Jak obliczyć długość dystansu nawilżania?

Przez dystans nawilżania rozumie się odległość niezbędną do optymalnego wchłonięcia pary przez powietrze. Składa się on zasadniczo ze strefy mgły oraz strefy rozprężania i mieszania.

Obejrzyj film

1. Definicja

Dystans nawilżania składa się ze strefy mgły oraz następującej po niej strefy rozprężania i mieszania. Strefa mgły to odcinek za urządzeniem nawilżającym – od momentu wprowadzenia pary do całkowitego wchłonięcia jej przez powietrze w instalacji. Następnie następuje strefa rozprężania i mieszania. W tym odcinku wprowadzona wilgoć równomiernie miesza się ze przepływem powietrza. Długość wymaganego dystansu nawilżania zależy od elementu konstrukcyjnego znajdującego się dalej w kierunku przepływu powietrza. Aby uniknąć zjawisk Kondensacji w przewodach wentylacyjnych, niezwykle ważne jest prawidłowe wymiarowanie dystansu nawilżania. Znajomość tej długości ma również fundamentalne znaczenie dla prawidłowej regulacji wilgotności, ponieważ czujniki regulacyjne powinny być umieszczone dopiero w miejscach, gdzie występują zrównoważone wartości wilgotności.

Określenie długości dystansu nawilżania „BN” zależy od różnych czynników. W celu łatwego określenia długości dystansu nawilżania „BN” można skorzystać z tabeli długości dystansów nawilżania. Wartości orientacyjne podane w tabeli odnoszą się do zakresu temperatur powietrza nawiewanego od 15°C do 30°C.

Dystanse nawilżania w przypadku prostego Dystrybutora pary

Dystans nawilżania BN w m w zależności od wilgotności na wlocie φ1 i wilgotności na wylocie φ2:

Gdy φ1 ≥ 5 %r.F., dla φ2 ≥ 40/50/60/70/80/90 % wilgotności względnej wynoszą 0,9/1,1/1,4/1,8/2,3/3,5 m.

Gdy φ1 ≥ 10 % wilgotności względnej: 0,8/1,0/1,3/1,7/2,2/3,4 m.

Dla φ1 ≥ 20 % wilgotności względnej: 0,7/0,9/1,2/1,5/2,1/3,2 m.

Dla φ1 ≥ 30 % wilgotności względnej: 0,5/0,8/1,0/1,4/1,9/2,9 m.

Dla φ1 ≥ 40 % wilgotności względnej przy φ2 ≥ 50/60/70/80/90 % wilgotności względnej: 0,5/0,8/1,2/1,7/2,7 m.

Dla φ1 ≥ 50 % wilgotności względnej przy φ2 ≥ 60/70/80/90 % wilgotności względnej: 0,5/1,0/1,5/2,4 m.

Przy φ1 ≥ 60 % wilgotności względnej dla φ2 ≥ 70/80/90 % wilgotności względnej: 0,7/1,2/2,1 m.

Dla φ1 ≥ 70 % wilgotności względnej przy φ2 ≥ 80/90 % wilgotności względnej: 0,8/1,7 m.

φ1 ≥ wilgotność względna powietrza nawiewanego przed nawilżaniem

φ2 ≥ względna wilgotność powietrza nawiewanego za lancą parową

2. Wpływ nawilżania na jakość regulacji

W przypadku parowego nawilżacza powietrza szczególne znaczenie ma Dystans nawilżania. Para wodna wydostająca się z lanc parowych najpierw skrapla się w przepływie powietrza i na określonym odcinku (odcinku nawilżania) jest widoczna jako mgła. Następnie następuje strefa rozprężania i mieszania, w której dochodzi do równomiernego wymieszania powietrza instalacyjnego z wprowadzoną ilością pary. Fakt ten należy uwzględnić przy wymiarowaniu Dystansów nawilżania, choćby ze względu na higieniczną eksploatację. Dla uzyskania dokładnych wyników regulacji kluczowe znaczenie ma optymalny rozkład wilgotności w miejscu montażu czujników. Dystans nawilżania zależy od różnych czynników i stanowi podstawę do określenia wymaganych minimalnych odległości od kolejnych elementów instalacji i czujników.

3. Jak można skrócić dystans nawilżania?

Kondensacja jest w pewnym sensie sprzyjana przez kontakt pary wodnej z chłodniejszym powietrzem instalacyjnym. Główną przyczyną kondensacji jest jednak niekorzystny rozkład ilości pary na Przekroju kabla wzdłuż lanki parowej. Szczególnie w przypadku modernizacji brakuje wymaganych dystansów nawilżania. W takich przypadkach często skuteczne jest zastosowanie wielokrotnych systemów rozdzielania pary. Pozwala to na jak najbardziej jednorodny rozkład pary wodnej w całym przepływie powietrza przy odpowiednio krótkich dystansach nawilżania. Cennym wskaźnikiem do oceny rozkładu pary jest wskaźnik jednorodności.

Dystanse nawilżania w przypadku wielokrotnych dystrybutorów pary

Dystans nawilżania BN w m w zależności od wilgotności na wlocie φ1 i wilgotności na wylocie φ2:

Dla φ1 ≥ 5 % wilgotności względnej, przy φ2 ≥ 40/50/60/70/80/90 % wilgotności względnej, otrzymujemy wartości 0,22/0,28/0,36/0,48/0,66/1,08 m.

Dla φ1 ≥ 10 % wilgotności względnej: 0,26/0,26/0,45/0,45/0,64/1,04 m.

Dla φ1 ≥ 20 % wilgotności względnej: 0,16/0,22/0,30/0,41/0,58/0,96 m.

Dla φ1 ≥ 30 % wilgotności względnej: 0,10/0,17/0,25/0,36/0,52/0,88 m.

Dla φ1 ≥ 40 % wilgotności względnej przy φ2 ≥ 50/60/70/80/90 % wilgotności względnej: 0,11/0,20/0,30/0,45/0,79 m.

Dla φ1 ≥ 50 % wilgotności względnej przy φ2 ≥ 60/70/80/90 % wilgotności względnej: 0,13/0,24/0,38/0,69 m.

Przy φ1 ≥ 60 % wilgotności względnej dla φ2 ≥ 70/80/90 % wilgotności względnej: 0,16/0,30/0,58 m.

Gdy φ1 ≥ 70 % wilgotności względnej dla φ2 ≥ 80/90 % wilgotności względnej: 0,20/0,45 m.

φ1 – wilgotność względna powietrza nawiewanego przed nawilżeniem

φ2 – wilgotność względna powietrza nawiewanego za Lancą parową

W przypadku kanałów o szerokości < 600 mm Dystans nawilżania dla wielokanałowych systemów rozprowadzania pary wydłuża się o

4. Minimalne odległości, jakie należy zachować w strefie rozprężania

Aby para wodna wydostająca się z lancy parowej nie skraplała się na kolejnych elementach instalacji, elementy znajdujące się dalej w układzie muszą zachowywać określoną minimalną odległość (w oparciu o Dystans nawilżania „BN”) od dystrybutora pary.