Акменс - Применение увлажнителей воздуха с открытой подогреваемой поверхностью испаренияАкменс – Применение увлажнителей воздуха с открытой подогреваемой поверхностью испарения

Увлажнители в виде ванн с открытой подогреваемой по­верхностью испарения находят широкое применение за рубежом, особенно в системах кондиционирования воздуха, обслуживающих вычислительные центры, больницы, заводы радиоэлектроники и другие точные производства.

Увлажнители представляют собой неглубокую ванну с по­груженными нагревателями; они весьма компактны, так как объединяют генератор и распределитель пара, и имеют ряд преимуществ по сравнению с другими способами увлаж­нения.

Обследованные нами увлажнители, применяемые в авто­номных кондиционерах, дают максимальный перепад влагосодержания воздуха от 0,5 до 1,6 г/кг. На каждый киловатт установленной мощности электронагревателей они обеспечи­вают испарение от 1,3 до 1,6 кг/ч воды. С помощью испарения от 0,07 до 0,14 м2 достигается влагоотдача от 3,5 до 12 кг/ч.

Рассмотрим возможные процессы тепло- и влагообмена в таких увлажнителях. Как известно, при непосредственном подмешивании пара к воздуху процесс увлажнения сопро­вождается весьма незначительным повышением температуры.

Энтальпия пара, поступающего в воздух, величина непо­стоянная, так как интенсивность увлажнения зависит от температуры поверхности испарения, которая в свою очередь является функцией температуры воды в ванне и параметров воздушного потока. Кроме того процесс тепло- и влагообмена сопровождается еще явным теплообменом, зависящим от сте­пени подвижности воздуха и разности температур воздуха и поверхности воды.

Следовательно, при максимальной температуре поверх­ности воды, то есть максимальной влагоотдаче, общие теплопоступления в увлажняемый воздух будут больше, чем при непосредственном подмешивании пара.

С уменьшением температуры поверхности воды умень­шится интенсивность влагоотдачи и понизится прирост энталь­пии воздуха.

Величина поверхности испарения должна быть подобрана так, чтобы в режиме одновременного охлаждения и увлажне­ния не допустить повышения энтальпии воздуха выше допус­тимой за счет явных теплопоступлений.

Например, кондиционеры фирмы «А. С. Manufacturing Со.», предназначенные для обслуживания вычислительных цент­ров, обеспечивают максимальный перепад влагосодержания воздуха от 0,53 до 0,64 г/кг воздуха. При этом при начальных параметрах обрабатываемого воздуха tc = 26,7° С и /м= 19,5° С (или tc = 22,2°C и fM=15,6°C — в зависимости от холодопроизводительности кондиционера прирост энтальпии в режиме максимального увлажнения обеспечивает охлаждение влажного воздуха до точки насыщения. С понижением тем­пературы увлажняемого воздуха при той же поверхности ис­парения увеличивается возможная степень увлажнения за счет подогрева воды, не превышая допустимого прироста энтальпии воздуха. В режиме одновременного подогрева и увлажнения можно в какой-то мере объединить процесс увлаж­нения с подогревом и иногда обойтись без второго подогрева.

В режиме одновременного осушения и охлаждения в виду того, что открытая поверхность воды все время обдувается, но не подогревается, начнется адиабатическое испарение. Прак­тически, учитывая относительно небольшую поверхность соприкосновения воздуха с водой, испарение будет незначи­тельным.

Максимально возможная влагоотдача встроенного в кон­диционер увлажнителя лимитируется габаритными разме­рами кондиционера и допустимыми повышениями энтальпии обрабатываемого воздуха. Для интенсификации влагоотдачи нужно создать оптимальный режим обдува и подогрева по­верхности испарения. Имеющийся опыт исследования процес­сов тепло- и влагообмена при испарении жидкости указы­вает пути такой интенсификации процесса испарения.

Известно, что влагоотдача при перпендикулярно направ­ленном к поверхности испарения воздушном потоке примерно в два раза больше, чем при параллельном потоке. Примене­ние активаторов турбулентности также увеличивает скорость испарения. Правильные форма открытой поверхности испаре­ния и расположение нагревательных элементов могут улуч­шить конвективный теплообмен в воде и создать более равно­мерное поле поверхностных температур, а также уменьшить перегрев стенок сосуда.

Так, например, увлажнители фирмы «Armstrong Machine Works», выполненные в виде самостоятельных установок с принудительным движением увлажняемого воздуха, имеют производительность до 17 кг/ч при площади обдува примерно 0,15 м2

Скачать полностью статью  – Акменс – Применение увлажнителей воздуха с открытой подогреваемой поверхностью испарения >>