Применение управляемых процессов тепловлажностной обработки воздуха

Основные способы тепловлажностной обработки воздуха                                                          

Главной характеристикой при разграничении различных методов тепловлажностной обработки воздуха является  тип процесса. Так, по типу процесса, протекающего в увлажнителе, выделяют две основные группы аппаратов:

• Аппараты, обработка воздуха в которых протекает по изотермическому процессу.
• Аппараты, обработка воздуха в которых протекает по адиабатическому процессу.

Из наименований процессов видно, что для первого типа характерным является неизменность температуры воздуха, а для второго – постоянность энтальпии воздуха.

К изотермическим аппаратам относятся паровые увлажнители – увлажнение воздуха в них происходит с помощью пара, генерируемого в парогенераторах электрического или топливного типа. Такие увлажнители потребляют сравнительно большое количество электрической энергии (или топлива) и требуют довольно сложного и трудоемкого технического обслуживания

К основным видам оборудования, применяемого на производственных и других объектах и работающего  по адиабатическому процессу, относят:

Барабанные увлажнители (или мойки воздуха) – воздух в таком приборе подаётся на вращающийся «барабан», состоящий из ряда дисков, нижняя половина которого погружена в воду.

Энтальпийные рекуператоры – такие рекуператоры пластинчатого или роторного типа, в которых специальная мембрана впитывает влагу удаляемого воздуха и передает её воздуху приточному.

Сотовые увлажнители – вода в таких аппаратах испаряется с «сот» (ячеек, размещаемых в приточных установках и центральных кондиционерах) передавая влагу обрабатываемому воздуху.

Форсуночные камеры – вода в таких устройствах распыляется мелкодисперсными каплями в поток увлажняемого воздуха с помощью специальных форсунок.

Из всех приведенных устройств для обработки воздуха применение управляемых процессов полноценно возможно только в оросительных камерах форсуночного типа, что является одним из самых существенных их преимуществ перед другими типами увлажнителей. Помимо этого, форсуночные камеры обладают небольшим (относительно других методов увлажнения) аэродинамическим сопротивлением и простым устройством конструкции, что облегчает техническое обслуживание и сводит его к необходимости контроля чистоты форсунок и поддона (бака) секции орошения.

Характеристика управляемого и традиционного процессов обработки воздуха в форсуночных камерах

Традиционными процессами называют процессы, в которых температура по сухому термометру после увлажнителя является фиксированной и её изменение не предполагается в рамках текущего режима работы системы кондиционирования и вентиляции. В оросительных камерах, работающих по традиционному методу, влажность воздуха доводится до значений, близких к насыщенному воздуху: 90-95%. Это не только существенно снижает гибкость регулирования системы кондиционирования, но и зачастую приводит к переохлаждению воздуха в оросительных камерах, из-за чего, в свою очередь, становится неотвратимым установка в центральном кондиционере второй ступени нагрева.

Управляемыми же процессами принято называть такие процессы обработки воздуха в тепловлагообменных блоках, в результате которых удаётся получать воздух с различными значениями температуры по сухому термометру. Температура по мокрому термометру при этом остаётся неизменной, так как процесс является адиабатным. Различные значения температуры воздуха по сухому термометру достигаются посредством изменения количества воды (и давления), распыляемой форсунками. Регулирование расхода воды осуществляют на сегодняшний день двумя основными методами:

Проходными регулирующими клапанами, степень открытия которых увеличивается или уменьшается с помощью электропривода в зависимости от показаний датчиков влажности и температуры воздуха, устанавливаемых после центрального кондиционера – в канале или в помещении.

Изменением частоты питающего напряжения и, как следствие, вращения электродвигателя насоса, обеспечивающего циркуляцию воды в секции орошения, с помощью частотно-регулируемого привода.

Преимуществом последнего способа является снижение среднего потребления электрической мощности электродвигателем насоса. А широкофакельные форсунки, способные работать в большом диапазоне давлений, позволяют сохранить равномерность распределения капельной жидкости по всему воздушному потоку в секции кондиционера и обеспечивают корректную работу управляемого адиабатного процесса в блоке увлажнения при любых применяемых режимах работы насоса в холодный, переходный и теплый периоды года.

При сравнении традиционного и управляемого процессов становятся очевидны следующие преимущества управляемых процессов:

Обработка воздуха по управляемым процессам позволяет в ряде случаев исключить использование второй ступени подогрева, что не только снижает стоимость системы кондиционирования и экономит тепловую энергию, но и уменьшает занимаемую вентиляционным оборудованием площадь за счет исключения калориферов и узлов регулирования второй ступени.

Обработка воздуха управляемыми процессами адиабатного охлаждения позволяет эффективнее поддерживать в обслуживаемых помещениях требуемые параметры микроклимата при минимальных возможных затратах тепловой энергии.

Грамотно выстроенные и рассчитанные управляемые процессы увлажнения и охлаждения воздуха в современных центральных кондиционерах обеспечивают на практике максимальный положительный эффект: как экономический, так и в плане обеспечения требуемых параметров воздуха в помещении. Использование при проведении таких процессов актуального и эффективного оборудования (циркуляционных насосов с частотно-регулируемыми приводами, датчиков температуры и влаги с достаточной чувствительностью, программируемых контроллеров и т.д.) позволяет добиться требуемого результата не только в вопросе точности регулирования характеристик обрабатываемого воздуха, но и в надёжности работы системы кондиционирования в целом.