Традиційні зволожувачі повітря. Зволоження в лабораторіях Зволожувачі повітря для лабораторних приміщень


Висока точність підтримки вологості повітря, за умов максимальної гігієни – протягом усього процесу зволоження.

Висока точність контролю вологості повітря та гігієни.

У кімнатах, яким надано клас чистоти, потрібен бездоганний мікроклімат, з точним контролем температурно-вологого режиму. Досягти високих показників гігієни можна і із залученням парових зволожувачів, а також з адіабатичними зволожувачами повітря. Для перших (ізотермічних систем), якість води відіграватиме менш важливу роль для гігієни процесу, це скоріше забезпечення надійності парового циліндра та ресурс нагрівальних елементів. Для адіабатичних систем якість води – це і є основний елемент, від якого і залежатиме максимальна гігієна.

Системи зволоження та нормативи вологості повітря для чистих кімнат.

30-50% RH. Фармацевтика - виробництво препаратів ліків.

40-50% RH. Електроніка – виробництво або серверні (ЦОД).

40-60% RH. Медицина – діагностичні центри, лікарні.

40-90 RH%. Лабораторії – дослідження, дослідне виробництво.

Сьогодні чисту кімнату можна побачити не лише у медичному закладі чи лабораторії. Приміщення, яким надають норми та класи чистоти, є практично в кожному офісі у вигляді серверної або на виробництві електронних компонентів, у промисловості чи сільському господарстві. Класи гігієни та норми чистоти можуть відрізнятися стосовно вмісту в повітрі зважених частинок, аерозолів або бактерій. До зволожувальних систем, також застосовуються високі вимоги гігієни, де першою, пріоритетною вимогою буде вимога до якості води, з якої працюватиме агрегат зволоження.

Системи стерильного зволоження: працюють у режимі високої гігієни, використовують очищену воду та контролюють вологість з точністю до 1% RH.

Другою вимогою буде; сам процес приготування пари води та спосіб їх доставки в повітря чистого приміщення. Шлях від приготування водяної пари до насичення ним повітряної маси повинен бути найкоротшим і без застійних зон. Вода не повинна застоюватися в повітроводі або всередині зволожуючого агрегату, так як це може викликати зростання спор цвілі та грибка. Вода має бути очищена або повністю демінералізована.

Задати питання.

Опис проблеми

Правильний рівень вологості у виробничому середовищі чистих приміщень має значення для підтримки стандартів виробництва, досліджень та мінімізації відходів.

Навіть невеликі зміни в рівнях вологості можуть викликати прискорене висихання поверхонь, речовин і матеріалів, а також призвести до накопичення статичних зарядів, які можуть спричинити збої в роботі апаратури або вийти з ладу.

Чітка настройка вологості часто не може бути досягнута з використанням стандартного обладнання для зволоження, яке ми використовуємо в офісі або вдома, у таких випадках застосовуються спеціалізовані системи зволоження.

Лабораторні зволожувачі

Показник вологості ставитиметься до кількості пар води в атмосфері.

Зволожувачі є інструментами, які підвищують рівень вологості.

Існує безліч типів зволожувачів залежно від потреб та вимог.

Лабораторний зволожувач повітря є важливим пристроєм, що використовуються в різних лабораторіях для підтримки бажаного рівня вологості

У таких приміщеннях дуже важлива можливість чіткого регулювання вологості, а також безперебійна робота пристрою, оскільки будь-які відхилення або збої можуть призвести до спотворення її роботи, що не допустимо.

Нижче наведено деякі з важливих переваг лабораторного зволожувача.

Покращує атмосферні умови


Лабораторні зволожувачі підвищення рівня вологості в лабораторії, яка потрібна для проведення низки тестів або завдань. Деякі тести вимагають контрольованих атмосферних умов та необхідного рівня вологості. За рахунок покращення якості повітря, ці зволожувачі допомога у проведенні експериментів та випробувань у бажаних атмосферних умовах.

Зменшує статичну електрику


У зимовий сезон, коли повітря сухе, є високі шанси відчути статичний розряд внаслідок дотику певних об'єктів.

Коли статичною електрикою заряджаються металеві меблі та дверні ручкиЦе може бути дуже дратівливим фактором. Крім того, статичні заряди можуть зашкодити електричним лабораторним приладам.

Використання лабораторних зволожувачів дозволяє уникнути всіх цих проблем, а також забезпечує контрольовану та сприятливу вологість повітря у медичних та клінічних лабораторіях.

Зменшує ймовірність хвороби


Люди, як правило, хворіють і стають сприйнятливішими до низки проблем, таких як застуда, грип, коли рівень вологості падає значною мірою. У такій ситуації виникає необхідність підвищення рівня вологості до сприятливого рівня, щоб уникнути сприйнятливості інфекції.


Часто дерев'яні мебліі дерев'яна техніка занепадає через низький рівень вологості. При використанні лабораторних зволожувачів проблема може бути радикально зменшена.

Таким чином, лабораторні зволожувачі запобігають зносу дерев'яних приладів та меблів, а також захищають людину від хвороб.

Підвищує ефективність роботи


Часто лікарі та інші працівники лабораторії працюють протягом тривалих годин, що згодом викликає втому.

Це може вплинути на ефективність роботи, особливо якщо рівень вологості падає до значного рівня.

За рахунок збільшення рівня вологості лабораторні зволожувачі допомагають зменшити кількість втоми людей зайнятих у лабораторії.

Варіанти рішень

У невеликих приміщеннях можна оптимально використовувати ультразвукові зволожувачі, вони мають ряд переваг:

  • Простота експлуатації та обслуговування;
  • Надійність конструкції та простота технології;
  • Якісний дрібнодисперсний туман;
  • Виключення ймовірності попадання масла в воду, що розбризкується.

Генератори туману (зволожувачі) високого тиску

Найбільш передова технологія у сільському господарстві. Її принцип заснований на розпорошенні води через форсунки та їх моментальне випаровування. Їх переваги:

  • низькі питомі витрати електричної енергії;
  • Рівномірне зволоження всього приміщення;
  • Можливість монтажу системи трубопроводів та форсунок відповідно до побажань;
  • Система трубопроводів та форсунок легко розбирається без використання спеціальних інструментів;
  • Туман, що генерується, охолоджує приміщення.

Зволожувачі високого тиску Система трубопроводів та форсунок збирається та монтується під стелею, трубопроводи з'єднуються цанговими затискачами, без використання спеціальних інструментів. Це дозволяє зібрати систему зволоження згідно з індивідуальними розмірами замовника.

Управління системою може відбуватися дистанційно за допомогою зовнішнього модуля управління з виносним датчиком вологості. Проста інструкція зі збирання дозволяє самостійно змонтувати установку зволоження. Насос підключається до мережі 220 В і до нього здійснюється підведення води.

При використанні ультразвукових канальних зволожувачів туман по повітропроводу подається до приміщення. Повітропровід для пари найбільш ефективно встановлювати безпосередньо під вентиляцією, як це показано на малюнку. Це сприяє найбільш ефективному зволоженню всього об'єму приміщення.

У насосі високого тиску потрібно періодично перевіряти рівень олії та у разі потреби підливати до необхідного рівня.

Використовувати можна звичайне машинне масло. Робота насоса без олії неприпустима.

Згодом форсунки забиватимуться сольовими відкладеннями, тому вони потребують відмочування у спеціальному розчині.

Опції

Можлива модернізація вже встановленої системизволоження високого тиску в майбутньому шляхом підключення додаткових ділянок трубопроводів з форсунками або встановленням потужнішого насоса.

Це може робитися у разі розширення виробництва, коли поточної продуктивності системи недостатньо для підтримки заданого рівня вологості.

У приміщенні з грибами повинні підтримуватись санітарно-гігієнічні умови, тому спільно з системою зволоження можливе встановлення озонаторів повітря.

Заключні слова

Завдяки перевагам лабораторного зволожувача, дедалі більше лабораторії використовують зволожувач повітря, щоб підтримувати необхідну вологість, підвищити ефективність роботи та досягти точних результатів досліджень.

Перейти в інтернет-магазин Еконау, розділ:

- Це кількість водяної пари в повітрі. У повсякденному житті ми згадуємо про неї зазвичай лише слухаючи прогноз погоди.

Зовсім інакше ставляться до вологості повітря у приміщенні співробітники та установ. Через нестачу вологи в повітрі доводиться робити примусове зволоження в клініках, на промислових і харчових підприємствах, за допомогою промислових, напівпромислових або побутових установок.

Вологість повітря не тільки один із параметрів, але й обов'язковий, передбачений, відхилення від якого неприпустимо.

При зниженні вологості повітря відбувається накопичення статичної електрики. Електронні прибори, чутливі до їхнього впливу, легко виходять з ладу. Для зниження ризику виникнення електростатичних зарядіввідносна вологість повітря повинна підтримуватись на рівні не нижче 30%.

Зниження вологості негативно позначається на самопочутті людей, особливо тих, хто страждає на алергію та астму: зимовий часу сухому повітрі приміщень накопичується значна кількість пилу.

Вологість відіграє не останню роль у більшості технологічних процесів. Від відносної вологості залежить швидкість багатьох хімічних реакцій. Вологість повітря на рівні 40-60% виключить розвиток мікроорганізмів та розмноження бактерій.

Отримати потрібний мікроклімат у лабораторії чи чистому приміщенні без зволожувача повітря проблематично. Сухість повітря настає незалежно від того, хочемо ми цього чи ні:

  • у холодну погоду під час включення опалення;
  • у літню спеку;
  • через особливості виробництва;
  • у зв'язку з тепловіддачею під час роботи устаткування;
  • завдяки гігроскопічності сировини, що поглинає вологу з повітря.

Якщо змінити погоду та технологію виробництва не можна, то нейтралізувати наслідки та відновити втрату вологи можна за допомогою зволожувачів повітря.

Хай живе зволоження

Зволоження повітря створює комфортні та здорові умови перебування людей, підвищуючи продуктивність праці. Необхідна кількість вологи в атмосфері виробничого приміщення забезпечує надійне перебіг технологічних процесів, не страждає на якість готових виробів, виконуються санітарні нормита правила.

Використовувати для зволоження повітря природні методи- Невеликі фонтани, акваріуми - ефективно в невеликих побутових приміщеннях. В інших випадках проблема зволоження вирішується інакше.

Зволоження в лабораторіях та чистих приміщенняхрекомендується проводити за допомогою промислових чи напівпромислових систем зволоження. Існує три основні способи зволоження:

  1. Адіабатичне.
  2. Ізотермічне.
  3. Ультразвукове.

До переваг адіабатичного зволоження слід віднести низьке енергоспоживання. Одночасно із зволоженням відбувається. Системи, що працюють за принципом адіабатичного зволоження, мають високу продуктивність, не виділяють в атмосферу шкідливих домішок, 90% обсягу води використовується за призначенням. Насичення повітря вологою відбувається без застосування джерела теплової енергії.

Ізотермічні зволожувачі функціонують за принципом парогенератора: водяна пара утворюється при нагріванні та випаровуванні води. Для нормальної роботи необхідна очищена та пом'якшена вода. Ці пристрої є дуже енергоємними: виробництво 1 кг/год вологи витрачається близько 750 Вт електроенергії. До переваг пристроїв цього типу відносять високу продуктивність і низький рівень шуму.

Ще один вид штучних зволожувачів, ультразвукові. В основу роботи приладу покладено процес кавітації, використання енергії високочастотних коливань молекул води. Вона перетворюється на холодну пару, максимально насичуючи повітря вологою. Для пристрою комплектується. Ультразвуковий зволожувач споживає мало енергії, знижує температуру повітря в приміщенні на 1-2 градуси, працює абсолютно безшумно.

При виборі системи зволоження беруться до уваги продуктивність, клас енергоємності, екологічність, технічні характеристикиприміщення, у якому вона встановлюється.

Зволожувач є, проблем немає

Зволожувач повітря – кліматичний прилад, що використовується для підвищення вологості повітря у приміщеннях.

Правильне зволоження повітря є необхідною умовоюбезпечного знаходження людини в оселі або виробничому приміщенні. Недостатня або надмірна вологість однаково згубно позначаться на самопочутті та працездатності. Ні про який технологічно правильний і грамотний процес виробництва також не може йтися, якщо не виконуються нормативні вимогистандартів до мікроклімату лабораторій та чистих приміщень.

Зволоження в чистих приміщеннях за допомогою розпилення в них мікроскопічних, не більше 5 мкм, крапель вологи одночасно знижує температуру довкілля. Переходячи з рідкого до газоподібного стану, вода забирає енергію повітря, охолоджуючи його.

Система зволоження створить у чистих приміщеннях та лабораторіях необхідний рівень вологості автоматичному режиміі абсолютно безшумно. Створіть на своєму робочому місці комфортний, здоровий мікроклімат, адже це просто!

Відправити

Одним з найбільш складних та наукомістких процесів у галузі вентиляції та кондиціювання повітря є його зволоження, що визначається рядом основоположних документів нормативно-довідкового характеру.

Успішна інженерно-технічна реалізація систем зволоження повітря потребує правильного виборувикористовуваних методів і засобів генерації пари, дотримання досить суворих вимог щодо його роздачі всередині приміщення, що обслуговується, або всередині припливної частини вентиляційної системи, а також правильної організаціїдренажу надлишкової вологи.

Важливі з практичної точки зору моменти, що супроводжують роботу зволожувача

Особливе значення має використання води живлення відповідної якості. Вимоги, що пред'являються при цьому, кардинально різняться між собою для зволожувачів, принцип дії і конструктивне виконання яких відрізняються досить великою різноманітністю. На жаль, це питання досі не знайшло належного висвітлення в літературі, що у ряді випадків призводить до експлуатаційних помилок і передчасного виходу з ладу дорогих технічних засобів.

Відомі публікаціїналежать здебільшого до водопідготовки в системах опалення та гарячого водопостачання будівель, що істотно відрізняється від водопідготовки в системах зволоження повітря. Пропонована до уваги стаття є спробою дати роз'яснення суті вимог до якості живильної води для основних типів зволожувачів шляхом аналізу фізико-хімічних особливостей поведінки речовин різного ступеня розчинності при переході води в пару, що реалізується тим чи іншим способом. Викладені матеріали мають досить загальний характер, охоплюючи практично всі відомі методи зволоження повітря. Однак, виходячи з особистого досвіду автора, розглянуті конкретні конструктивні виконання агрегатів обмежені номенклатурою, що постачається фірмою CAREL, до складу якої входять зволожувачі повітря різного типув широкому діапазонівикористовуються принципи дії.

Практичне застосування мають два основні способи зволоження повітря: ізотермічне та адіабатичне.

Ізотермічне зволоженнявідбувається за постійної температури (∆t = 0), тобто. зі збільшенням відносної вологості повітря його температура залишається незмінною. У повітря безпосередньо надходить насичена пара. Фазовий перехід води з рідкого до пароподібного стану здійснюється за рахунок зовнішнього джерелатепла. Залежно від способу реалізації зовнішнього тепла розрізняють такі типи ізотермічних зволожувачів повітря:

  • з занурювальними електродами (HomeSteam, HumiSteam);
  • з електронагрівальними елементами (HeaterSteam);
  • газові зволожувачі (GaSteam).

Адіабатичне зволоженняТільки за вмістом шкідливих речовин у питній воді нормуються 724 показники . Загальні вимогидля розробки методів їх визначення регламентуються ГОСТ 8.556-91. З погляду використання води у системах зволоження повітря далеко ще не всі згадані вище показники мають важливе значення.

Найбільш важливими є лише десять показників, детально розглянутих нижче:

Мал. 1

Загальна кількість розчинених у воді твердих речовин(Total Dissolved Solids, TDS)

Кількість розчинених у воді речовин залежить від їх фізико-хімічних властивостей, мінерального складуґрунтів, крізь які відбувається їх інфільтрація, температури, часу контакту з мінералами та pH середовища інфільтрації. TDS вимірюється в мг/л, що у вагових кількостях еквівалентно одній частині мільйон (parts per million, ppm). У природі TDS води коливається не більше від десятків до 35 000 мг/л, що відповідає найбільш солоній морській воді. Згідно з діючими санітарно-гігієнічними вимогами питна вода повинна містити не більше 2000 мг/л розчинених речовин. На рис. 1 у логарифмічному масштабі представлена ​​залежно від температури розчинність ряду хімічних речовин(електролітів), що найчастіше присутні у воді в природних умовах. Привертає увагу той факт, що, на відміну від більшості солей (хлориди, сульфати, карбонат натрію), присутніх у воді, дві з них (карбонат кальцію CaCO3 і гідроксид магнію Mg(OH)2) мають відносно малу розчинність. В результаті, дані хімічні сполуки формують основну частину твердого залишку. Інша характерна риса стосується сульфату кальцію (CaSO4), розчинність якого, на відміну більшості інших солей, знижується зі зростанням температури води.

Загальна жорсткість (Total Hardness, TH)

Загальна жорсткість води визначається кількістю солей кальцію і магнію, розчинених у ній, і поділяється на дві частини:

  • постійна (некарбонатна) жорсткість, яка визначається вмістом сульфатів і хлоридів кальцію і магнію, що залишаються розчиненими у воді при підвищеній температурі;
  • змінна (карбонатна) жорсткість, яка визначається вмістом бікарбонатів кальцію і магнію, які при певній температурі та/або тиску беруть участь у наведених нижче хімічних процесах, що грають ключову рольу формуванні твердого залишку.

Сa(HCO3)2 ↔CaCO3 + H2O + CO2, (1) Mg(HCO3)2 ↔Mg(OH)2 + 2 CO2.

При зниженні вмісту розчиненого двоокису вуглецю хімічний баланс зазначених процесів зміщується вправо, приводячи до утворення з бікарбонатів кальцію та магнію малорозчинних карбонату кальцію та гідроксиду магнію, що випадають із розчину води з утворенням твердого залишку. Інтенсивність перебігу розглянутих процесів залежить також від pH води, температури, тиску та деяких інших факторів. Слід мати на увазі, що розчинність двоокису вуглецю різко знижується зі зростанням температури, внаслідок чого при нагріванні води усунення балансу процесів вправо супроводжується утворенням, як зазначено вище, твердого залишку. Концентрація двоокису вуглецю зменшується також при зниженні тиску, що, наприклад, з зазначеного вище зміщення розглянутих процесів (1) вправо спричиняє утворення твердих відкладень у гирлах сопел зволожувачів повітря розпилювального типу (атомайзерів). Причому чим більше швидкістьв соплі і, відповідно, згідно із законом Бернуллі глибше розрідження, тим інтенсивніше відбувається формування твердих відкладень. Особливо це стосується атомайзерів без використання стисненого повітря (HumiFog), які характеризуються максимальною швидкістю у гирлі сопла діаметром трохи більше 0,2 мм. Нарешті, чим більше pH води (більш лужна), тим менша розчинність карбонату кальцію і більше твердого залишку, що утворюється. У зв'язку з переважною роллю CaCO3 у формуванні твердого залишку міра жорсткості води визначається вмістом Ca (іона) або його хімічних сполук. Існуюче різноманіття одиниць виміру жорсткості зведено в табл. 1. У США прийнято таку класифікацію жорсткості води, призначеної для господарсько-побутових потреб:

  • 0,1-0,5 мг-екв/л – практично м'яка вода;
  • 0,5-1,0 мг-екв/л – м'яка вода;
  • 1,0-2,0 мг-екв/л – вода слабкої жорсткості;
  • 2,0-3,0 мг-екв/л – жорстка вода;
  • 3,0 мг-екв/л – дуже жорстка вода. У Європі жорсткість води класифікується так:
  • TH 4°fH (0,8 мг-екв/л) - дуже м'яка вода;
  • TH = 4-8°fH (0,8-1,6 мг-екв/л) – м'яка вода;
  • TH = 8-12°fH (1,6-2,4 мг-екв/л) – вода середньої жорсткості;
  • TH = 12-18 ° fH (2,4-3,6 мг-екв/л) - практично жорстка вода;
  • TH = 18-30°fH (3,6-6,0 мг-екв/л) - тверда вода;
  • TH 30°fH (6,0 мг-екв/л) – дуже жорстка вода.


Вітчизняні нормативи жорсткості водихарактеризуються істотно різними значеннями. Відповідно до санітарних правил та норм СанПіН 2.1.4.559-96 "Питна вода. Гігієнічні вимоги до якості води централізованих систем питного водопостачання. Контроль якості" (п. 4.4.1) гранично-допустимою є жорсткість води 7 мг-екв/л. У той же час зазначена величина може бути збільшена до 10 мг-екв/л за постановою головного державного санітарного лікаря на відповідній території для конкретної системи водопостачання за результатами оцінки санітарно-епідеміологічної обстановки в населеному пункті та технології водопідготовки, що застосовується. Відповідно до СанПіН 2.1.4.1116-02 "Питна вода. Гігієнічні вимоги до якості води, розфасованої в ємності. Контроль якості" (п. 4.7) норматив фізіологічної повноцінності питної водиза показником жорсткості повинен бути в межах 1,5-7 мг-екв/л. При цьому норматив якості розфасованих вод першої категорії характеризується величиною жорсткості 7 мг-екв/л та вищої категорії – 1,5-7 мг-екв/л. Відповідно до ГОСТ 2874-82 "Вода питна. Гігієнічні вимоги та контроль за якістю" (п. 1.5.2) жорсткість води не повинна перевищувати 7 мг-екв/л. При цьому для водопроводів, що подають воду без спеціальної обробки, за погодженням з органами санітарно-епідеміологічної служби допускається жорсткість води до 10 мг-екв/л. Таким чином, можна констатувати, що в Росії допускається використання води надзвичайної жорсткості, що потрібно враховувати при експлуатації всіх типів зволожувачів повітря.

Особливо це стосується зволожувачів повітря адіабатичного типу, що безумовно вимагають відповідної водопідготовки.

Що стосується ізотермічних (парових) зволожувачів,слід мати на увазі, що певний ступінь жорсткості води є позитивним фактором, що сприяє пасивації металевих поверхонь(цинк, вуглецева сталь) за рахунок формованої захисної плівки, що сприяє інгібуванню корозії, що розвивається під дією присутніх хлоридів У зв'язку з цим для ізотермічних зволожувачів електродного типу в ряді випадків встановлюються граничні значення не тільки за максимальними, але й за мінімальними значеннями жорсткості води, що використовується. Слід зазначити, що на території Росії використовувана вода істотно відрізняється за показником жорсткості, часто перевищуючи зазначені вище нормативи. Наприклад:

  • найвища жорсткість води (до 20-30 мг-екв/л) характерна для Калмикії, південних регіонів Росії та Кавказу;
  • в підземних водахЦентрального району (включно з Підмосков'ям) жорсткість води коливається від 3 до 10 мг-екв/л;
  • в північних регіонах Росії жорсткість води невелика: в межах від 0,5 до 2 мг-екв/л;
  • жорсткість води в Санкт-Петербурзі не перевищує 1 мг-екв/л;
  • жорсткість дощової та талої води коливається в інтервалі від 0,5 до 0,8 мг-екв/л;
  • московська вода має жорсткість 2-3 мг-екв/л.

Сухий залишок при 180°С(Dry residue при 180°C, R180)
Цей показник кількісно характеризує сухий залишок після повного випаровування води та нагріву до 180°С, відрізняючись від загальної кількості розчинених у воді твердих речовин (TDS) тим внеском, який надають дисоціюючі, випаровуються і абсорбуються хімічні сполуки. Такими, наприклад, є CO2, присутня в бікарбонатах, H2O, що міститься в гідратованих молекулах солей. Різниця (TDS - R180) пропорційна вмісту бікарбонатів у воді, що використовується. У питній воді рекомендуються значення R180, що не перевищують 1500 мг/л.

Мал. 2

Природні джерела води класифікуються так:

  • R180 200 мг/л - слабка мінералізація;
  • R180 200-1000 мг/л - середня мінералізація;
  • R180 1000 мг/л - висока мінералізація

Питома провідність за 20°С(Specific conductivity at 20°C, σ20)
Питома провідність води характеризує опір електричному струму, що протікає., будучи залежною від вмісту розчинених у ній електролітів, якими в природної водислужать, переважно, неорганічні солі. Одиницею вимірювання питомої провідності є мкСіменс/см (мкС/см).Питома провідність чистої водинадзвичайно низька (близько 0,05 мкС/см при 20°С), істотно збільшуючись залежно від концентрації розчинених солей. Слід зазначити, що питома провідність залежить від температури, як показано на рис. 2. Внаслідок цього питома провідність вказується при стандартне значеннятемператури 20°C (рідше 25°C) і позначається символом σ20. Якщо σ20 відома, то значення σt°C, відповідні температурі t, вираженої в°С, визначаться за формулою: σt°Cσ20 = 1 + α20 t - 20, (2) де: α20 - температурний коефіцієнт ( α20 ≈0,025). Знаючи σ20, орієнтовно можуть бути оцінені значення TDS і R180 з використанням емпіричних формул: TDS ≈0,93 20, R180 0,65 20. (3) Слід зазначити, що якщо оцінка таким чином TDS має невелику похибку, оцінка R180 має значно меншу точність і істотно залежить від вмісту бікарбонатів по відношенню до інших електролітів.

Мал. 3

Кислотність та лужність(Acidity and alkalinity, pH)

Кислотність визначається іонами H+, які вкрай агресивні по відношенню до металів, особливо до цинку та вуглецевої сталі. Нейтральна водамає значення pH = 7. При нижчих значеннях проявляються кислотні властивості, і, навпаки, при вищих значеннях – лужні. Кислотне середовище призводить до розчинення захисної окисної плівки, що сприяє розвитку корозії. Як показано на рис. 3 при значеннях pH нижче 6,5 інтенсивність корозії значно зростає, в той час як в лужному середовищі при pH більше 12 інтенсивність корозії також дещо збільшена. Корозійна активність у кислотному середовищі збільшується зі зростанням температури. Слід пам'ятати, що з pH< 7 (кислотная среда) латунный сплав теряет цинк, в результате чего образуются поры и латунь становится ломкой. Интенсивность данного вида коррозии зависит от процентного содержания цинка. Алюминий ведет себя иным образом, поскольку на его поверхности образуется защитная пленка, сохраняющая устойчивость при значениях pH от 4 до 8,5.

Хлориди(Chlorides, Cl-)

Присутні у воді іони хлоридів викликають корозію металів, особливо цинку і вуглецевої сталі, вступаючи у взаємодію з атомами металів після руйнування поверхневої захисної плівки, що формується сумішшю оксидів, гіроксидів та інших лужних солей, утворених завдяки присутності у воді розчиненої CO2 і наявності . Наявність електромагнітних полів, характерних для ізотермічних (парових) зволожувачів із занурюваними електродами, посилює зазначений вище ефект. Хлориди особливо активні за недостатньої жорсткості води. Раніше вказувалося, що присутність іонів кальцію та магнію має пасивну дію, інгібуючи корозію, особливо при підвищеній температурі. На рис. 4 схематично показано інгібуючий вплив тимчасової жорсткості з погляду корозійного впливу хлоридів на цинк. Крім того, необхідно відзначити, що значна кількість хлоридів інтенсифікує піноутворення, що негативно позначається на роботі ізотермічних зволожувачів усіх типів (з занурювальними електродами, з електронагрівальними елементами, газові).

Мал. 4

Залізо + Марганець(Iron + Manganese, Fe + Mn)

Присутність цих елементів викликає утворення зваженої суспензії, поверхневих відкладень та/або вторинну корозію, що передбачає необхідність їх видалення, особливо при роботі з адіабатичними зволожувачами, що використовують водопідготовку методом зворотного осмосу, оскільки в іншому випадку має місце швидке засмічення мембран.

Діоксид кремнію(Silica, SiO2)

Діоксид кремнію (кремнезем) може утримуватися у воді в колоїдальному або частково розчиненому стані. Кількість SiO2 може змінюватись від слідових кількостей до десятків мг/л. Зазвичай кількість SiO2 є підвищеним у м'якій воді та за наявності лужного середовища (pH 7). Присутність SiO2 особливо негативно позначається на роботі ізотермічних зволожувачів через утворення твердого осаду, що важко видаляється, що складається з діоксиду кремнію або утвореного силікату кальцію. Залишковий хлор (Residual chlorine, Cl-) Присутність у воді залишкового хлору зазвичай обумовлена ​​дезінфекцією питної води і для всіх видів зволожувачів обмежується мінімальними значеннями, щоб уникнути появи різких запахів, що надходять у зволожувані приміщення разом з парами вологи. Крім того, вільний хлор шляхом утворення хлоридів призводить до корозії металів. Сульфат кальцію (Calcium sulphate, CaSO4) Сульфат кальцію, присутній у природній воді, має невисокий ступінь розчинності, у зв'язку з чим він схильний до утворення осаду.
Сульфат кальцію присутній у двох стабільних формах:

  • безводний сульфат кальцію, що носить найменування ангідрит;
  • 2-водний сульфат кальцію CaSO4 2H2O, відомий як крейда, яка при температурі, що перевищує 97,3°С, дегідратується з утворенням CaSO4 1/2H2O (напівгідра т).
Мал. 5

Як показано на рис. 5, при температурі нижче 42°С двоводний сульфат має знижену розчинність порівняно з безводним сульфатом кальцію.

В ізотермічних зволожувачахпри температурі води, що відповідає точці кипіння, сульфат кальцію може бути присутнім у таких формах:

  • напівгідрат, який при 100°С має розчинність близько 1650 ppm, що відповідає приблизно 1500 ppm у перерахунку на ангідрит сульфату кальцію;
  • Ангідрит, який при 100°С має розчинність близько 600 ppm.

Надмірна кількість сульфату кальцію при цьому випадає в осад, утворюючи пастоподібну масу, що за певних умов має схильність до затвердіння. Зведені дані по граничним значенням розглянутих вище параметрів води для зволожувачів повітря різного типу представлені в наступній серії таблиць. При цьому слід враховувати, що ізотермічні зволожувачі з занурювальними електродами можуть забезпечуватися циліндрами, призначеними для роботи на стандартній воді та воді зі зниженим вмістом солей. Ізотермічні зволожувачі електронагрівального типу можуть мати або не мати тефлонове покриття нагрівального елемента.

Ізотермічні (парові) зволожувачіз занурювальними електродами Зволожувач підключається до водопровідної мережі з наступними параметрами:

  • тиск від 0,1 до 0,8 МПа (1-8 бар), температура від 1 до 40°C, швидкість потоку не нижче 0,6 л/хв (номінального значення для живильного електромагнітного клапана);
  • жорсткість не більше 40°fH (що відповідає 400 мг/л CaCO3), питома провідність 125-1250 мкС/см;
  • відсутність органічних сполук;
  • параметри живильної води повинні лежати у зазначених межах (табл. 2)


Не рекомендується:
1. Використання джерельної води, промислової води чи води холодильних контуріва також потенційно хімічно або бактеріально забрудненої води;
2. Додавання у воду дезінфікуючих засобів або антикорозійних добавок, які є потенційно шкідливими речовинами.

Зволожувачі з електронагрівальними елементамиПоживна вода, на якій працює зволожувач, не повинна мати неприємним запахом, містити корозійних агентів або надмірну кількість мінеральних солей Зволожувач може функціонувати на водопровідній або демінералізованій воді, що має такі характеристики (табл. 3).


Не рекомендується:
1. Використання джерельної води, технічної води, води з градирень, і навіть води, що має хімічні чи бактеріологічні забруднення;
2. Додавання у воду дезінфікуючих та антикорозійних добавок, т.к. зволоження повітря такою водою може викликати у оточуючих алергічні реакції.

Газові зволожувачі
Газові зволожувачі можуть функціонувати на воді, що має такі характеристики (табл. 4). Для скорочення частоти технічного обслуговування парового циліндра та теплообмінника, а саме їх чищення, рекомендується використання демінералізованої води.

Не рекомендується:
1. використання джерельної води, промислової води або води з холодильних контурів, а також потенційно хімічно або бактеріально забрудненої води;
2. Додавання у воду дезінфікуючих засобів чи антикорозійних добавок, т.к. є потенційно шкідливими речовинами.

Адіабатичні (розпилювальні) зволожувачі (атомайзери),працюючі на стиснутому повітріЗволожувачі адіабатичного типу MC можуть працювати як на водопровідній, так і на демінералізованій воді, в якій відсутні бактерії та солі, наявні у звичайній воді. Це дає можливість використовувати зволожувачі даного типу в лікарнях, аптеках, операційних, лабораторіях та інших спеціальних приміщеннях, де потрібне дотримання стерильності.

1 Адіабатичні (розпилювальні) зволожувачі(атомайзери), що працюють на воді високого тиску
Зволожувачі HumiFog можуть працювати тільки на демінералізованій воді (табл. 5). З цією метою, як правило, використовується водопідготовка, що відповідає нижчезазначеним параметрам. Перші три параметри відіграють першорядну роль і повинні дотримуватися за будь-яких умов. При питомій електропровідності води нижче 30 мкС/см рекомендується використовувати насосний агрегат, повністю виконаний з нержавіючої сталі.

2 Адіабатичні відцентрові (дискові) зволожувачі
Зволожувачі безпосередньої дії DS не використовують воду як таку. З їх допомогою здійснюється подача вже наявної пари в секцію зволоження центральних кондиціонерів або в повітропроводи припливу. Як очевидно з розгляду наведених вище відомостей, у ряді випадків бажана, а в деяких з них обов'язкова відповідна водопідготовка шляхом заміщення, перетворення або видалення певних хімічних елементів або сполук, розчинених у воді живлення. Тим самим запобігає передчасному виходу з ладу зволожувачів повітря, збільшуються терміни служби витратних елементів і матеріалів, таких як, наприклад, парових циліндрів, і скорочується обсяг робіт, пов'язаних з періодичним технічним обслуговуванням. Основними завданнями водопідготовки є зниження до певної міри корозійної активності та утворення сольових відкладень у вигляді накипу, шламу та твердих опадів. Характер і ступінь водопідготовки залежать від співвідношення фактичних параметрів наявної води та необхідних для кожного з розглянутих вище зволожувачів. Розглянемо послідовно основні методи водопідготовки, що використовуються.

Пом'якшення води

Мал. 6

Цей метод знижує жорсткість води без зміни кількості електроліту, розчиненого у воді. У цьому здійснюється заміщення іонів, відповідальних надмірну жорсткість. Зокрема, іони кальцію (Ca) і магнію (Mg) заміщаються іонами натрію (Na), що запобігає утворенню вапняних відкладень при нагріванні води, оскільки на відміну від карбонатів кальцію та магнію, що формують змінну складову жорсткості, карбонат натрію залишається розчиненим у воді при підвищену температуру. Зазвичай процес пом'якшення води реалізується з використанням іонообмінних смол. При використанні натрієвих іонообмінних смол (ReNa) хімічні реакції виглядають таким чином, постійна жорсткість:

2 ReNa + CaSO4 →Re2Ca + Na2SO4, (4) змінна жорсткість:
2 ReNa + Ca(HCO3)2 →Re2Ca + NaHCO3.(5)

Таким чином, відбувається фіксування на іонообмінних смолах іонів, відповідальних за надмірну жорсткість (в даному випадку Ca++) та розчинення Na+ іонів. Оскільки іонообмінні смоли поступово насичуються іонами кальцію та магнію, ефективність їх дії з часом знижується і потрібне проведення регенерації, яка здійснюється зворотним промиванням розведеним розчином хлориду натрію (кухонна сіль):
ReCa + 2 NaCl →ReNa2 + CaCl2. (6)
Утворені хлориди кальцію або магнію є розчинними і відносяться разом з водою, що промиває. Разом з тим, слід враховувати, що пом'якшена вода має підвищену хімічну корозійну активність, а також збільшену питому провідність, що інтенсифікує електрохімічні процеси, що мають місце. На рис. 6 показано в порівняльному плані корозійну дію жорсткої, пом'якшеної та демінералізованої води. Слід пам'ятати, що, незважаючи на наявність патентованої системи запобігання піноутворення (Anti Foaming System, AFS), використання пом'якшеної води в ізотермічних зволожувачах всіх типів може призвести до утворення піни і, зрештою, до збоїв у роботі. В результаті пом'якшення води при водопідготовці в системах зволоження повітря має не так самостійне значення, скільки служить допоміжним засобомзниження жорсткості води перед її демінералізацією, що широко використовується для забезпечення роботи зволожувачів адіабатичного типу.

Поліфосфататна обробка
Даний метод дозволяє на якийсь час "зв'язати" солі жорсткості, не даючи їм протягом якогось часу випасти у вигляді накипу. Поліфосфати мають здатність утворювати зв'язки з кристалами CaCO3, зберігаючи їх у стані суспензії і, тим самим, зупиняючи процес їх агрегування (утворення хелатних зв'язків). Однак слід мати на увазі, що даний механізмпрацездатний лише при температурах, що не перевищують 70-75°C. При більш високих температурах має схильність до гідролізу та ефективність методу різко знижується. Слід мати на увазі, що обробка води поліфосфатами не зменшує кількості розчинених солей, тому використання такої води, як і в попередньому випадку, в ізотермічних зволожувачах може призвести до піноутворення і, отже, до їхньої нестабільної роботи.

Магнітне або електричне кондиціювання
Під дією сильних магнітних полів відбувається алотропна модифікація кристалів солей, відповідальних за змінну жорсткість, в результаті чого солі накипівтворювачів перетворюються на дрібнодисперсний шлам, який не відкладається на поверхнях і не схильний до утворення компактних форм. Подібні явища мають місце при використанні електричних розрядів, що знижують здатність солей, що випадають в осад, до їх агрегатування. Однак до цього часу відсутні досить надійні дані, що стосуються ефективності роботи таких пристроїв, особливо при високих температурах близьких до точки кипіння.

Демінералізація
Розглянуті вище методи водопідготовки не змінюють кількість розчинених у воді хімічних речовин і, отже, не вирішують проблем, що повністю виникають. При роботі ізотермічних зволожувачів вони можуть зменшити кількість твердих відкладень, що утворюються, що найбільшою мірою відноситься до методів пом'якшення води. Демінералізація, що здійснюється шляхом вилучення тим чи іншим способом розчинених у воді речовин, має обмежену дію для ізотермічних зволожувачів із занурювальними електродами, оскільки принцип їх дії заснований на протіканні електричного струмуу розчині солей. Однак для решти інших видів зволожувачів повітря демінералізація є найбільш радикальним способом водопідготовки, особливо це стосується зволожувачів повітря адіабатичного типу. Вона також може застосовуватися повною мірою для ізотермічних зволожувачів з електронагрівальними елементами та газових зволожувачів, при використанні яких інші способи водопідготовки, розглянуті вище, зменшуючи кількість твердих відкладень, що утворюються, створюють супутні проблеми, пов'язані зі збільшенням концентрації сильних електролітів при випаровуванні води. Одним з негативних моментів, пов'язаних з відсутністю демінералізації води, є утворення тонкодисперсного сольового аерозолю при подачі вологи в приміщення, що обслуговуються. Найбільшою мірою це стосується підприємств електронної промисловості ("чисті" кімнати) та медичних закладів (мікрохірургія ока, акушерство та гінекологія). За допомогою демінералізації цієї проблеми можна повністю уникнути, за винятком використання ізотермічних зволожувачів із занурювальними електродами. Ступінь демінералізації зазвичай оцінюється за питомою провідністю, яка приблизно пропорційна сумарній концентрації розчинених електролітів у наступних співвідношеннях (табл. 7).

У природі майже ніколи не зустрічається вода з питомою провідністю менше ніж 80-100 мкС/см. Ультрависока демінералізація необхідна у виняткових випадках (бактеріологічні лабораторії, камери вирощування кристалів). У більшості ж практичних додатків досить високий і дуже високий ступінь демінералізації. Найбільший ступінь демінералізації (до теоретично досяжної) забезпечується шляхом дистиляції води, зокрема. подвійний та потрійний. Однак цей процес є дорогим як з точки зору капітальних витрат, так і експлуатаційних витрат. У зв'язку з цим з метою водопідготовки при зволоженні повітря найбільше застосування отримали такі два методи демінералізації:

Зворотний осмос
Відповідно до цього методу вода прокачується під високим тиском через напівпроникну мембрану з порами, що мають діаметр менше 0,05 мкм. Більшість розчинених іонів фільтрується на мембрані. Залежно від використовуваної мембрани та інших характеристик фільтрації, що здійснюється, від 90% до 98% розчинених у воді іонів видаляються. Досягнення вищої ефективності демінералізації при цьому є проблематичним. Можливість здійснення процесу зворотного осмосу повністю автоматично, а також відсутність необхідності у використанні хімічних реагентів роблять його особливо привабливим з метою. Процес є досить економічним, споживаючи електроенергію в кількості 1-2 кВт ч на 1 м3 води, що обробляється. Вартість обладнання постійно знижується у зв'язку із збільшенням обсягу його випуску за рахунок постійного розширення сфер використання. Зворотний осмос, однак, вразливий, якщо вода, що обробляється, є дуже жорсткою і/або містить велика кількістьмеханічних забруднень. У зв'язку з цим з метою збільшення терміну служби використовуваних мембран часто потрібне попереднє пом'якшення води або її поліфосфатна обробка або магнітне/електричне кондиціювання та фільтрація.

Деіонізація
Відповідно до цього методу для видалення розчинених речовин використовуються шари іонообмінних смол (колонки іонітів), які мають здатність обмінювати іони водню на катіони та гідроксильні іони на аніони розчинених солей. Катіонові іонообмінні смоли (катіоніти, полімерні кислоти) обмінюють один іон водню на катіон вступає в контакт зі смолою розчиненої речовини (наприклад, Na++, Ca++, Al+++). Аніонні іонообмінні смоли (аніоніти, полімерні основи) обмінюють один гідроксильний іон (гідроксильну групу) на відповідний аніон (наприклад, Cl-). Іони водню, що звільняються катіонітами, і гідроксильні групи, що звільняються аніонітами, утворюють молекули води. На прикладі карбонату кальцію (CaCO3) хімічні реакції виглядають наступним чином, у колонці катіоніту:

Мал. 7

2 ReH + CaCO3 →Re2Ca + H2CO3, (7) у колонці аніоніту 2 ReH + H2CO3 →Re2CO3 +H2O. (8) У міру витрати іонообмінними смолами іонів водню та/або гідроксильних груп вони повинні бути піддані процесу регенерації, використовуючи обробку колонки катіоніту соляної (хлористоводневої) кислоти:

Re2Ca + 2 HCl → 2 ReH + CaCl2. (9) Колонка аніоніту обробляється гідроксидом натрію (каустичною содою): Re2CO3 + 2 NaOH →(10) →2 ReOH + Na2CO3. Процес регенерації завершується промиванням, що забезпечує винесення солей, що утворюються в результаті розглянутих хімічних реакцій. У сучасних демінералізаторах потік води організується "згори донизу", що запобігає поділу гравійного шару та забезпечує безперервну роботу установки без погіршення якості очищення. Крім того, шар іоніту працює як фільтр очищення води від механічних забруднень.

Ефективність демінералізації даним методом можна порівняти з дистиляцією.У цьому експлуатаційні витрати, властиві деіонізації, значно нижчі проти дистиляцією. Теоретично вода, демінералізована розглянутими методами (зворотний осмос, деіонізація), є хімічно нейтральною (pH = 7), але в ній легко розчиняються. різні речовини, З якими вона згодом контактує. Насправді демінералізована вода є слабокислой завдяки процесу демінералізації як такому. Зазначене відбувається внаслідок того, що залишкові кількості іонів та газових домішок знижують pH. Що стосується зворотного осмосу це пояснюється диференціальної селективністю мембран. У разі деіонізації зазначені залишкові кількості пояснюються виснаженням або порушенням цілісності колонок іонітів. В разі підвищеної кислотностівода може розчиняти окисли металів, відкриваючи шлях корозії. Особливо схильними до корозії виявляються вуглецева сталь і цинк. Типовим явищем є, як зазначалося раніше, втрата латунним сплавом цинку. Вода, що має питому провідність менше 20-30 мкС/см, не повинна контактувати з вуглецевою сталлю, цинком та латунню. На закінчення на рис. 7 представлена ​​схема, що взаємно пов'язує між собою розглянуті показники якості води, способи зволоження повітря та методи водопідготовки. Для кожного способу зволоження чорні промені визначають набір показників якості води, кількісні значення яких повинні забезпечуватись у заданих межах. Кольоровими променями визначено методи водопідготовки, які рекомендуються при необхідності для кожного з розглянутих способів зволоження повітря. При цьому визначено пріоритети методів водопідготовки, що рекомендуються. Кольоровими дугами також з урахуванням пріоритетів визначено допоміжні методи водопідготовки, які рекомендуються для попереднього зниження жорсткості води, що підлягає подальшому обробці методом зворотного осмосу. Найбільш критичним щодо вмісту розчинених у воді солей є ультразвуковий спосібзволоження повітря (HumiSonic, HSU), для якого пріоритетним є застосування дистиляту, або, як мінімум, використання деіонізації або зворотного осмосу. Обов'язковою є водопідготовка для атомайзерів, що працюють на воді високого тиску (HumiFog, UA). В цьому випадку задовільні результати забезпечує використання зворотного осмосу. Можливими є також більш дорогі способи водопідготовки, такі як деіонізація та дистиляція. Інші способи зволоження повітря допускають використання водопровідної води без її підготовки у разі, якщо з усього набору специфічних показників якості води їх кількісні значення перебувають у заданих межах. В іншому випадку рекомендується використовувати методи водопідготовки відповідно до зазначених пріоритетів. Що стосується зволожувачів безпосередньої дії (UltimateSteam, DS), то вони харчуються готовою парою і наведеною на рис. 7 схемою немає формальних зв'язків з показниками якості води та методами водопідготовки.

Отримайте комерційна пропозиціяна email.