Czym jest nawilżanie izotermiczne?

Zasada działania parowego nawilżacza powietrza

W odróżnieniu od atomizerów/nawilżaczy wyparowych wytwarzanie pary wodnej odbywa się przed zmieszaniem jej z powietrzem. Para może być doprowadzana bezpośrednio do powietrza w pomieszczeniu za pomocą urządzenia wentylacyjnego lub mieszana w systemie klimatyzacji podczas procesu klimatyzacji. Para wodna jest pobierana albo z centralnego źródła wytwarzania pary, albo wytwarzana zdecentralizowanie w miejscu nawilżania powietrza na potrzeby klimatyzacji.

W przypadku nawilżania powietrza za pomocą pary pod ciśnieniem z centralnego źródła mówi się o parowych nawilżaczach ciśnieniowych. Ten rodzaj parowych nawilżaczy powietrza stosuje się wraz z systemami wentylacji, ogrzewania i klimatyzacji (HVAC). Nawilżacz składa się z filtra zanieczyszczeń, zaworu obrotowego, manometru oraz Odwadniacza.

Jeśli para ma być wytwarzana bezpośrednio w miejscu zużycia, często sensownym rozwiązaniem są elektryczne nawilżacze parowe.

Elektryczne nawilżanie powietrza parą działa na zasadzie elektrodowej lub rezystancyjnej. W atomizatorach elektrodowych metalowe elektrody w kształcie siatki zanurzone są w zbiorniku na wodę i wykorzystują przewodność wody. Prąd przepływa wówczas bezpośrednio przez wodę, powodując jej odparowanie. Regulacja ilości pary w tym przypadku odbywa się poprzez poziom wody w Cylindrze parowym. W nawilżaczach parowych rezystancyjnych podgrzewanie wody następuje na zasadzie grzałki zanurzeniowej.

Para nasycona

Dopóki para pozostaje w bezpośrednim kontakcie z wodą, jest „nasycona”, co oznacza, że nie może już wchłonąć więcej cieczy i dlatego nazywana jest również „parą nasyconą”.

Para nienasycona

Para nienasycona powstaje, gdy zwiększa się objętość pary, a temperatura pozostaje stała w stosunku do dostarczanej energii cieplnej. Ważną cechą jest tu kondensat. Gdy para ulega ochłodzeniu, odbierane jest jej ciepło odparowania, zmienia się jej stan skupienia i powstaje kondensat.

Tworzenie się kamienia podczas odparowywania

Dlaczego powstaje kamień?

Wapń jest piątym pod względem liczebności pierwiastkiem w skorupie ziemskiej. Bardzo często nie występuje on w czystej postaci, lecz w połączeniu z innymi substancjami, jako wapień lub w postaci rozpuszczonej w wodzie. Wapień składa się głównie z węglanu wapnia (CaCO₃).

Określając twardość wody, można również przewidzieć intensywność osadzania się kamienia Twardość wody to pojęcie z zakresu chemii stosowanej, które wywodzi się z potrzeb związanych z wykorzystaniem naturalnej wody wraz z jej rozpuszczonymi składnikami. Konkretnie twardość wody oznacza stężenie równoważnikowe jonów metali ziem alkalicznych rozpuszczonych w wodzie, a w szczególnych kontekstach również ich partnerów anionowych. Do „czynników twardości” zaliczają się przede wszystkim wapń i magnez, a także śladowe ilości strontu i baru. Rozpuszczone czynniki twardości mogą tworzyć związki nierozpuszczalne, przede wszystkim kamień wapienny i tzw. mydła wapienne. Ta tendencja do tworzenia związków nierozpuszczalnych jest przyczyną zainteresowania, które doprowadziło do powstania systemu pojęciowego i teoretycznego dotyczącego twardości wody.

Woda miękka jest korzystniejsza we wszystkich zastosowaniach, w których woda jest podgrzewana, do mycia, podlewania roślin doniczkowych itp. Woda miękka występuje w regionach, gdzie występują skały granitowe, gnejsowe, bazaltowe i łupkowe. Również woda deszczowa jest wodą miękką.

Woda twarda prowadzi do osadzania się kamienia w urządzeniach gospodarstwa domowego, zwiększa zużycie płynów do mycia naczyń i detergentów, pogarsza smak i wygląd delikatnych potraw i napojów (np. herbaty). Woda twarda pochodzi z regionów, w których dominują skały piaskowe i wapienne.

Rozwiązanie problemu osadzania się kamienia

Aby ograniczyć osadzanie się kamienia podczas nawilżania parowo-powietrznego, można zastosować opatentowany przez firmę Condair system zarządzania kamieniem, w którym osady kamienia są odrywane od Elementów grzewczych i odprowadzane do zewnętrznego zbiornika na kamień.

Ponadto można stosować wodę w pełni odsoloną, z której minerały i wapń zostały wcześniej usunięte w procesie uzdatniania wody. Ilość osadu wapiennego, która wówczas powstaje, jest znikoma.

Należy jednak zauważyć, że praca z wodą zmiękczoną (czyli pozbawioną minerałów) nie jest możliwa w przypadku każdego typu atomizera/nawilżacza. Atomizor rezystancyjny może być zasilany również wodą pozbawioną minerałów. Natomiast atomizer/nawilżacz elektrodowy wymaga wody przewodzącej prąd i zawierającej minerały, aby mógł działać wydajnie. Eksploatacja tego typu atomizera z wodą zmiękczoną nie jest opłacalna pod względem energetycznym.

Przykład obliczeniowy izotermicznego nawilżania powietrza

Dane:

Obliczenie ∆h/∆x:

∆h=kJ/kg

∆x =g/kg suchego powietrza