопровождаться выпадением влаги в виде мельчайших капель водяного или ледяного тумана. Далее практически невозможно выделять частицы капельножидкой влаги или льда из осушенного воздуха. Конечное влагосодержание воздуха может оказаться выше расчетного.

Чаще наряду с осушением воздух охлаждают. Если процесс осушения основан на охлаждении воздуха и последующем его нагревании, то при рациональном расположении осушителя и холодильной машины можно для нагревания воздуха использовать тепло, отдаваемое холодильной машиной. В этом случае ходильная машина работает в качестве теплового насоса (рис. 23).

Рис. 23. Осушение и нагревание воздуха в тепловом насосе

Осушитель состоит из двух камер: нижней Н и верхней В. В первой – установлен змеевиковый испаритель И. Воздух поступает в нижнюю камеру, омывая поверхность змеевика, осушается и охлаждается. Затем он входит в верхнюю камеру, где омывает поверхность конденсатора К холодильной машины и нагревается до заданного уровня.

Холодильный агент подается в испаритель через регулирующий вентиль РВ и отсасывается компрессором М. Влага, выпадавшая на поверхности испарителя, стекает в поддон П, из которого удаляется наружу. Энтальпия воздуха, выходящего из осушителя выше, чем при входе.

Осушение воздуха возможно и при использовании холодильных машин через поверхностные теплообменники, с температурой поверхности ниже температуры точки росы. Здесь осушение осуществляется за счет отвода теплоты и влаги воздуха охлаждением.

Осушение воздуха водными растворами

Жидкие поглотители (абсорбенты) - вещества, изменяющиеся физически или химически в процессе осушки воздуха. К ним относятся растворы хлористого кальция CaCl2 · 6h3O и хлористого лития LiCl.

В водных растворах солей при равных температурах упругость пара в пограничном слое над поверхностью раствора ниже упругости пара над поверхностью воды. Это свойство водных растворов используется для осушения воздуха.

Свойства растворов обусловлены особенностями растворенного вещества и концентрацией в молях kм – число килограмм молекул растворенного вещества (соли) в 1000 кг воды.

Концентрацию обычно выражают в процентах (%) веса растворенного вещества к весу раствора:

,

где G и gc – соответственно весовое количество воды и растворенного вещества в растворе.

Наиболее существенное свойство водных растворов удобно определять по фазовой диаграмме (рис. 24).

Рис. 24. Фазовая диаграмма раствора поваренной соли

Если раствор, состояние которого в начальный момент времени характеризуется точкой А, охлаждать, то до определенной температуры tв никаких изменений не обнаруживается (прямая АВ). В точке В раствор переходит в криоскопическое состояние.

Если продолжать охлаждать раствор, то его состояния в фазовой диаграмме будут изменяться вдоль линии ВС и будет выпадать лед.

Кривая ВС называется кривой криоскопических состояний.

Если бы исходное состояние раствора характеризовалось точкой Е, то охлаждение его в начальной стадии изображалось бы прямой ЕД. По достижении некоторой температуры охлаждение сопровождается выпадением из раствора кристаллов растворенного вещества. Следовательно, в точке Д раствор будет насыщенным. Дальнейшее охлаждение раствора будет сопровождаться выпадением кристаллов вещества, а состояние раствора будет изменяться по кривой ДС – насыщенного раствора.

В точке С раствор представляет собой смесь из кристаллов льда и соли. Жидкая фаза отсутствует. Это состояние называется эвтектическим. Точка С – эвтектическая точка. Концентрация раствора kэ, соответствующая эвтектическому состоянию, также называется эвтектической.

Из фазовой диаграммы следует, что каждому значению концентрации соответствует определенная температура криоскопического состояния раствора, т.е. состояния, при котором из раствора начинает выпадать лед. Каждой концентрации соответствует определенное понижение температуры замерзания раствора против температуры замерзания воды. Это понижение температуры тем больше, чем выше концентрация раствора.

Поглощение воды из воздуха сопровождается выделением теплоты сорбции, основной составляющей которой является скрытая теплота конденсации. Так же сюда входит теплота гидратации, растворения и разбавления, не превышающая 5 – 15% общей теплоты сорбции (для некоторых растворов теплота разбавления может быть отрицательной).

Значение относительной влажности воздуха над поверхностью раствора:

,

где Рр – упругость водяного пара над поверхностью раствора при заданной температуре раствора; Рв - упругость водяного пара над поверхностью воды при той же температуре.

В криоскопическом состоянии каждому значению концентрации раствора соответствует определенное значение относительной влажности (φ).

При температуре раствора выше температуры соответствующей криоскопическому состоянию, упругость водяного пара р и величина φ (при малых концентрациях) являются функцией температуры замерзания раствора.

Диаграммы парциального давления водяного пара над водными растворами хлористого кальция и хлористого лития приведены на рисунках 25 и 26.

Рис. 25. Зависимость парциального давления водяного пара

от концентрации водного раствора хлористого лития

Поглощение воды из воздуха сопровождается выделением теплоты гидратации, растворения, разбавления и конденсации. Процессы тепло- и влагообмена проходят в воздухоохладителях, орошаемых раствором соли. При одинаковой температуре воздуха, рассола и воды в воздухоохладителе воздух после орошения становится суше, чем после орошения водой.

Рис. 26. Зависимость парциального давления водяного пара

от концентрации водного раствора хлористого кальция

Относительную влажность воздуха можно понизить с помощью раствора LiCl до 5% при влагосодержании до 1 г/кг, а с помощью раствора CaCl2 · 6h3O до 45 – 48%.

Осушку воздуха абсорбентами можно осуществлять в форсуночных камерах орошения кондиционеров или в специальных абсорбционных аппаратах.

В таблицах 5 и 6 приведены свойства растворов CaCl2 · 6h3O и LiCl.

Таблица 5

Свойства раствора CaCl2 · 6h3O

Концентрация, %

Теплоемкость при 20°С, кДж/кг·°С

Температура замерзания,

°С

Температура кипения,

°С

Удельный вес при

10°С

кгс/м3

φ=р/р

при

20°С

0

4,168

0

100

-

1

2

4,064

-0,9

100

-

1

4

3,939

-2

100

-

0,98

6

3,834

-3

100,5

1051,3

-

8

3,729

-4,3

100,5

1069,1

-

10

3,645

-5,7

101,2

1087,2

0.93

12

3,520

-7,5

101,2

1105,6

-

14

3,436

-9,4

101,2

1124,4

-

16

3,335

-11,7

103,2

1143,8

-

18

3,226

-14,5

103,2

1163,2

-

20

3,143

-17,6

105

1183,1

0,78

22

3,059

-21,5

105

1203,3

-

24

2,975

-25,3

105

1224

-

Количество раствора, которое должно циркулировать в системе, определяется весовым расходом осушаемого воздуха Lγ, кгс/ч и допустимым отклонением концентрации от заданной ε, %. Отклонение концентрации Δε принимается от 0,1 до 0,3%. Весовой расход циркулирующего раствора, кгс/ч:

,

где d1 и d2 – соответственно начальное и конечное влагосодержаниевоздуха, г/кг;

Количество раствора Gpv, кгс, необходимого для заполнения системы, определяется её вместимостью V, м3, и удельным весом раствора γр, кгс/м3:

Gpγv = V · γр

Используя водные растворы, можно осуществлять самые разнообразные процессы изменения состояния воздуха. К веществам, водные растворы которых пригодны для изменения состояния воздуха, относятся NaCl, MgCl2, CaCl2, LiCl, LiBr и др. При выборе раствора необходимо учитывать не только термодинамические, но и свойства, способные вызывать коррозию, токсичность, химическую способность. Наиболее широко применяются растворы LiBr и некоторые другие соли лития.

Таблица 6

Свойства раствора LiCl

Концентрация, %

Тепло-емкость при 20°С, кДж/кг·°С

Темпе-

ратура

замерзания,

°С

Темпе-ратура кипения,

°С

Вязкость при

10°С

кгс/м2

Удельный вес

при

10°С

кгс/м3

φ=р/р

при

20°С

0

4,168

0

100

-

-

1

7,8

3,775

-8,9

102,1

1,3

1045

0,94

15,5

3,482

-21,2

105,3

1,68

1085

0,85

20,2

3,259

-36,8

109,4

2,16

1119

0,8

25,3

3,096

-56

114,5

2,75

1150

0,68

29,7

2,975

-67,8

120,3

3,67

1181

0,55

33,6

2,879

-40

128,1

4,82

1203

0,45

37,1

2,791

-17,2

131,6

6,55

1235

0,35

40,4

2,711

2,6

135,6

9,74

1257

0,2

43,2

2,644

14,5

141,1

13,8

1279

-

45,8

2,585

30,3

145,1

-

-

-

48,2

2,531

56,1

149

-

-

-

50,4

2,472

68,9

152,8

-

-

-

52,4

2,430

82,2

156,1

-

-

-

Осушение воздуха твердыми поглотителями влаги

Некоторые вещества, характеризующиеся капиллярной структурой и способностью адсорбировать влагу из воздуха (силикагель SiO2 и алюмогель Аl2О3) относятся к твердым поглотителям. Твёрдые поглотители удаляют водяной пар из воздуха вследствие того, что давление пара в их порах ниже парциального давления пара в осушаемом воздухе.

Эффективность сорбента зависит от температуры, влажности, скорости движения потока осушаемого воздуха и толщины слоя поглотителя. Скорость воздуха принимается в пределах 0,15-0,5 м/с. Толщина слоя поглотителя используется не менее 50 мм, а количество силикагеля в осушителе применяется 1 кг на 40 м3/ч осушаемого воздуха.

Процесс тепломассообмена при осушении воздуха адсорбентом приблизительно представляется следующим образом: при переходе водяных паров из воздуха в сорбент выделяется теплота адсорбции. Эта теплота содержит теплоту скрытой конденсации и теплоту смачивания, освобождающейся при контакте жидкой и твердой поверхностей. Общая теплота переходит в явную теплоту, нагревая сорбент, а в последствии и воздух. При этом процессе температура сорбента устанавливается на таком уровне, который соответствует балансу теплоты, т.е. когда количество скрытой теплоты конденсации, передаваемой от воздуха к сорбенту, будет равно количеству явной теплоты, передаваемой от сорбента к воздуху. Температура воздуха в процессе осушения возрастает. В зависимости от начального состояния температура воздуха может достигать 40-50 °С и это является недостатком твердых осушителей воздуха.

Для реактивации адсорбент нагревают, чтобы давление пара адсорбированной влаги стало выше парциального давления водяного пара в воздухе, пропускаемом через реактиватор. В охлажденном адсорбенте после реактивации давление пара в порах ниже парциального давления пара в воздухе. Температура реактивации в пределах от 75 до 300 °С, т.е. происходит выпаривание влаги из адсорбента. При использовании силикагеля эта температура составляет около 120 °С. При реактивации температура воздуха (по сухому термометру) выходящего из осушителя, резко поднимается и держится, пока большая часть воды, содержащейся в материале, не испарится. Далее температура выходящего воздуха вновь резко повышается, что говорит о конце процесса реактивации.

SiO2 получается путем обработки жидкого стекла минеральной кислотой. В готовом виде силикагель – это зернистое стекловидное вещество. Размер зерна может колебаться в широких пределах, для осушения воздуха желательно применять с зернами диаметром 1,0-3,0 мм. Этот поглотитель характеризуется химической и механической стойкостью и прочностью. Силикагель рационально применять для осушения при температуре воздуха примерно в пределах до 30-35 °С. При достижении предельной влажности силикагель теряет способность дальнейшего поглощения влаги из воздуха. Продолжительность периода адсорбции происходит в пределах от 10 мин. до 8 ч.

Для проведения процесса осушения необходимо определить толщину слоя геля, поверхность слоя и продолжительность процесса адсорбции. Количество влаги, кг, подлежащее адсорбции:

G = L (dн – dк) ,

где L – количество воздуха, м3/ч; dн, dк – начальное и конечное влагосодержание воздуха, кг/кг;  – длительность адсорбции, ч.

Конечная относительная влажность воздуха зависит от содержания влаги в силикагеле и определяется по графику (рис. 27а).

Объём силикагеля определяется:

V = ,

где G – количество поглощаемой влаги, кг/с; а - коэффициент; γс - насыпной вес силикагеля, кг/м3.

По принятой скорости движения осушаемого воздуха и объёму силикагеля определяют необходимую толщину слоя.

Общий вид простейшего силикагелевого осушителя изображен на рисунке 27б.

а

б

Рис. 27.

а – зависимость конечной влажности осушаемого

воздуха от содержания влаги в силикагеле;

б - осушитель конструкции В.И. Сыщикова

1 - слой силикагеля, 2 - рамка, 3 - сетка, 4 - гайка, 5 - штырь,

6 – корпус, 7 – крышка,8 – планка, 9 – болт, 10 – патрубок.

Алюмогель Аl2О3, активированный алюминий, можно применять для осушения воздуха температурой не выше 25 °С. Адсорбционные возможности ниже, чем у силикагеля. Подобно силикагелю, алюмогель – материал зернистый и применяется такими же размерами зерна.

studfiles.net

Осушение воздуха в производстве | Осушитель воздуха. Осушение и контроль влажности.

Контроль уровней влажности в производстве и при упаковке может иметь основное значение для итогов производства продукции. Идет ли речь о конфетной глазури, обработки мясных изделий, хранении батарей и либо изготовлении стекла – поддержание оптимального уровня влажности сокращает производственные расходы путем достижения большей эффективности и снижении числа дефектов продуктов.

Осушение воздуха решает четыре основные проблемы, типично возникающие в производстве:

Попадание влаги или закупоривание и слипание: Осушение воздуха предотвращает процесс попадания влаги при обработке порошков и пудр, а также при работе с такими продуктами в таких зонах как бункеры хранения сахарного песка, упаковочные цеха, помещения хранения удобрения на основе нитрата аммония и обертывания конфет.

Конденсация или потоотделение: Конденсация, которая может приводить к образованию плесени, росту грибка и загрязнения от попадания капель влаги сверху, имеет место, когда такие холодные поверхности, как трубы, бункеры и потолки в производственных цехах окружены влажным воздухом. Системы осушения воздуха предотвращают конденсацию путем поддержания постоянной температуры конденсации в воздухе, окружающем холодные поверхности, установленной немного ниже температуры наиболее холодной из таких поверхностей.

Коррозия: удаление влаги из воздуха предотвращает развитие ржавления на металлических поверхностях и гниение органического материала.

Сушка продуктов, восприимчивых к высоким температурам: многие типы продуктов должны высушиваться до низких уровней содержания влаги, но не переносят избыточного тепла, включая фармацевтическую диагностику, термоотверждающиеся смолы, промышленные ферменты и большинство белков. Использование воздухоосушителей для ускорения времени сушки без повреждения продукта является наиболее желательным, когда граничный температурный уровень составляет приблизительно 120 F, а температурное ограничение для продукта — 95 F или ниже.

Методы осушения воздуха

Воздухоосушение конденсацией

Воздухоосушение путем охлаждения может быть особенно эффективным, когда воздух теплый, а уровень влажности высокий. При этих условиях система охлаждения может удалять от двух до четырех раз энергии (температура и влага) из потока воздуха от той электрической энергии, которую потребляет машина для выполнения этой задачи. Высушиваемый воздух проходит через змеевик охлаждения. По мере охлаждения воздуха, он теряет способность удерживать водяной пар. Вода конденсируется на поверхности змеевика охлаждения и стекает в сточный лоток в виде жидкости. Воздух становится суше в абсолютных величинах, но теперь он насыщен, это означает, что его относительная влажность составляет около 100%. Если требуется низкая относительная влажность дополнительно к более низкому абсолютному объему влаги, воздух может быть прогрет после прохождения змеевика охлаждения.

Таковы эксплуатационные принципы, используемые в воздухоосушителях потребительского класса, которые могут использоваться для осушения сырого подвального помещения. Воздух проходит через змеевик охлаждения, который остужает и высушивает воздух. Затем насыщенный воздух проходит через второй змеевик, в котором в воздушный поток подается тепло компрессора и хладагента, что снижает относительную влажность до того, как воздух подается в помещения.

Обычные системы кондиционирования воздуха также осуществляют осушение подобным образом, но такое оборудование обычно сконфигурировано для оптимального удаления тепла, а осушение является побочным продуктом основной функции охлаждения воздух. Для промышленных целей осушение на основе охлаждения осуществляется специальными установками по обработке воздуха, оптимизированными для удаления влаги, а не тепла. Эти установки очень основательно охлаждают небольшие объемы воздуха в отличие от незначительного охлаждения больших объемов воздуха. Более глубокое охлаждение конденсирует больше влаги из воздуха.

Осушение на основе адсорбента

Когда требуется низкая температура конденсации, или очень низкие уровни относительной влажности, осушение на основе адсорбента является, как правило, наиболее экономически выгодной альтернативой. Это оборудование задействует разницы в давлении водяных паров для удаления влаги из воздуха химическим путем. Поверхность сухого адсорбент имеет очень низкое давление водяных паров в сравнении с намного большим давлением водяных паров влажного воздуха. Водяной пар отходит от влажного воздуха на поверхность адсорбента для устранения разницы давления водяного пара. Далее, поверхность адсорбента собирает достаточно водяного пара для уравнивания давления водяного пара влажного воздух. И, наконец, адсорбент должен высушиваться (реактивироваться) путем подачи на него тепла до момента его регенерации и готовности продолжать удаление влаги из воздуха.

Существует много способов подачи адсорбента в воздушный поток. В наиболее передовых промышленных воздухоосушителях, использующих атмосферное давление, адсорбент находится в легкой форме в виде колеса, которое вращается между двумя отдельными потоками воздуха.

Адсорбент находится в стенках тонких воздушных каналов, которые проходят по глубине колеса. Диаметр этих каналов не одинаков, но обычно — около двух миллиметров. Диаметр колеса зависит от того, как много воздуха должны пройти сквозь него. Большие потоки воздуха требуют большего диаметра колеса. Воздух проходит через сорбционное колесо, отдавая водяной пар адсорбенту, находящемуся в стенках воздушных путей. Сухой воздух выходит из колеса и переносится в точку пользования  вентиляторами или нагнетателями.

В ходе этого процесса часть колеса вращается, заходя во второй, меньший поток воздуха – подогретый воздух реактивации адсорбента. Горячий воздух реактивации подогревает колесо, выводя водяной пар из адсорбента. Поскольку каждое отделение колеса проходит, вращаясь, через воздух реактивации, его адсорбент высушивается и вновь удаляет влагу из технологического воздуха.

Когда воздух осушен, температура технологического воздуха поднимается пропорционально объему удаленной воды. Более сухой воздух означает более теплый воздух. Это представляет собой процесс, обратный более знакомому процессу испарительного охлаждения. Когда вода испаряется в воздух, тепло, необходимое для испарения, поступает из этого воздуха, таким образом, его ощущаемая температура падает. И, наоборот, когда воздух осушается, тепло, необходимое для испарения воды, первоначально высвобождается, поднимая температуру воздушного потока.

В виду того, что  сорбционный воздухоосушитель удаляет воду из воздуха в виде пара, а не конденсированной жидкости, нет риска возникновения замороженного конденсата. Таким образом, этот тип оборудования чаще всего используется там, где требуется температура конденсации ниже 50 F.

Крайним примером является технология с использованием литиевой фольги. Металл лития используется для батарей. В своей чистой форме, поверхность этого металла обладает достаточной энергией для разделения молекул воды при образовании газообразного водорода и кислорода с высвобождением тепла. При достаточном водяном паре, его тепло может воспламенять водород. Далее, применение технологий с литиевой фольгой имеет место в помещениях, где поддерживается температура конденсации между -30 и -40 F. Технология с применением металлов плутоний и кальция требует подобной среды. Системы осушения сорбционного типа  поддерживают в помещениях тот же уровень сухости даже при влагосодержании от 30 до 60 человек, работающих в помещении.

Осушение сорбционного типа в сравнении с осушением, основанным на охлаждении

Инженеры, недавно занявшиеся проблемами технологии осушения, часто задают вопрос о том, какой их этих двух методов представляет собой наилучший выбор. В большинстве случаев использования для целей производства/обработки простым ответом является тот, что обе эти технологии используются с тем, «сотрудничать, а не конкурировать». Осушение на основе охлаждения решает вопросы с  влагосодержанием при высоких температурах конденсации, а сорбционное  осушение удаляет влагосодержание при более низких температурах конденсации. Конкретный выбор комбинации этих двух технологий будет зависеть от характеристик конкретного применения.

Эти факторы означают следующее:

Оценка уровня температуры конденсации

Когда требуемый уровень контроля влаги сравнительно высок (выше температуры конденсации 50 F), осушение на основе охлаждения является очень выгодным с экономической точки зрения, как по эксплуатационным расходам, так и по  начальной стоимости оборудования. Недорогое стандартное оборудование с большим производственным объемом предлагается на рынке для данного уровня контроля и более высокого. Ниже этого уровня контроля, метод осушения охлаждением становится менее экономически выгодным в первую очередь из-за мер предосторожности в связи с необходимостью предотвращения замораживания конденсированной воды на змеевике охлаждения.

Хотя вода не замерзает при температуре выше 32 F, система осушения может подавать воздух ниже этой температуры конденсации для поддержания 50 F температуры конденсации в помещении. (Это похоже на обогрев дома, где воздух должен подаваться при температуре 120 F для поддержания в доме температуры  70 F.) Таким образом, воздухоосушитель на основе охлаждения, подающий воздух при низких температурах конденсации, может заморозиться, если не предприняты специальные меры предосторожности в конструкции установки. Такие характеристики означают более высокую стоимость, специальную конструкцию оборудования и оборудование, имеющее боле высокие эксплуатационные расходы  на 1 кг удаляемой воды, и, следовательно, использование адсорбентов становится более экономически обоснованным, чем системы осушения на основе охлаждения при низких температурах конденсации.

Измерение чувствительности к относительной влажности

Когда процесс требует низкого уровня влага в абсолютных выражениях, но может переносить высокую относительную влажность, осушение на основе охлаждения может быть экономически более выгодным без необходимости применения адсорбентов. Можно привести пример хранения фруктов и овощей. Идеальная температура —  40 F, так что, конечно, температура конденсации должна быть ниже этого уровня. Но, если относительная влажность ниже  90%, фрукты могут высохнуть в процессе хранения и потерять ценность. Поскольку этот продукт требует и низкой температуры, и высокой влажности, системы осушения на основе охлаждения идеально подходят для подобных типов применения. И, напротив, другие процессы могут требовать низкой относительной влажности и  низкой температуры конденсации.

Узкий или широкий температурный допуск

Если конкретный тип применения имеет узкий температурный допуск, в таком случае охлаждение и подогрев будут важны в сочетании с осушением. Если конкретный тип применения имеет широкий температурный допуск, как это имеет место при хранении в не отапливаемых помещениях, в таком случае может быть достаточно лишь оборудования осушения.

Создание идеальной системы осушения

Промышленные системы осушения сконструированы под заказ для каждого конкретного проекта. Следовательно, производители разработали почти что бесконечное разнообразие возможных компонентов для обслуживания почти что бесконечных типов применения. Эти компоненты облегчают оптимизацию проектирования системы, однако такое широкое разнообразие ставит перед инженером-проектировщиком необходимость принятия огромного количества решений на ранних стадиях проекта, как правило, до того, как стоимостные  преимущественные последствия этих решений совершенно понятны.

Определение цели проекта

Проектировщик должен четко понимать и документировать цель проекта. Такое понимание позволяет принятие других проектных решений в порядке их настоящей важности. Например, если целью проекта является предотвращение роста плесени на крахмале в бункере хранения, в таком случае нет необходимости в поддержании строго допуска в 1% относительной влажности (RH). Единственной реальной проблемой тут является то, чтобы влажность не превышала 60%, и чтобы  конденсация не имела места. Система может быть простой и недорогой.

В противоположном случае, если целью проекта является предотвращение коррозии лития, нет смысла в экономии средств путем использования средств контроля, которые обеспечивают допуск 5% относительной влажности. Выше 2% относительной влажности, литий подвержен коррозии, выделяя водород, который затем взрывается. Датчик с большим допуском, чем критичный уровень контроля, сам по себе не может запустить систему во время, достаточное для предотвращения такого взрыва. Понимание цели проекты в этом плане помогает проектировщику системы избежать, как ненужных расходов, так и псевдо экономии.

Установление уровней контроля и допусков

После того, как цель проекта четко определена, проектировщик должен решить, каковы должны быть уровни контроля влажности и температуры, и допуски для достижения этой цели. Такие решения могут требовать проведения исследований, но во многих случаях взаимоотношения между процессом и влагой достаточно ясны, что позволяет продолжить проектирование. Например, если процесс приостанавливается в летнее время, но не весной, осенью или зимой, можно предположить, что допуск влажности находится в достаточно широком диапазоне, и что система осушения должна быть нацелена только на устранение крайних летних уровней влажности. В других случаях, поставщик проблемного материала может рекомендовать оптимальные условия окружающей среды для обработки продукта.

Заданная точка контроля должна устанавливаться так, чтобы разрешать вычисление пикового тепла и влагосодержания, и без таких данных нет возможности расчетным путем определить размер и стоимость оборудования. Нагрузки относятся к поддерживаемым уровням температуры и влаги. При равности всех прочих переменных, система поддержания 72 F, 35% относительной влажности будет намного меньше, чем та, которая должна поддерживать 72 F, 25% относительной влажности. Чем ниже уровень влажности, тем более дорогой будет система. Повышенные уровни влагосодержания также увеличивают стоимость системы. Следовательно, вычисление этих нагрузок является следующим важнейшим шагом при проектировании системы.

Вычисление  влагосодержания (нагрузки влаги)

В большинстве случаев, инженер по применению, занятый поставщиком осушения, помогает инженеру-проектировщику в расчете влагосодержания. В порядке от самых больших до самых малых, типичные нагрузки поступают  из воздуха вентиляции, инфильтрационного воздуха, различных отверстий, людей, продуктов/упаковки  и проникновения пара. Низкие нагрузки означают менее дорогое оборудование. Следовательно, наиболее экономически выгодной коррекцией эксплуатации здания является сокращение до минимум объема сбрасываемого отработанного воздуха, сокращение расходов на осушение воздуха, поступающего в помещения для замены отработанного воздуха. После этого заделка трещин в здании значительно сокращает расходы на осушение и позволяет очень умеренные затраты на уплотняющий материал для заделки трещин.

Свежий/вентиляционный воздух важен в большинстве контролируемых пространствах. В большинстве случаев строительные стандарты требуют определенного объема воздуха на одного человека или на один квадратный фут занимаемого пространства. Зачастую меньше внимания уделяется обеспечению того, чтобы весь отработанный воздух компенсировался вентиляционной системой. Это является особой проблемой в больших пространствах, где наличие объемов отработанного воздуха может быть не так очевидно. К тому же, инженеры, проектирующие в основном здания коммерческого назначения, могут быть не вполне осведомлены с влиянием недостаточного компенсационного воздуха на пространства с контролируемой влажностью.

Следующим источником нагрузок являются различные отверстия. Каждый раз, когда открывается  дверь, влажный воздух втягивается в помещение. Когда это возможно, следует потратить некоторое время на наблюдение того, как часто открывается дверь в самый загруженный производственный период.

Воздушный шлюз в большой степени сокращает инфильтрацию влажного воздуха (до тех пор, пока обитатели дома не оставляют одну из дверей открытой настежь). По мере того как уровень контроля влажности снижается, воздушный шлюз у дверей дает заметные экономические преимущества. Допущения, стоящие за предложением использования воздушного шлюза, сводятся к тому, что достигается компромиссное равновесие между внутренними и внешними условиями, и весь воздух попадает в помещение, когда открывается воздушный шлюз.

Часто продукт должен входить или выходить из помещения с контролируемой влажностью на конвейере. Такой тип отверстия для конвейера не должно упускаться из виду при рассмотрении источников инфильтрации. Для сокращения инфильтрации влажного воздуха через широкие отверстия, как например, желоба, инженеры часто подают избыточное давление на компенсационный воздух с тем, чтобы сухой воздух вышел из трещин, а не влажный воздух проник внутрь.

Когда люди выдыхают или потеют, выделяется влага, создавая еще один источник нагрузки. Степень зависит от уровня напряженных усилий – большая степень метаболизма равняется большей влаге. При вычислении влагосодержания в комнате, убедитесь в том, что учтены приходящие и уходящие посетители. Опытные инженеры часто умножают на два расчеты по «своим» людям для допуска изменений в помещении и посетителей.

Влагосодержание от продуктов и упаковки значительно варьируется в зависимости от применения. При крупномасштабном хранении, влага, выделяемая из продукта, может представлять единственный наибольший компонент влагосодержания. Нагрузка представляет собой разницу между начальной массой продукта и его весом при уравновешенности с пониженной влажностью.

Проникновение пара через части здания обычно представляют собой наименьшую часть нагрузки, и отвечают за менее чем 2% общего влагосодержания (если все стены, пол и потолки имеют прочные поверхности без утечек воздуха). Нагрузка от проникновения заслуживает большего внимания, если здание очень велико, и влага проникает с больших площадей поверхности, или если условия контроля очень низки. Ниже 5% относительной влажности, каждая протечка, даже самая малая, становится крайне важной.

Пиковые проектные погодные условия являются очень важным элементом расчета нагрузок. Владелец должен решить, насколько консервативно должен рассчитываться размер системы. При использовании крайних погодных данных система будет контролировать влажность на протяжении всех 8 760 часов в течение обычного года. Такая система будет также очень дорогостоящей. Если можно отбросить некоторые часы, система может стоить на 20 — 30% меньше, но при пике всех данных влагосодержания одновременно при экстремальных погодных условиях, влажность может подняться выше контрольной точки.

Инженеры по кондиционированию воздуха представляют количественные показатели по таким вариантам выбора в Пособии основных данных ASHRAE в соответствии с процентом часов в год, когда погодные условия будут выше определенных величин. Например, значения 0.4% скорее всего будут превышены только для 35 часов в год (8,760 x 0.004). Менее консервативный проектным вариантом являются значения  1% или 2.5%, которые будут превышены для 70 и 219 часов, соответственно.

Решение относительно того, какие данные использовать, принимается конечным пользователем, который лучше других способен оценить экономические последствия незначительного превышения характеристик для коротких периодов времени. Обработка лития, например, обычно требует более консервативного проекта, чем бункеры хранения крахмала, потому что последствия высокой влажности лития сводятся к большим опасностям, а не просто расходам.

Оценка технологии осушения

Проектный инженер, исследующий использование  систем осушения, скорее всего будет работать в тесном сотрудничестве с поставщиками  оборудования для определения затрат и преимуществ осушения в сравнении с альтернативными способами решения проблем. Поставщики систем осушения могут оказать наибольшую помощь и реагировать достаточно быстро, если ключевые аспекты потенциального проекта четко определены. Эти аспекты включают: точную передачу характера проблемы и ее последствий; определение цели проекты в простых предложениях, описывающих измеримые результаты; а также наличие средств для исследовательской работы и физических характеристик площадки.

Применение

Системы осушения широко используются в производстве и обрабатывающей промышленности, но остаются неиспользованные возможности для расширения использования этой технологии. Инженер-проектировщик должен хорошенько продумать применение этой технологии, в тех случаях, когда изменения погодных условия негативно влияют на производительность или качество продукции, если коррозия или конденсация создают проблемы, или каждый раз, когда продукт должен высушиваться при низких температурах.

pro-rh.info

Осушитель воздуха.Виды.Работа.Применение.Как выбрать.Устройство

Когда в воздухе влага в избыточном количестве, человек чувствует себя дискомфортно и неуютно. Не всегда получается проветрить помещение, и тогда выходом из положения является использования такого современного прибора, как осушитель воздуха.

Виды

Есть несколько видов таких приборов, которые выполняют одинаковую работу, но отличаются принципом действия:

  • Оборудование адсорбционного типа. Воздух пропускается через абсорбент, в котором он оставляет лишнюю влагу. Такие аппараты эффективно работают на промышленных предприятиях, где большая площадь. На их работу не влияют изменения температуры воздуха, они используются на производственных линиях, чтобы удалять влагу из продуктов питания, на складах и т.д.

  • Аппараты конденсационного типа. Такие приборы работают по типу кондиционера. Воздух направляется в холодильную камеру, где из-за разницы температуры, влага оседает на радиатор, а осушенный воздух отправляется обратно в комнату. Из радиатора влага испаряется и направляется в атмосферу. Такие осушители воздуха используются в бассейнах, саунах, на производстве, а также в быту, для этого их делают небольших размеров.

  • Комбинированного типа. В таком оборудовании одновременно используются преимущества обеих предыдущих типов. Здесь воздух, на охладитель, попадется при помощи мощных роторов. Применяются эти аппараты обычно на складах, где хранятся замороженные продукты.

Кроме этого, существует распределение данных приборов на бытовые, промышленные и полупромышленные устройства. Бытовая техника имеет красивый внешний вид, не большие размеры и ее можно легко переносить из комнаты в комнату. Промышленные и полупромышленные агрегаты обладают высокой мощностью, поэтому используются на различных производствах. Для них не так важен внешний вид, главное, чтобы они эффективно и надежно работали.

Существует различие таких устройств и по типу установки:
  • Напольные могут перемещаться вручную, если они небольшие, а если габаритные, то они имеют специальные колесики и ручки.
  • Настенные, они монтируются на стену помещения.
  • Канальные, они устанавливаются в воздуховодах и вентиляционных камерах.
Особенности устройства

Принцип работы

В приборах конденсационного типа, которые являются наиболее распространенными, осушение воздуха происходит благодаря такому физическому процессу, как конденсация.

После того как воздух при помощи вентилятора подается в прибор, он попадает на охлажденную поверхность. Ее температура ниже точки росы, поэтому имеющаяся в воздухе влага конденсируется и падает в лоток, после чего выводится через дренажную трубку.

Дальше охлажденный воздух попадает в конденсатор, где фреон, находящийся в системе, конденсируется и нагревает проходящий воздух. Таким образом, на выходе из осушителя получаем воздух неизменной температуры, но с меньшей влажностью.

В приборах адсорбционного типа влажный воздух проходит через специальный адсорбент, обычно это силикагель, в котором остается лишняя влага и осушенный воздух возвращается в комнату.

Область применения

Осушители воздуха применяется как в быту, так и в различных промышленных отраслях. В быту такие приборы применяются для осушения подвалов, гаражей, помещений где развивается грибок, предбанников, винных погребов, помещений с бассейнами и др.

Для небольшой комнаты, гаража или подвала, достаточно бытового осушителя, но если помещение большое, то надо приобретать более мощные аппараты. Промышленные и полупромышленные устройства применяются на складах, в производственных цехах, в местах хранения сельскохозяйственной продукции и в других помещениях, где к влажности воздуха предъявляются серьезные требования.

Очень удобно, когда прибор универсальный, тогда его можно устанавливать на пол и перемещать по комнатам или монтировать на стену в конкретном помещении. Приборы скрытого монтажа могут находиться в соседней комнате, поэтому их работа не будет нарушать спокойствие отдыхающих людей. Для такой системы надо правильно спроектировать воздуховоды.

Как правильно сделать выбор

При совершении выбора такого оборудования, сначала необходимо определиться, для каких целей оно вам необходимо, после чего смотреть на следующие характеристики:

  1. Производительность. Конденсационные аппараты обычно имеют производительность 10-40 литров в сутки. В инструкции к прибору, производители указывают площадь помещения, на которую он рассчитан. Чем больше будет мощность, тем больше электроэнергии потребляет такой аппарат. Для приблизительного расчета необходимой производительности, надо площадь помещения умножить на 0,7. Например, если площадь комнаты 20 м2, то для нее надо приобретать прибор, производительностью не менее 14 л/сутки.
  2. Отвод воды. Для этого может использоваться специальный контейнер, в нем накапливается вода или дренажная система, при помощи которой она будет удаляться из помещения. Есть агрегаты, которые одновременно имеют накопительный бак и дренажный вывод. При наличии резервуара, из него надо будет периодически выливать воду.
  3. Рабочая температура. Надо учитывать, при каких температурах будет работать прибор, так как некоторые аппараты не очень эффективно работают при низкой температуре.
  4. Уровень шума. Этот показатель особенно важен для бытовой техники, так как она используется внутри помещения. В среднем, уровень шума таких приборов составляет 40-50 дБ, чем он ниже, тем комфортнее находиться в комнате.
  5. Наличие дополнительных функций. Это может быть ионизация, ароматизация воздуха, встроенный гигростат и другие функции, облегчающие процесс использования прибора, но чем их больше, тем выше будет стоимость осушителя.
Плюсы и минусы
Осушитель воздуха, в зависимости от выбранного типа, обладает преимуществами:
  • Позволяет продлить срок службы здания.
  • Если в комнате работает осушитель воздуха, то окна запотевать не будут.
  • Книги, картины, мебель и другие предметы не будут повреждаться грибком и плесенью.
  • При нормальной влажности в помещении, срок службы бытовой техники, бытовой химии, стройматериалов увеличивается.
  • Так как сухой воздух нагревается быстрее, то такая техника позволяет снизить затраты на отопление дома.
  • Бытовые устройства можно просто и легко перенести в другую комнату.
  • Наличие дополнительных свойств позволяет не только осушать, но и ионизировать, ароматизировать воздух.
Осушитель воздуха имеет и некоторые минусы:
  • Конденсационное устройство нельзя использовать для осушения воздуха в бассейне или в морозильной камере.
  • Если объем емкости для сбора воды небольшой, то ее придется часто выливать.
  • Во время работы создается определенный шум.
  • Так как приборы электрические, то возрастают затраты на электроэнергию.
  • Встроенные гигростаты часто неточно показывают влажность, поэтому лучше покупать такое оборудование отдельно.

Если в помещении повышенная влажность, то пребывать в нем неуютно. Из-за наличия большого количества паров, дышать становится трудно, организм хуже испаряет влагу, поэтому начинает перегреваться, увеличивается сердцебиение, человек быстрее устает.

Повышенная влажность негативно влияет не только на людей, начинают покрываться коррозией трубы, краны, другие металлические предметы, развивается грибок и плесень. Все эти факты указывают на то, что если у вас в доме повышенная влажность, то чтобы избежать описанных проблем, необходимо приобрести осушитель воздуха.

Данный прибор рекомендуется приобретать в том случае, когда влажность в помещении превышает 70%. Принимать решение о том, нужен Вам осушитель воздуха или нет, каждый владелец должен сам. Чтобы это решить, необходимо оценить все преимущества и недостатки данного оборудования и только после этого, направляться в магазин.

Похожие темы:

 

tehpribory.ru

Принцип работы осушителя воздуха, устройство, применение, классификация

Повышенная влажность является серьёзной проблемой для многих жилых, коммерческих и производственных помещений. Такой увлажнённый микроклимат благоприятен для развития бактерий, плесени и болезнетворных микроорганизмов. А это опасные условия для здоровья человека. Кроме того, повышенная влажность негативно влияет не только на людей, но и на многие предметы и вещи (мебель, книги, картины и т. д.).

Осушитель воздуха

Осушитель воздуха — эффективный способ устранения влаги из воздушных масс

Эффективным способом устранения влаги из воздуха в помещении является использование осушителей. Эти приборы доказали свою эффективность и активно применяются во многих сферах человеческой деятельности. Как же они устроены и каковы принципы их работы?

Применение и классификация осушителей

Осушители нужны в помещениях с повышенным содержанием влаги, а также на объектах, где важно поддерживать определённый низкий уровень содержания воды в воздухе. К таким местам относятся:

  • дома и квартиры;
  • бассейны, сауны, спортивные раздевалки;
  • аквапарки, оранжереи;
  • прачечные;
  • склады;
  • офисы;
  • архивы, музеи, библиотеки;
  • производственные помещения для сушки продукции;
  • подвалы, чердаки.

Широкое применение рассматриваемых устройств обуславливает широкое разнообразие видов, типов и моделей. Осушители различаются по принципу работы, мощности, размеру, конфигурации и т. д. Увлажнительные приборы классифицируются на четыре основных вида:

  • Адсорбционный.
  • Роторный (чаще роторно-адсорбционный).
  • Конденсационный.
  • Мембранный.
Схема принципа работы адсорбционного и конденсационного осушителей воздуха

Схема принципа работы адсорбционного и конденсационного осушителей воздуха

Разделение обусловлено различием в используемых принципах удаления влаги из воздуха. Такие приборы, в зависимости от сферы применения, подразделяются на два типа: бытовые и промышленные. Исходя из характера размещения, осушители делятся на две категории: мобильные и стационарные (напольные, настенные).

Устройство

Прежде чем ответить на вопрос, как работает осушитель воздуха, нужно рассмотреть его устройство, выяснить из каких основных элементов он состоит. Осушитель, работающий по принципу конденсации, включает следующие элементы:

Устройство конденсационного осушителя

Устройство конденсационного осушителя

  • Корпус.
  • Вентилятор.
  • Электродвигатель.
  • Теплообменники (испаритель и конденсатор), наполненные хладагентом (фреоном).
  • Капиллярная трубка.
  • Панель управления.
  • Дренажная трубка.
  • Ёмкость для сбора конденсата.
  • Гигрометр – прибор, предназначенный для определения уровня содержания влаги в воздухе.
  • Фильтры.

Ключевую роль в работе устройства играет контур теплообменника. Он состоит из замкнутой конструкции, которая состоит из следующих последовательных элементов: испаритель, компрессор, конденсатор, капиллярная трубка.

Фреон в теплообменнике движется через тонкую и длинную капиллярную трубку. Во время движения создаётся давление, которое приводит к охлаждению хладагента. Он передаёт низкую температуру поверхности теплообменника.

В процессе передачи «холода» фреон испаряется и поступает в компрессор, где под давлением сжимается и нагревается. Нагретый хладагент попадает в конденсатор и отдаёт тепло его стенкам. При контакте с сухим, охлаждённым воздухом, фреон переходит в жидкое состояние и поступает в капиллярную трубку. Получается замкнутая система.

Устройство адсорбционного осушителя

Устройство адсорбционного осушителя

Адсорбционный осушитель имеет следующее устройство:

  • Корпус.
  • Вентилятор. У многих моделей он отсутствует.
  • Роторный блок с адсорбентом.
  • Нагреватель.
  • Теплообменник.
  • Ёмкость для накопления конденсата.

Чаще всего в качестве адсорбента (вещества, впитыванием выводящего из газа влагу) используется силикагель. Это вещество отличается свойствами впитывания, а также возможностью многократного применения, за счёт лёгкого выведения влаги без нарушения структуры материала.

Основу устройства составляет адсорбционный ротор (роторно-адсорбционный тип прибора), движение которого позволяет непрерывно использовать адсорбент. Проходя участок поступления воздуха, адсорбент впитывает влагу. Продолжая круговое движение, ротор выводит адсорбент на участок, куда подаётся возвратный воздух, доведённый до нужной температуры.

Для десорбции силикагеля требуется температура около 140 градусов. Здесь горячий воздух испаряет из силикагеля жидкость. Вода в газообразном состоянии попадает в теплообменник, где конденсируется и стекает в ёмкость.

Помимо роторно-адсорбционных приборов, используются и устройства, работающие за счёт одного адсорбента. Такие приборы активно применяют в промышленности. Основу их составляют две трубки, наполненные адсорбентом. Воздух попеременно подаётся на одну из трубок. Пока одна трубка впитывает влагу, во второй за счёт обратной подачи газа происходит выведение воды. И наоборот.

В мембранном осушителе происходит удаление влаги за счёт тысяч тончайших волокон-мембран. Они устроены таким образом, что, попадая в такой пучок, при движении вдоль него, из воздуха выводятся молекулы воды. Такой процесс возможен за счёт того, что мембранная структура волокон пропускает молекулы воды, но не позволяет проникнуть молекулам кислорода и азота. Выделенная влага выводится в специальную ёмкость, а сухой воздух подаётся в помещение.

Принцип работы

Принцип работы осушителя воздуха на конденсационной основе основан на физическом процессе конденсации, когда влага переходит в жидкое состояние за счёт соприкосновения воздуха с прохладной поверхностью. Конденсационный осушитель работает следующим образом:

  • С помощью вентилятора в корпус устройства загоняется воздух.
  • В корпусе воздух проходит через два последовательных и соединённых теплообменника.
  • При проходе через первый теплообменник с низкой температурой поверхности из воздуха конденсируется влага. Она собирается на поверхности теплообменника и стекает в бак для сбора конденсата.
  • При наполнении ёмкости, излишки выводятся из прибора с помощью дренажной трубки.
  • Конденсация происходит за счёт передачи температуры от воздуха к фреону, хладагент активно испаряется.
  • Испарившийся фреон из первого теплообменника попадает в компрессор.
  • Из компрессора фреон подаётся в конденсатор (второй теплообменник).
  • Охлаждённый воздух при прохождении через второй теплообменник, конденсирует фреон. Воздух получает тепло и нагревается.
Принцип работы осушителя воздуха на примере модели "DH TIM 20 E1B"

Принцип работы конденсационного осушителя воздуха на примере модели «DH TIM 20 E1B»

Главный недостаток конденсационного устройства – повышение температуры на выходе. Температурное изменение может равняться около 5 градусов. Если для объектов с большой площадью такой нагрев некритичен, то для маленьких помещений может создать серьёзные неудобства.

Адсорбционный осушитель осуществляет процесс удаления влаги за счёт физического процесса адсорбции, то есть концентрация растворённой влаги и её поглощение адсорбентом. В приборе, работающем по такому принципу осушения, происходят следующие процессы:

  • Вентилятор втягивает воздух в устройство, через специальное решетчатое отверстие.
  • Влажный воздух проходит через лопасти ротора, которые наполнены силикагелем. Адсорбент впитывает влагу из воздуха.
  • Осушенный воздух проходит дальше и выводится из устройства. После прохождения ротора, часть воздуха выводится по специальному каналу назад к ротору. Он проходит через нагреватель и возвращается в лопасти ротора. Проходя через вращающийся элемент с увлажнённым силикагелем, воздух провоцирует процесс десорбции (процесс обратного вывода влаги из адсорбента). Освобождённая влага в жидком состоянии попадает в теплообменник и выводится в ёмкость для конденсата.

Главный минус адсорбционных приборов – необходимость периодической замены засорённого адсорбента.

Такие осушители требуют серьёзного ухода на постоянной основе. Кроме того, они отличаются достаточно высокой стоимостью.

vozduhstroy.ru