Методы осушения.
Осушение воздуха – процесс удаления влаги из воздушной среды. Существует несколько методов осушения: обогрев и вентиляция, конденсаторное осушение, абсорбционное осушение.
Существует три основных метода:
обогрев и вентиляция
конденсаторное осушение
адсорбционное осушение
Этот метод осушения основан на увеличении температуры воздуха и интенсивной вентиляции помещения. Эффективность метода зависит от внешних условий, которые могут сделать невозможным его применение. Этот метод тем эффективнее, чем ниже температура внутри осушаемого помещения. Именно поэтому наилучших результатов можно добиться зимой, хуже – весной или осенью, а наихудших или вообще нулевых – летом. В случае осушения влажных каменных зданий температура в помещении не должна превышать 350С. Более высокие температуры могут привести к чрезмерному росту давления водяного пара в стенах, приводя к трещинам и разрушению.
Нужно помнить, что при применении этого метода продолжительность осушения увеличивается. Наилучших результатов можно добиться при большей разнице температур, как указано выше, а, следовательно, при большем потреблении энергии.
Осушение с помощью обогрева и вентиляции:
1 – воздух снаружи; 2 – воздухозаборник; 3 – вентилятор;
4 – нагревательный элемент; 5 – теплый воздух
В конденсаторных осушителях влага из воздуха конденсируется путем охлаждения воздуха до точки росы. Основными элементами конденсаторных осушителей являются: вентилятор, компрессор, теплообменники (конденсатор и испаритель). Вентилятор направляет воздух через теплообменники. Температура витков испарителя ниже точки росы, что приводит к конденсации водяного пара на поверхности испарителя.
Производительность конденсаторных осушителей зависит от условий, в которых они применяются (температуры и влажности), а также от типа устройства (его размера и мощности). Самая высока производительность отмечается при более высоких показателях температуры и относительной влажности воздуха.
Конденсаторное осушение намного экономичнее и эффективнее, чем метод обогрева и вентиляции. Это, прежде всего, благодаря исключению смешения воздуха внутри помещения с наружным воздухом.
Конденсаторное осушение:
1 – влажный воздух; 2 – фильтр; 3 – испаритель; 4 – сливной поддон; 5 – емкость для конденсата;
6 – осушенный и охлажденный воздух; 7 – конденсатор; 8 – вентилятор; 9 – осушенный и нагретый воздух
Принцип работы адсорбционных осушителей основан на извлечении влаги из воздуха за счет впитывания ее гигроскопическими материалами. Основными элементами таких осушителей являются: ротор, ременной привод, вентиляторы, нагревательный элемент, фильтр, корпус и дополнительные элементы.
Обычно ротор выполнен из алюминия и состоит из большого числа узких параллельных каналов, покрытых влагопоглащающим материалом. Такая конструкция позволяет значительно повысить поверхность впитывания влаги. Ротор приводится в движение электродвигателем при помощи ременной передачи и состоит их 2х секций: осушающей и регенерирующей. Поперек через ротор проходят два потока воздуха, которые изолированы друг от друга уплотнителями.
Абсорбционное осушение:
1 – фильтр; 2 – влажный воздух; 3 – ротор; 4 – осушенный воздух; 5 – вентилятор; 6 – регенерирующий воздух;
Способы осушения воздуха: ассимиляция, адсорбция, конденсация
«Инженер-климат» / Словарь / 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).
Рис. 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).
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).
Рис. 3. Конденсационный метод осушения
Преимущества конденсационного и адсорбционного методов осушения воздуха наглядно представлены на графике (см. рис. 4).
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).
Рис. 5. Преимущественные области использования различных методов осушения
Основные производители с широких охватом по производительности, типу оборудования и способам осушения: Calorex, Dantherm, DanVex, Master и другие менее специализированные брэнды.
Подобрать осушитель воздуха конденсационный, адсорбционный для бытовых и промышленных целей и купить лучший вариант по цене и характеристикам в СПб: (812)702-76-82
Что такое осушение?
Осушение – это удаление воды из воздуха. Оборудование для осушения забирает окружающий воздух и «обрабатывает» его до того, как он попадет в помещение.
Добавление тепла к воздуху просто уменьшит относительную влажность, но не удалит воду из воздуха. Следовательно, обогреватель не является осушителем.
Типы осушения
В настоящее время существует четыре признанных в отрасли типа осушения.
Они есть: 1. Сжатие воздуха. Это уменьшит абсолютное содержание влаги в воздухе, но, как правило, создаст состояние насыщения при повышенном давлении. Расширение этого воздуха высокого давления приведет к более низкой точке росы при более низком давлении из-за увеличения фактического объема. Это похоже на то, что происходит с воздушным компрессором. Удаление сконденсировавшейся воды осуществляется с помощью влагоуловителей и доохладителей. Однако объем обрабатываемого воздуха не делает его жизнеспособной альтернативой для осушения на промышленном рынке.
2. Сорбция жидкости. Воздух пропускается через распылители жидкого сорбента, такого как раствор хлорида лития или гликоля. Сорбент в активном состоянии имеет давление паров ниже давления осушенного воздуха и, таким образом, поглощает влагу из воздушного потока.
Сорбент необходимо постоянно регенерировать, используя тепло для удаления поглощенной влаги.
3. Твердая сорбция (десикант). В этом методе используются либо зернистые слои, либо стационарные влагопоглотители, используемые в автоматических машинах, через которые проходит воздух. Этот влагопоглотитель также необходимо повторно активировать с помощью тепла, чтобы высвободить ранее поглощенную влагу в наружный поток.
4. На основе конденсации (хладагент). Блок этого типа, изображенный выше, охлаждает воздух ниже его точки росы, вызывая образование влаги в виде конденсата на холодной поверхности охлаждающего змеевика и, таким образом, удаляя воду из воздуха.
На практике, с точки зрения контроля коррозии и защиты продукции, применимы только типы конденсации (хладагент) и твердые сорбенты/влагопоглотители.
1. В системе осушения на основе осушителя используется химическое вещество для непосредственного поглощения влаги из воздуха, пока он представляет собой пар.
В частности, поток влажного воздуха проходит над влагопоглотителем, обычно хлоридом лития или силикагелем, который в своем активном состоянии имеет давление паров ниже, чем у воздуха, подлежащего осушению. Влага поглощается потоком воздуха. Затем осушитель нагревается, что заставляет его отдавать поглощенную влагу, регенерируя осушитель для непрерывного использования. Теплота регенерации приводит к тому, что температура воздуха, поступающего в корпус, значительно выше температуры окружающего воздуха. Из-за этого требования к теплу регенерации требования к мощности для работы этого типа блока, как правило, довольно высоки. В конечном счете осушитель придется полностью заменить, чтобы сохранить уровень его производительности.
2. Система осушения на основе конденсации (хладагент) имеет входящий воздух, пересекающий змеевики испарителя, чтобы уменьшить абсолютное количество влаги в воздухе за счет конденсации. Воздух выходит из секции охлаждающего змеевика осушителя при пониженной температуре, точке росы и абсолютной влажности.
Затем он проходит через змеевики конденсатора и ряд змеевиков повторного нагрева, чтобы (а) повысить температуру воздуха и (б) уменьшить относительную влажность этого воздуха.
Эта система предпочтительна, когда окружающий наружный воздух сравнительно теплый, с высоким содержанием влаги и точкой росы выше 0°C (32°F). У него низкое энергопотребление — примерно вдвое меньше, чем у осушителя с таким же номинальным расходом воздуха.
Enviro-Air Control Corp., 1523 N. Post Oak Rd., Хьюстон, Техас 77055-8409. Тел.: 713-681-3449; Факс: 713-688-8273.
Как работает процесс осушения? Умная семья
Любой, кто когда-либо застревал на улице в душный день, когда даже воздух кажется тяжелым, знает ценность осушенного воздуха. Влажность или влага в воздухе может иметь ряд негативных последствий, от стимулирования роста плесени и бактерий до потенциального повреждения оборудования из-за ржавчины и коротких замыканий.
В сочетании с высокой температурой влажность также оказывает ряд нежелательных последствий для здоровья , таких как обезвоживание, усталость и даже плохое настроение.
Влажность — одна из причин, по которой мы получаем «ощущаемые» температуры, которые намного выше фактической температуры.
Чтобы бороться с избыточной влажностью, многие предприниматели обращаются к осушителям воздуха. Это оборудование может поставляться в различных стилях, с двумя популярными методами сушки воздуха: рефрижераторными или адсорбционными осушителями. Но что такое процесс осушения и как работают осушители?
Чтобы объяснить, как работают осушители, нам нужно начать с рассмотрения воздушного потока. Все типы осушителей полагаются на движение воздуха для удаления его влаги. Вообще говоря, вентиляторы втягивают воздух в осушитель и пропускают его через механизм сушки, будь то влагопоглотитель или охлаждающие змеевики. Когда воздух движется по этому механизму, влага удаляется. Затем он движется к выходному каналу и выпускается обратно в пространство.
В зависимости от типа осушителя может использоваться несколько потоков воздуха. Например, осушитель воздуха нуждается во втором потоке воздуха, который пополняет способность системы сушить воздух.
В осушителях, в которых для удаления влаги используется конденсация, имеется только один воздушный поток.
Каковы типичные условия воздуха перед процессом осушения?
Для сравнения и измерения процессов осушения нам нужен эталон. В большинстве случаев мы говорим о поступающем воздухе как о воздухе с температурой по сухому термометру около 80 градусов по Фаренгейту и относительной влажностью 60%.
Температура по сухому термометру относится к температуре на термометре, на который не влияет влажность воздуха, что делает его ключевым маркером при измерении возможностей осушения. Мы также можем использовать температуру точки росы, которая относится к температуре, до которой необходимо охладить воздух, чтобы достичь относительной влажности 100%.
Соотношение между точкой росы и температурой по сухому термометру может ввести в заблуждение из-за того, как работают проценты. Национальная служба погоды приводит пример, что температура 30 и точка росы 30 создают относительную влажность 100%, а температура 80 и точка росы 60 создают относительную влажность 50%.
Тем не менее, этот 80-градусный день с более высокой точкой росы будет намного более влажным, чем 30-градусный день, даже если относительная влажность значительно ниже.
Независимо от того, при какой температуре это происходит, при достижении точки росы влага начинает уходить из воздуха. Он может конденсироваться на близлежащих поверхностях или поглощаться влагопоглотителями. Осушители полагаются на эту точку росы для работы. В рефрижераторных осушителях они добиваются этого, снижая температуру. Однако адсорбционные осушители поглощают влагу до тех пор, пока осушитель не насыщается, а реактивирующий воздух помогает высушить осушитель.
Другим полезным показателем является влажность в гранах на фунт. Входящий воздух при относительной влажности 60 % соответствует 92 грана влаги на фунт. Эти значения относятся как к технологическому воздуху, так и к воздуху реактивации.
Как воздух проходит через осушитель?
Одним из самых популярных типов осушителей является адсорбционный осушитель, который использует адсорбционное колесо и не требует энергоемкого охлаждения.
Это колесо заполнено кремнеземом, тем же влагопоглощающим материалом, который вы часто найдете в белых пакетах с чувствительными продуктами, такими как лекарства и электроника.
Технологический воздух, или воздух, поступающий в осушитель, проходит через колесо через систему вентиляторов. Влага из технологического воздуха поглощается — т. е. прилипает к другой молекуле — кремнеземом, отправляя сухой воздух обратно в пространство через выходное отверстие.
Но технологический воздух проходит примерно через три четверти колеса. Другая четверть посвящена воздуху реактивации. Этот тип воздуха используется для «освежения» кремнезема, чтобы он мог поглощать больше поступающего технологического воздуха. Воздух реактивации поступает в осушитель и проходит через колесо в отдельном воздушном потоке. Прежде чем он достигнет колеса, воздух реактивации нагревается до высокой температуры, чтобы подготовить его к следующему шагу.
Когда нагретый воздух реактивации проходит через колесо, силикагель отдает в него свою влагу.
Воздух остается влажным, но он выполняет важную функцию по возвращению кремнезема в влагопоглощающее состояние, которое может снова осушать поступающий технологический воздух. Адсорбционные осушители, конечно, могут иметь несколько различных конструкций, но в большинстве случаев воздух реактивации движется в направлении, противоположном потоку технологического воздуха.
Что такое осушение?
Это процесс удаления воды из воздуха. Осушители — это оборудование, которое снижает влажность и поддерживает идеальный уровень в воздухе.
Нагрев воздуха реактивации
Воздух реактивации обычно нагревается с помощью электрического нагревательного устройства. Он служит для доведения воздуха реактивации при температуре окружающей среды до температуры 284 градусов по Фаренгейту. В процессе нагрева воздух реактивации легко получает влагу из диоксида кремния. Он вытягивает эту влагу из осушителя и уносит ее, оставляя сухой кремнезем на колесе, где он вращается, осушая технологический воздух и поддерживая цикл в рабочем состоянии.
Каковы условия воздуха после процесса осушения?
Осушители могут различаться по своим возможностям, но обычно можно ожидать повышения температуры воздуха и снижения относительной влажности в процессе осушения.
Возьмем, к примеру, наше 400-миллиметровое колесо в системе, обеспечивающей поток воздуха 6000 кубических футов в минуту — одну из самых распространенных моделей, которые мы предлагаем. В среднем воздух выходит из осушителя при температуре около 123 градусов по Фаренгейту, относительной влажности менее 10% и влажности 54 грана на фунт. Это приводит к повышению температуры на 43 градуса по Фаренгейту, снижению относительной влажности на 50% и снижению влажности на 38 гран на фунт. ( Данные получены из расчета 80F по сухому термометру / 60% относительной влажности воздуха на входе ).
Эти цифры показывают, насколько эффективны осушители. Если вам нужно избежать влаги во влажном климате для здания, полного покупателей, или вам нужно добиться исключительно низкого содержания влаги для промышленных или пищевых продуктов, осушитель может сделать это.