Осушение воздуха в центральных кондиционерах

Часто повышенная относительная влажность воздуха в помещении

приводит к накоплению влаги в ограждающих конструкциях, что ведет к

их повреждению и разрушению в условиях отрицательных температур на-

ружного воздуха. Повышенная относительная влажность также неблаго-

приятно сказывается на хранении материалов и изделий (коррозия метал-

лических изделий, плесень на текстильных материалах и мехах, потеря ок-

раски и появление пятен на упаковках и готовой продукции, слеживание

сыпучих пищевых продуктов, разрушение музейных экспонатов и книг в

хранилищах).

Поддержание заданного значения относительной влажности воздуха

в помещениях со значительными влаговыделениями, таких, как плаватель-

ные бассейны, бани, прачечные, моечные, подвальные помещения с пло-

хой гидроизоляцией, влажные цеха текстильной промышленности, гальва-

нические цеха, водохозяйственные и гидротехнические помещения, скла-

ды материалов, чувствительных к изменению относительной влажности,

зоомагазины и т.д., требует осушения наружного воздуха в теплое время го-

да, а иногда, по требованию технологического процесса, и круглогодично.

Существуют три способа осушения воздуха, основанные на физиче-

ских явлениях адсорбции, абсорбции и конденсации водяных паров.

Первый способ основан на сорбционных свойствах твердых ве-

ществ, называемых адсорбентами. Явление адсорбции заключается в по-

глощении паров, газов или растворенных веществ поверхностью особых

твердых веществ с капиллярно-пористой структурой, таких, как силика-

гель, алюмогель, активированный уголь и др.

Чаще всего в системах кондиционирования воздуха применяется си-

ликагель, представляющий собой стекловидное пористое вещество, полу-

чаемое путем обработки жидкого стекла минеральной кислотой. Адсорби-

рующая способность силикагеля зависит от температуры осушаемого воз-

духа, при температуре воздуха выше 35 °С способность поглощения влаги

заметно уменьшается.

При адсорбции конденсация водяных паров в капиллярах сопровож-

дается выделением теплоты конденсации и теплоты смачивания. Выде-

ляющаяся теплота адсорбции повышает температуру адсорбента и осу-

шаемого воздуха, поэтому использование такого способа целесообразно в

том случае, когда надо осушить и нагреть воздух. Слой адсорбента по мере

насыщения влагой перестает поглощать влагу из воздуха и требует регене-

рации – восстановления адсорбционных свойств. Регенерация осуществля-

ется продувкой через адсорбент нагретого воздуха.

Данный способ осушения воздуха реализуется в роторных осушите-

лях, принцип работы которых показан на рис. 7.11.

Рис. 7.11. Принцип работы роторного осушителя

Недостатками этого способа являются:

-ограниченный срок службы адсорбента

-энергетические затраты на регенерацию, связанные с подогревом вытяжного воздуха.

Роторные осушители используются:

-для защиты от коррозии крупных транспортных средств (самолетов, кораблей, грузовых автомобилей),

-на насосных станциях и гидротехнических сооружениях,

-в неотапливаемых складах,

-в помещениях с технологическими процессами обработки гигроскопичных веществ,

-на крытых ледяных катках.

Второй способ основан на сорбционных свойствах растворов опре-

деленных солей, называемых абсорбентами. В качестве абсорбентов ис-

пользуются соли хлористого натрия, хлористого кальция и хлористого ли-

тия. Разность парциальных давлений в осушаемом воздухе и над поверх-

ностью абсорбента вызывает поток водяных паров к поверхности и их

конденсацию, в результате чего воздух осушается. Осушение воздуха со-

провождается его охлаждением.

Способ реализуется в контактных теплообменниках – оросительных

камерах и аппаратах с насадкой, в которых используется раствор хлори-

стого лития, и применяется в системах регенерации теплоты удаляемого

воздуха. Этот способ может использоваться на молокозаводах, в винных и

пивных погребах, морозильных камерах, овощехранилищах, так как рас-

твор хлористого лития обладает бактерицидными свойствами.

Третий способ основан на явлении конденсации водяных паров при

охлаждении воздуха до температуры ниже точки росы начального состоя-

ния воздуха. Охлаждение воздуха с осушением может осуществляться при

контакте его с холодной водой в камерах орошения или в поверхностных

воздухоохладителях, в том числе и фреоновых. Часто возникает необходи-

мость в нагревании осушенного воздуха перед подачей его в помещение,

что может быть реализовано в конденсаторе холодильной машины. Таким

образом, для осушения воздуха может быть использована парокомпрес-

сорная холодильная машина. Воздух, перемещаемый с помощью вентиля-

тора, последовательно проходит испаритель холодильной машины и воз-

духонагреватель. Схема такого осушителя представлена на рис. 7.12.

Рис. 7.12. Осушитель воздуха:

1– воздухоохладитель (испаритель холодильной машины);

2 – водоохлаждаемый конденсатор;

3 – компрессор;

4 – терморегулирующий вентиль;

5 – фильтр-осушитель;

6 – воздухонагреватель;

7 – вентилятор;

8 – поддон для сбора конденсата

В качестве воздухонагревателя используется воздушный конденса-

тор холодильной машины или поверхностный теплообменник, соединен-

ный водяным контуром с водяным конденсатором холодильной машины.

Этот способ нашел применение в системах кондиционирования воздуха

бассейнов, при сушке древесины и изделий из нее, в музейных и библио-

течных хранилищах, размещаемых зачастую в сырых подвалах, прачеч-

ных, зрительных залах.