Зачем вам понадобится осушитель воздуха. Осушитель воздуха для квартиры

Осушка воздуха

Используются нерегенеративные или регенеративные осушители воздуха. Для кратковременных космических полетов используются как те, так и другие осушители воздуха. Для космических полетов длительностью свыше 30-40 суток, по всей видимости, найдут практическое применение только регенеративные осушители воздуха.

К нерегенеративным способам осушки воздуха следует отнести химические способы, подразделяемые на две группы: основанные на химическом взаимодействии и на образовании кристаллогидратов.

Процесс взаимодействия осушающих веществ первой группы заключается в их разрушении при контакте с водой и образовании новых молекул. При взаимодействии осушающих веществ второй группы с водой молекулы воды не разрушаются, а входят в новое соединение как самостоятельные.

К веществам первой группы относятся большинство окислов, перекисей и надперекисей щелочных и щелочноземельных металлов, а также ангидриды некоторых кислот. Ко второй группе осушающих веществ относятся гигроскопические соли некоторых органических веществ типа LiCl, СаСl2, ZnCL2 и др.

К регенеративным способам осушки воздуха следует отнести физико-химические и физические.

Физико-химические способы осушки воздуха в свою очередь могут быть подразделены на сорбционные и сорбционные с образованием кристаллогидратов.

Сорбенты, используемые для осушки воздуха, могут быть разделены на твердые и жидкие. К твердым сорбентам относятся силикагели, алюмогели, активированный уголь и др. К жидким сорбентам относятся серная кислота, растворы различных солей и другие гигроскопические жидкости.

Физические способы осушки воздуха могут быть основаны либо на конденсации, либо на вымораживании водяных паров.

Отличительной чертой физических способов осушки воздуха, а также способов, основанных на применении жидких сорбентов, является необходимость специальной организации этих процессов в условиях реального космического полета (динамической невесомости) . Это определяется самой системой, состоящей из трех фаз: газ - жидкость - твердое тело.

Химические способы осушки воздуха

При хемосорбции абсорбируемое вещество претерпевает химические изменения, определяемые характером химической связи и природой поверхностных радикалов. Скорость хемосорбции зависит от числа столкновений молекул с поглощающей поверхностью, коэффициента конденсации, энергии активации и вероятности столкновения молекул водяного пара с активными центрами. Хемосорбция протекает всегда при температуре, соответствующей определенной энергии активации.

Интенсивность процесса хемосорбции водяного пара из паровоздушной смеси по аналогии со скоростями протекания химических реакций определяется как химической кинетикой, так и гидродинамикой потока, характеризующей механизм переноса массы вблизи поглощающей поверхности. Гетерогенная реакция хемосорбции водяного пара протекает в несколько стадий: подвод реагирующих молекул к поверхности, на которой осуществляется реакция; собственно гетерогенная реакция (абсорбция); отвод продуктов реакции из зоны взаимодействия.

Для хлористого лития (LiCl) кинетические зависимости, показывающие связь скорости потока паровоздушной смеси и влажности воздуха с интенсивностью поглощения им водяного пара, представлены на рис. 6.

Из приведенных на рис. 6 зависимостей следует, что скорость реакции взаимодействия водяного пара с LiCl весьма велика и не оказывает существенного влияния на суммарную скорость хемосорбции и что самой медленной стадией является диффузионный подвод водяного пара к поглощающей поверхности, т. е. интенсивность процесса хемосорбции в данном случае определяется диффузионной кинетикой.

Рис. 6. Кинетические зависимости интенсивности поглощения (U) водяного пара при различных скоростях (в м/сек) потока паровоздушной смеси

0; 2 - 2; 3- 3,5; 4 - 4

В процессе поглощения влаги гигроскопическими солями типа LiCl, СаС1 2 наблюдается кристаллизационное присоединение ее, при чем относительная влажность над солью при незначительных колебаниях температуры остается практически постоянной и зависит от изменения кристаллизационной формулы вещества.

При взаимодействии таких веществ с потоком влажного воздуха на их поверхности образуется слой раствора, замедляющий дальнейший процесс поглощения водяных паров. Отрицательным фактором является изменение первоначальной формы гигроскопических солей при поглощении ими большого количества влаги. Следует также иметь в виду, что LiCl токсичен и вызывает коррозию металлов. Высушивающая способность некоторых веществ, применяемых при осуществлении химической осушки воздуха, представлена в табл. 1.

Таблица 1. Высушивающая способность некоторых веществ, применяемых при химической осушке воздуха

Физико-химические способы осушки воздуха

Как уже отмечалось, сорбенты физико-химических методов осушки воздуха могут быть твердыми и жидкими.

Осушка воздуха твердыми поглотителями влаги осуществляется за счет физико-химиче

ского взаимодействия паров воды и сорбента, т. е. сорбции влаги, образования гидратов и растворения. Твердые сорбенты представляют собой гели (природные сорбенты) и импрегнированные осушители.

Осушка воздуха гелями осуществляется путем адсорбции с последующей капиллярной конденсацией воды в пористой структуре осушителя. К твердым сорбентам следует отнести силикагель, алюмогель, активированный уголь.

Силикагель представляет собой твердое, стекловидное, химически инертное, однородное высокопористое вещество, состоящее на 99% из двуокиси кремния (SiО 2). В зависимости от величины пор силикагель делится на мелкопористый с насыпной массой 700 кг/ /м 3 и крупнопористый с насыпной массой 400-500 кг/м 3 .

Алюмогель или активированный алюминий в основном состоит из окиси алюминия (Аl 2 Oз) с примесями соды и окислов других металлов. Средняя поверхность капилляров в нем составляет примерно 2,5*10 6 см 2 /г, объемная насыпная масса 800 кг/м 3 » плотность (истинная) 3,25 г/см 3 .

Активированный уголь - древесный уголь специально обработанный с целью увеличения адсорбирующей поверхности и освобождения пор от смолистых веществ. Активированный уголь применяется в виде зерен различных размеров от 1 до 7 мм или в виде порошка. Адсорбционные свойства активированного угля зависят от величины его удельной активной поверхности, определяемой порами диаметром меньше 1*10 -5 мм.

Адсорбция в основном обусловлена физическими силами притяжения, т. е. неполярными силами Ван-дер-Ваальса, силами дипольного взаимодействия и поляризационными силами.

Для капилляров с радиусом больше 10 -5 см давление насыщенного пара над мениском практически равно давлению насыщенного пара над плоской поверхностью.

Пар из свободного пространства диффундирует в капилляр, если упругость его выше упругости насыщенного пара над вогнутой поверхностью мениска. Стенки капилляра адсорбируют пар и покрываются пленкой влаги, которая образует мениск. С его появлением возникает капиллярная конденсация, или сорбция пара. Микрокапилляры (r>10 -5 см) заполняются водой только при непосредственном соприкосновении с нею. Они не сорбируют влаги и способны отдать ее в атмосферу, насыщенную водяными парами.

Рис. 7. Зависимость равновесного массосодержания силикагеля от влагосодержания (d) при различных температурах

Температура (в °С):

1 - 5; 3 - 25; 5 - 45; 7 - 65;

2 - 15; 4 - 35; 6- 55; 5 - 75

Поглощающая способность силикагеля зависит от температуры влажного воздуха и парциального давления пара: с увеличением температуры и уменьшением парциального давления пара эта способность падает (рис. 7).

Как видно, применять силикагели при температуре свыше 35° С нецелесообразно.

В процессе осушки воздуха сорбентами их сорбционная способность снижается, и при достижении определенного состояния они уже не обеспечивают требуемого понижения влажности воздуха и нуждаются в регенерации. Наиболее распространенным способом регенерации является пропускание через сорбент воздуха, имеющего температуру +160: 170°С и подсушенного до температуры точки росы - не выше +28: +30° С.

Осушители с твердыми адсорбентами являются двухсекционными аппаратами. В одной секции такого аппарата происходит адсорбция влаги, в другой - регенерация с использованием электрического, газового или парового нагрева.

Адсорбционная способность алюмогеля ниже, а степень осушки воздуха выше, чем у силикагеля. Алюмогель целесообразно применять при температуре воздуха не выше 25° С.

По данным некоторых авторов, адсорбенты, применяемые для осушки воздуха, должны иметь высокую адсорбционную способность при нормальных условиях, обладать химической стабильностью и стойкостью, быть механически прочными, регенерироваться при возможно низких температурах, быть теплостойкими при переменных температурах регенерации, обладать малым объемным весом и не набухать.

Ко второй группе осушителей воздуха относятся импрегнированные осушители, изготовленные из пористых материалов, на поверхность которых нанесены гигроскопические вещества.

В этих осушителях сорбция влаги осуществляется как слоем гигроскопического вещества, так и путем капиллярной конденсации влаги.

По мере поглощения влаги гигроскопическая добавка превращается в кристаллогидрат или раствор, который принимает влагу, пока ее концентрация в нем не станет такой же, как в осушаемом воздухе.

В качестве носителей гигроскопических добавок применяют силикагель, алюмогель, активированный уголь и др.

Емкость импрегнированного осушителя определяется пористостью носителя и количеством гигроскопической добавки. Количество сорбированной влаги при 20° С у осушителей на основе крупнопористого силикагеля достигает 61% массы осушителя; на основе мелкопористого алюмогеля - 25%; на основе активированного угля - 62 %.

Например, СаСl 2 , нанесенный на поверхность крупнопористого силикагеля, увеличивает его емкость по воде примерно в шесть раз.

При выборе гигроскопических добавок определяющим является минимальное давление водяного пара над ее растворами в интервале температур от 5 до 40° С.

Носитель должен хорошо пропитываться раствором гигроскопической добавки, иметь небольшую плотность и прочно удерживать раствор при инерционных перегрузках.

Физические методы осушки воздуха и способы разделения газожидкостных фаз в условиях динамической невесомости.

Рис. 8. Принципиальная схема влагоотделителя

1- вход жидкостно-газовой смеси,

2- сетчатый фильтр-коагулятор,

3 - дренажные трубки,

4 - выход отделенной жидкости,

5 - выход газовой смеси.

Рис. 9. Принципиальная схема влагоотделителя циклонного типа

1 - кожух,

2 - вход влажного воздуха,

3 - внутренняя труба,

4 - путь воздуха,

5 - выходной газовый штуцер,

6 - сливное отверстие.

Рис. 10. Принципиальная схема влагоотделителя с осевым входом

1 - корпус,

2 - вход влажного воздуха,

3 - путь влажного воздуха,

4 - разделительная диа фрагма,

5 - отвод воды,

6 - выход воздуха.

Физические способы осушки воздуха заключаются в охлаждении его до температуры ниже точки росы или льда. В зависимости от конечной температуры охлаждения выделившаяся влага может быть в виде жидкой фазы - конденсата или в виде твердой фазы - льда.

Изменение влагосодержания воздуха в процессе охлаждения в расчете на один градус понижения температуры воздуха в случае вымораживания влаги является весьма незначительным, т. е. осушка воздуха вымораживанием является более теплоемким процессом по сравнению со способом конденсации. Вымораживание применяется в тех случаях, когда необходима глубокая осушка воздуха.

Осушка воздуха охлаждением обладает существенными преимуществами перед другими способами и поэтому находит широкое применение в системах кондиционирования кабин космических летательных аппаратов.

Основными преимуществами таких систем следует считать относительную простоту и надежность работы осушительного устройства, независимость веса и объема от продолжительности использования, обеспечение теп-лосъема из конденсируемого объема в процессе сушки, удаление из осушаемого воздуха одновременно с водяными парами части растворимых или легко замерзающих вредных примесей.

К недостаткам указанных систем относятся необходимость в определенных источниках холода для понижения температуры воздуха до требуемой величины и качественно новой организации разделения газожидкостной смеси в условиях реального космического полета.

В наземных установках сконденсированная жидкая фаза за счет разности в удельных весах газа и жидкости под действием собственного веса стекает в специальные емкости.

В условиях реального космического полета (динамической невесомости) процесс отделения жидкой фазы от газообразной требует принципиально нового технологического и конструктивного решения. Технологические процессы осушки воздуха (понижение температуры, конденсация влаги, влагоотделе-ние) можно совместить в одном аппарате, осуществляя все процессы одновременно, или использовать ряд аппаратов, последовательно выполняющих функцию понижения температуры, конденсации влаги при необходимости коагуляции - укрупнения капель жидкости и влагоотделения.

На рис. 8 представлена принципиальная схема влагоотделителя английской фирмы Нормалэр, применяющаяся в системе кондиционирования воздуха герметичной кабины самолета.

В сепараторе циклонного типа (рис. 9) влажный воздух поступает через тангенциально расположенный патрубок. Возникающие центробежные силы обеспечивают перемещение капелек жидкости к стенкам кожуха. Воздух по спиральной траектории в кольцевом зазоре между кожухами выходит из сепаратора через штуцер. Влага удаляется через сливное отверстие.

В центробежном сепараторе (рис. 10) с осевым входом влажный воздух закручивается в винтовом аппарате, влага стекает по стенкам и выводится через штуцер. Осушенный воздух отводится через патрубок.

Влагоотделители могут быть с отбойными конусами с центробежным эффектом, создаваемым лопатками специальной конструкции.

Существенным недостатком рассмотренных схем разделения жидкой и газообразной фаз является наличие вращающихся узлов и деталей, требующих периодической замены их, проведения профилактических работ, а также дополнительного расходования энергии.

Наиболее целесообразно отделять жидкую фазу от газообразной способом, основанным на применении гидрофильных и гидрофобных капиллярно-пористых элементов.

Следует иметь в виду, что конденсационные осушители одновременно с осушкой воздуха обеспечивают его охлаждение, т. е. осуществляют регулирование температуры и влажности воздуха в гермокабине.

На советских космических кораблях «Восток» и «Восход» используется холодильносушильный аппарат (ХСА), выполняющий функции поддержания температуры и влажности воздуха в гермокабине (рис.11).

Принцип работы холодильно-сушильного аппарата заключается в непрерывном охлаждении и конденсации влаги из осушаемого воздуха и отводе капель жидкости путем применения капиллярно-пористых фитилей, вплотную примыкающих к холодной поверхности радиатора. Отвод конденсируемой влаги в такой системе труднорегулируем.

Воздух из кабины с температурой 25° С и с абсолютным содержанием влаги до 17,5 г на 1 кг засасывается вентилятором 2 через всасывающий воздухопровод и нагнетается в межтрубное пространство теплообменника. По трубкам 4 циркулирует жидкий хладагент при температуре +5° С, нагнетаемый через трубопровод подачи 3 из контура радиационного теплообменника. Между трубками расположены гигроскопические фитили 5, которые соприкасаются с гигроскопическим пори-

Рис. 11. Принципиальная схема холодильно-сушильного теплообменника

1 - вход воздушного потока,

2 - вентилятор,

3 - трубопровод подачи хладагента с радиационного

теплообменника,

4 - трубки теплообменника,

5 - фитили,

6 - трубопровод выхода хладагента,

7 - фитильный сборник сконденсированной влаги,

8 - вентиль откачки конденсата,

9 - выходной воздухопровод,

10 - выход воздушного потока.

стым материалом, заполняющим емкость 7 (сборник конденсата). Пары воды из воздуха, циркулирующего в межтрубном пространстве, конденсируются на трубках, а затем конденсат по фитилям поступает в сборник. Через выходной трубопровод жидкий хладагент при температуре +7 - +10° С следует в контур радиационного теплообменника, где охлаждается и снова поступает по трубопроводу подачи 3. Через вентиль 8 конденсат откачивается в систему регенерации воды.

Теплообменники-разделители также могут быть построены на гидрофильных и гидро

фобных пористых элементах, в которых скорость удаления жидкой фазы определяется фильтрующей способностью этих элементов и перепадом давления между газожидкостной и жидкой фазами.

Такого типа теплообменники-разделители находят все более широкое применение в отдельных аппаратах систем обеспечения жизнедеятельности и в системах кондиционирования газовой среды.

Систематизация основных способов осушки воздуха

В системах кондиционирования воздуха по температуре и влажности удаление влаги и снижение температуры - явления, связанные весьма тесно. Основным принципом, лежащим в основе способов осушки воздуха, является выпадение конденсата атмосферной влаги на охлажденных по сравнению с воздухом поверхностях теплообменников. Характерной особенностью осушки воздуха является неминуемый фазовый переход от газообразного состояния в жидкое, что в условиях отсутствия силы тяжести значительно усложняет процесс массоотвода воды и последующей ее транспортировки к аппаратам системы. Интенсификация этого процесса использованием капиллярно-пористых элементов или каких-либо других гигроскопических материалов считается эффективным средством и находит практическое применение в реально действующих аппаратах.

В систематизированном виде по временном и физико-химическим принципам организации технологических процессов способы осушки воздуха и отделения жидкой фазы от газообразной представлены на рис. 12 и 13.

В настоящее время практическое применение находят в основном регенеративные способы осушки воздуха. Значительный интерес по своим возможностям и многоцелевому назначению представляют электрохимические способы. Электролиз на электролите Р 2 O 5 , H2SO4, а также с использованием серебрянопалладиевого катода при одновременном поглощении водяных паров обеспечивает получение соответствующего количества кислорода и водорода. Совмещение двух процессов (осушка воздуха, регенерация О 2) в одном аппарате приводит к значительному упрощению общего технологического цикла, связанного с разложением воды на кислород и водород и т. д.

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

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 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 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.

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.

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.

Мощный комнатный осушитель воздуха Art Tech 9H .

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

Бытовой осушитель воздуха Master DH 711 .

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

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

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

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

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 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.

Осушение воздуха – необходимое требование для различных помещений. Его применяют как в бассейнах и аквапарках, так и домах и квартирах. Осушители воздуха получили также широкое применение в прачечных, офисах, на складах – везде, где необходимо поддерживать определенный микроклимат.

Принцип работы осушителей воздуха

Осушение воздуха происходит благодаря физическому процессу конденсации. Лишняя влага, содержащаяся в воздухе, оседает на холодную поверхность. Температура поверхности при этом должна быть ниже точки росы.

Воздух с помощью вентилятора прогоняется сквозь два теплообменника, которые расположены последовательно и соединены в линию. Они заполнены фреоном или другим хладагентом. Фреон, при прохождении под давлением сквозь длинную и тонкую капиллярную трубу, охлаждается. После этого он поступает в теплообменники, охлаждая их.

Комнатный воздух, проходя через первый теплообменник, отдает лишнюю влагу. Происходит образование большого количества конденсата. Полученная таким образом вода стекает в лоток. Далее ее можно собирать в бачок или выливать через систему канализации.

Фреон, находящийся в теплообменнике номер один и отдавший свою прохладу, испаряется. В процессе испарения он попадает на компрессор, после чего направляется во второй теплообменник. Далее происходит процесс конденсации фреона при помощи холодного воздуха. В процессе ассимиляции воздух нагревается.

В конечном счете, температура воздуха остается неизменной, а влажность уменьшается. Такой принцип работы осушителей приблизительно одинаков для всех видов. Исключение составляют абсорбционные и роторные осушители воздуха.

Виды осушителей воздуха

Выбирая осушитель, необходимо знать, какая производительность для вас предпочтительнее и для каких помещений предназначается тот или иной прибор.

Производительность осушителей воздуха принято измерять в литрах конденсата за сутки, то есть, сколько влаги из воздуха определенная модель устройства может удалить за этот срок.

Для офисов и жилых помещений целесообразно использовать бытовые осушители. Они имеют элегантный дизайн и не только являются необходимым прибором поддержания микроклимата, но и не портят интерьер.

Мощность таких моделей варьируется от десяти до ста литров в сутки. Обычно бытовые осушители имеют выносной или встроенный датчик, который фиксирует влажность воздуха. Также они оснащены воздушным фильтром, таймером и удобной панелью управления. Последние модели поддерживают дистанционное управление.

Для складских помещений и промышленных предприятий применяются более мощные – промышленные осушители. Главные их характеристики: прочность, высокая производительность, надежность. В отличие от бытовых, промышленные осушители воздуха не имеют разнообразия внешних характеристик. Обычно они заключены в стальной корпус и оснащены ручками и колесиками для удобного перемещения.

Производительные мощности этих осушителей составляют до несколько сотен литров в сутки. Наиболее популярные модели относятся к сериям CD и CDP. Это преимущественно бытовые осушители с различной конфигурацией и производительностью (от 12 до 290 литров за сутки). Их принято использовать в квартирах, на дачах, в ванных комнатах, подвалах и других бытовых помещениях.

Сразу отметим, что главное предназначение осушителей воздуха – это борьба с повышенной влажностью в квартире/доме. Но нельзя просто так взять и купить понравившееся устройство, нужно сначала разобраться с причиной того, почему эта влажность повышается.

Причины повышения влажности

2. На уровне помещения располагается так называемая точка росы.

3. Система вентиляции не справляется со своими функциями.

4. Жилье прогревается от теплотрассы.

5. Вы часто принимаете душ, или же ваша ванна или джакузи слишком большие.

6. Стены не утеплены внешне.

Если игнорировать проблему, то вскоре в жилище появится плесень или грибок. Разумеется, сегодня существует масса эффективных средств для борьбы с ними, но ни одно из них не устранить главную причину – а именно повышенную влажность. Получается, даже если устранить всю плесень в доме, то рано или поздно она вновь появится.

Для активации прибора нужно всего лишь подключить его к электросети, проверить, если конденсат в баке и задать необходимый вам влажностный режим. В дальнейшем осушитель сам будет мониторить влажность, и понижать ее по мере необходимости. Отметим, что для обычного жилого помещения это порядка 60%.
Обратите внимание! Большая часть современных осушителей оснащается еще и таймерами, с помощью которых можно задавать время работы.

Когда время истекает, прибор отключается автоматически.

Виды осушителей воздуха

В зависимости от характеристик здания используются следующие типы осушителей воздуха:

1. Конденсационные.

2. Адсорбционные.

3. Ассимиляционные.

Рассмотрим подробнее каждый из них.

Конденсационные устройства

Принцип работы таких устройств основывается на том, что влага превращается в конденсат и люди выносят его частицы с собой на улицу. Это самые популярные осушители воздуха , которые широко используются в помещениях с температурой 15 С° и выше. В устройстве имеется двигатель, нагнетающий влажный воздух. В так называемом испарителе он охлаждается под действием хладагента. Охлажденный воздух проходит через конденсатор и снова проникает в комнату. Собственно, именно поэтому он на выходе в пять раз теплее, чем на входе.

С одной стороны, это преимущество, так как прибор можно использовать в качестве дополнительного источника тепла. Но с другой стороны, если помещение достаточно большое, то даже двухградусное повышение вызовет у людей минимум дискомфорт.

Адсорбционные устройства

Принцип адсорбции может использоваться только там, где постоянная температура ниже 10 С°. В таком случае использование эффекта конденсации вряд ли будет считаться эффективным.Осушитель воздуха на этом принципе работает очень просто: воздух в системе нагревается, проходит через ротор с расположенным в нем адсорбером, впитывающим влагу. После этого воздух снова поступает в помещение.

Если у вас в доме имеется большой бассейн, то бороться с повышенной влажностью будет стоить очень дорого, а адсорбционные осушители в данном случае – наиболее оптимальный вариант.

Ассимиляционные устройства

Касаемо же ассимиляционной очистки, то принцип ее заключается в следующем: между помещением и улицей происходит обмен воздухом посредством специальных вентиляционных каналов. Иными словами, влажный воздух попадает наружу, а вместо него поступает свежий, несколько предварительно прогретый.
В такой системе есть один жирный минус – это потеря тепла, которое выводится вместе с влажным воздухом из помещения. Кроме того, имеют место дополнительные расходы на отопление по очевидным причинам. Зато его можно использовать и при влажной погоде.

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.

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.