Karolina Żegiestowska, 187230
Nawilżanie powietrza za pomocą pary. Aparaty do nawilżania
W poniższym tekście chciałabym pokrótce wyjaśnić czym jest nawilżanie powietrza za pomocą pary wodnej, a także zaprezentować rodzaje nawilżaczy parowych.
Nawilżanie powietrza jest obok ogrzewania, oziębiania i osuszania jednym z najważniejszych procesów uzdatniania powietrza. Polega ono na doprowadzeniu wilgoci poprzez wtrysk pary lub rozpylenie wody. Bezpośredni kontakt z wodą jest tańszym sposobem nawilżania, lecz nie zawsze wymagania technologiczne pozwalają na taki sposób uzdatnienia wody.
Nawilżanie poprzez rozpylenie wody polega na stosowaniu wody z pewną ilością soli mineralnych w komorach zraszania lub o powierzchniach zraszanych. Po odparowaniu woda osiada w pomieszczeniu klimatyzowanym w formie kryształków. Nie można stosować tej metody w muzeach, pomieszczeniach przeznaczonych do montażu części elektronicznych itp. Oprócz soli mineralnych osiadają również bakterie znajdujące się w wodzie obiegowej komory klimatyzacyjnej. Nie jest zatem wskazane stosowanie tego zjawiska w centralach klimatyzacyjnych zasilających powietrzem pomieszczenia sterylne jak sale operacyjne, zabiegowe itp.
Nawilżanie powietrza parą wodną posiada wiele zalet w porównaniu z poprzednią metodą - rozpylenia wody:
stała temperatura powietrza wlotowego
dowolnie żądana wilgotność względna (przy prawidłowo dobranej wielkości nawilżacza do urządzenia klimatyzacyjnego)
duże wydajności pary z małych i tanich aparatów
bardzo dobre właściwości regulacyjne i wysoka opłacalność, przy dokładnym dotrzymywaniu założonych warunków klimatycznych
nawilżacze parowe to urządzenia z możliwością montażu bezpośrednio w kanałach powietrznych
sterylność
brak tworzenia się osadów i nalotów mineralnych w kanałach, brak niepożądanych zapachów i zanieczyszczeń powietrza
Para wodna, która będzie służyła do nawilżania powietrza powinna charakteryzować się odpowiednimi parametrami i spełniać pewne wymagania dotyczące czystości i bezwonności. Najlepsza do tych celów jest para sucha nasycona (lub nieznacznie przegrzana) o nadciśnieniu o niewielkich różnicach od 0,6 do 400 kPa. Zazwyczaj jednak nawilżacze parowe o własnym źródle pary pracują przy niewielkim nadciśnieniu – do 30 kPa. Para wodna przeznaczona do nawilżania nie może być zanieczyszczona, ponieważ mogłoby to wpłynąć na zatykanie się otworów wypływu pary. Nie powinna zawierać smarów i innych substancji o niemiłym zapachu.
Zasada działania wytwornicy pary polega na wykorzystaniu wody jako elektrolitu o stałym przewodnictwie prądu elektrycznego, który przepływając między elektrodami podgrzewa roztwór i produkuje parę. Woda dopływa od dołu przez filtr i zawór elektromagnetyczny. Na górze obudowy zbiera się para, a kamień kotłowy osadza się na sicie znajdującym się na dnie. Kamień usuwany jest pompą odmulającą do kanalizacji. W górnej części obudowy znajduje się króciec do odbioru pary oraz króciec powrotu kondensatu, wykraplającego się w separatorze kropel i płaszczu grzejnym rozdzielacza pary, zainstalowanego w kanale wentylacyjnym. Wytwornica jest zabezpieczona przed nadmiernym wzrostem wysokości wody i ciśnienia w zbiorniku.
Para może być dostarczana na dwa sposoby: do dysz rozdzielających lub do rozdzielacza pary w centrali nawiewnej. Dysze znajdują się w obudowie z wentylatorem w celu lepszego wymieszania strumienia pary w pomieszczeniu. Pracą wentylatora i wytwornicy pary steruje czujnik wilgotności. W przypadku zamontowania rozdzielacza pary w centrali nawiewnej, strumień pary z rozdzielacza regulowany jest zależnie od poziomu wilgotności powietrza w pomieszczeniu. W przypadku zaniku przepływu powietrza czujnik przepływu, zainstalowany przy rozdzielaczu pary, odcina dopływ pary, aby nie nastąpiło zalanie kanału z nawilżaczem. Zalecanym rozwiązaniem jest, gdy strumień pary wypływającej z dysz jest skierowany prostopadle lub naprzeciw kierunku przepływu powietrza. W takim przypadku mieszanka parowo-powietrzna o wyższej temperaturze od nawilżanego powietrza osłania i chłodzi rozdzielacz. Gdy wtrysk pary przebiega przeciwprądowo, powoduje to lepsze wymieszanie się obu czynników. W pobliżu rozdzielacza można zaobserwować mgłę, co jest spowodowane przesyceniem się części przepływającego powietrza.
Długość strefy zanikania mgły wynosi od ok. 0,75 do 2 m i jest uzależniona od prędkości i temperatury powietrza.
Para pochodząca z nawilżacza powinna być rozprowadzona równomiernie w całym przekroju kanału powietrznego. Świadczy to o prawidłowo zaprojektowanym aparacie do nawilżania. Najczęściej stosuje się układ poziomy przepływu powietrza i poziome ustalenie rozdzielacza pary z wypływem przeciwprądowym.
Literatura:
[1] Przydróżny S., Klimatyzacja, Politechnika Wrocławska, Wrocław 1989
[2] Pełech A., Wentylacja i klimatyzacja – podstawy, Politechnika Wrocławska, Wrocław 2008