Зволожувачі повітря для лабораторних приміщень. Традиційні зволожувачі повітря. Огляд переваг зволоження повітря в лабораторіях і чистих приміщеннях

Висока точність підтримки вологості повітря, в умовах максимальної гігієни - протягом усього процесу зволоження.

Висока точність контролю вологості повітря і гігієни.

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

Системи зволоження і 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 тільки в медичній установі або лабораторії. Приміщення, яким присвоюють норми і класи чистоти, є практично в кожному офісі у вигляді серверної або на виробництві електронних компонентів, в промисловості або сільському господарстві. Класи гігієни і норми чистоти можуть відрізнятися, по відношенню до змісту в повітрі зважених часток, аерозолів або бактерій. До зволожувальним системам, так само застосовуються високі вимоги гігієни, де першим, пріоритетним вимогою буде вимога до якості води, з якої буде працювати агрегат зволоження.

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

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

Задати питання.

Одним з найбільш складних і наукоємних процесів в області вентиляції і кондиціонування повітря є його зволоження, Яке визначається рядом основоположних документів нормативно-довідкового характеру.

Успішна інженерно-технічна реалізація систем зволоження повітря вимагає правильного вибору використовуваних методів і засобів генерації пари, дотримання досить строгих вимог по його роздачі всередині приміщення, що обслуговується, або всередині припливної частини вентиляційної системи, а також правильної організації дренажу надлишкової вологи.

Важливі з практичної точки зору моменти супутні роботі зволожувача

Особливе значення має використання живильної води відповідної якості. Вимоги, що пред'являються при цьому, кардинальним чином різні між собою для зволожувачів, принцип дії і конструктивне виконання яких відрізняються досить великим різноманіттям. На жаль, це питання до теперішнього часу не знайшов належного висвітлення в літературі, що в ряді випадків призводить до експлуатаційних помилок і передчасного виходу з ладу дорогих технічних засобів.

відомі публікаціївідносяться в більшій частині до водопідготовки в системах опалення та гарячого водопостачання будинків, що істотно відрізняється від водопідготовки в системах зволоження повітря. Пропонована увазі стаття є спробою дати роз'яснення суті пропонованих 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 той чи інший спосіб. 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 поставляється фірмою CAREL, до складу якої входять зволожувачі повітря різного типу в широкому діапазоні використовуваних принципів дії.

Практичне застосування мають два основних способи зволоження повітря: ізотермічний і адіабатичне.

ізотермічне зволоженнявідбувається при постійній температурі (Δt = 0), тобто при збільшенні відносної вологості повітря його температура залишається незмінною. У повітря безпосередньо надходить насичений пар. Фазовий перехід води з рідкого в пароподібний стан здійснюється за рахунок зовнішнього джерела тепла. Залежно від способу реалізації зовнішнього тепла розрізняють наступні типи ізотермічних зволожувачів повітря:

с зануреними електродами (HomeSteam, HumiSteam);
с електронагрівальними елементами (HeaterSteam);
газовие зволожувачі (GaSteam).

адіабатичне зволоженняТільки за змістом шкідливих речовин у питній воді нормуються 724 показника. Загальні вимоги до розробки методів їх визначення регламентуються ГОСТ 8.556-91. З точки зору використання води в системах зволоження повітря далеко не всі згадані вище показники мають істотне значення.

Найбільш важливими є всього десять показників, докладно 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 складу грунтів, крізь які відбувається їх інфільтрація, температури, часу контакту з мінералами і pH середовища інфільтрації. TDS вимірюється в мг / л, що в вагових кількостях еквівалентно одній частині на мільйон (parts per million, ppm). У природі TDS води коливається в межах від десятків до 35 000 мг / л, що відповідає найбільш солоній морській воді. Згідно з діючими санітарно-гігієнічним вимогам питна вода повинна містити не більше 2000 мг / л розчинених речовин. На рис. 1 в логарифмічному масштабі представлена в залежності від температури розчинність ряду хімічних речовин (електролітів), найбільш часто присутніх в воді в природних умовах. Звертає на себе увагу той факт, що, на відміну від більшості солей (хлориди, сульфати, карбонат натрію), присутніх в 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 від більшості інших солей, знижується зі зростанням температури води.

Загальна жорсткість (Total Hardness, TH)

Загальна жорсткість води визначається кількістю солей кальцію і магнію, розчинених в ній, і підрозділяється на наступні дві частини:

постоянная (некарбонатная) жорсткість, обумовлена змістом сульфатів і хлоридів кальцію і магнію, які залишаються розчиненими у воді при підвищеній температурі;
переменная (карбонатна) жорсткість, обумовлена змістом бікарбонатів кальцію і магнію, які при певній температурі і / або тиску беруть участь в зазначених нижче хімічних процесах, які відіграють ключову роль у формуванні твердого залишку.

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

При зниженні вмісту розчиненої двоокису вуглецю хімічний баланс зазначених процесів зміщується вправо, приводячи до утворення з бікарбонатів кальцію і магнію нерозчинні карбонату кальцію і гідроксиду магнію, що випадають з розчину води з утворенням твердого залишку. Інтенсивність протікання розглянутих процесів залежить також від pH води, температури, тиску і деяких інших чинників. Слід мати на увазі, що розчинність двоокису вуглецю різко знижується з ростом температури, в результаті чого при нагріванні води зміщення балансу процесів вправо супроводжується утворенням, як зазначено вище, твердого залишку. Концентрація двоокису вуглецю зменшується також при зниженні тиску, що, наприклад, в силу зазначеного вище зсуву розглянутих процесів (1) вправо спричиняє утворення твердих відкладень в гирлах сопел зволожувачів повітря розпилювального типу (атомайзери). Причому чим більше швидкість в соплі і, відповідно, відповідно до закону Бернуллі глибше розрідження, тим інтенсивніше відбувається формування твердих відкладень. Особливо це стосується Атомайзери без використання стисненого повітря (HumiFog), які характеризуються максимальною швидкістю в гирлі сопла діаметром не більше 0,2 мм. Нарешті, чим більше pH води (більш лужна), тим менше розчинність карбонату кальцію і більше твердого утвореного залишку. 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 вимірювання жорсткості зведено в табл. 1. У США прийнята така класифікація 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 наступним чином:
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) - жорстка вода;
TH 30 ° fH (6,0 мг-екв / л) - дуже жорстка вода.

Вітчизняні нормативи жорсткості водихарактеризуються істотно відрізняються значеннями. Згідно з санітарними правилами і нормами СанПіН 2.1.4.559-96 "Питна вода. Гігієнічні вимоги до якості води централізованих систем питного водопостачання. Контроль якості" (п. 4.4.1) гранично-допустимої 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 і застосовуваної технології водопідготовки. Згідно 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 води за показником жорсткості повинен перебувати в межах 1,5-7 мг-екв / л. При цьому норматив якості розфасованих вод першої категорії характеризується величиною жорсткості 7 мг-екв / л і вищої категорії - 1,5-7 мг-екв / л. Згідно ГОСТ 2874-82 "Вода питна. Гігієнічні вимоги і 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 зволожувачів повітря всіх типів.

Особливо це стосується зволожувачів повітря адіабатичного типу, Безумовним чином вимагають відповідної водопідготовки.

Що стосується ізотермічних (парових) зволожувачів,слід мати на увазі, що певна ступінь жорсткості води є позитивним чинником, що сприяє пасивації металевих поверхонь (цинк, вуглецева сталь) за рахунок формується захисної плівки, що сприяє пригнічення 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, а й по мінімальних значень жорсткості води. Слід зазначити, що на території Росії, треба використовувати воду істотно розрізняється по показнику жорсткості, часто перевищуючи зазначені вище нормативи. наприклад:

наіболее висока жорсткість води (до 20-30 мг-екв / л) характерна для Калмикії, південних регіонів Росії і Кавказу;
в підземних водах Центрального району (включаючи Підмосков'ї) жорсткість води коливається від 3 до 10 мг-екв / л;
в Північним регіонах Росії жорсткість води невелика: в межах від 0,5 до 2 мг-екв / л;
жесткость води в Санкт-Петербурзі не перевищує 1 мг-екв / л;
жесткость дощової і талої води коливається в інтервалі від 0,5 до 0,8 мг-екв / л;
московская вода має жорсткість 2-3 мг-екв / л.

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

Мал. 2

Природні джерела води класифікуються наступним чином:

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

Питома провідність при 20 ° С(Specific conductivity at 20 ° C, σ20)
Питома провідність води характеризує опір протікає електричного струму, Будучи залежна від вмісту розчинених в ній електролітів, якими в природній воді служать, в основному, неорганічні солі. Одиницею вимірювання питомої провідності служать мкСіменс / см (мкС / см).Питома провідність чистої води надзвичайно низька (близько 0,05 мкс / см при 20 ° С), збільшуючись істотно залежно від концентрації розчинених солей. Слід зауважити, що питома провідність знаходиться в сильній залежності від температури, як показано на рис. 2. Внаслідок цього провідність вказується при стандартному значенні температури 20 ° C (рідше 25 ° C) і позначається символом σ20. Якщо σ20 відома, то значення σt ° C, відповідні температурі t, вираженої в ° С, визначаться по формулі: 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 σ20, R180 ≈0,65 σ20. (3) Слід зазначити, що якщо оцінка таким чином TDS має невелику похибку, то оцінка R180 має значно меншу точність і істотно залежить від змісту бікарбонатів по відношенню до інших електролітів.

Мал. 3

Кислотність і лужність(Acidity and alkalinity, pH)

Кислотність визначається іонами H +, які вкрай агресивні по відношенню до металів, особливо до цинку і вуглецевої сталі. Нейтральна вода має значення pH = 7. При більш низьких значеннях виявляються кислотні властивості, і, навпаки, при більш високих 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 в кислотному середовищі збільшується зі зростанням температури. Слід мати на увазі, що при 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, гіроксідов та інших лужних солей, утворених завдяки присутності у воді розчиненої CO2 і наявності домішок в атмосферному повітрі . Наявність електромагнітних полів, характерних для ізотермічних (парових) зволожувачів з зануреними електродами, підсилює вказаний вище ефект. Хлориди особливо активні при недостатній жорсткості води. Раніше вказувалося, що присутність іонів кальцію і магнію надає пасивуються дію, пригнічуючи корозію, особливо при підвищеній температурі. На рис. 4 схематично показано інгібуючу вплив тимчасової жорсткості з точки зору корозійної дії хлоридів на цинк. Крім того, необхідно відзначити, що значна кількість хлоридів інтенсифікує піноутворення, негативно позначається на роботі ізотермічних зволожувачів всіх типів (з зануреними електродами, з електронагрівальними елементами, газові).

Мал. 4

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

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

Діоксид кремнію(Silica, SiO2)

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

безводний сульфат кальцію, що носить найменування ангідрит;
двухводний сульфат кальцію CaSO4 2H2O, відомий як крейда, який при температурі, що перевищує 97,3 ° С, дегидратируется з утворенням CaSO4 1 / 2H2O (полугідра т).

Мал. 5

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

В ізотермічних увлажнителяхпри температурі води, що відповідає точці кипіння, сульфат кальцію може бути присутнім в наступних формах:

полугідрат, який при 100 ° С має розчинність близько 1650 ppm, що відповідає приблизно 1500 ppm в перерахунку на ангідрит сульфату кальцію;
ангідріт, який при 100 ° С має розчинність близько 600 ppm.

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

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

давленіе 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);
жесткость не більше 40 ° fH (що відповідає 400 мг / л CaCO3), питома провідність 125-1250 мкС / см;
отсутствіе органічних сполук;
параметри живильної води повинні лежати в зазначених межах (табл. 2)

Не рекомендується:
1. Використання джерельної води, промислової води або води холодильних контурів, а також потенційно хімічно або бактеріально забрудненої води;
2. Додавання в 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, содержатькоррозіонних агентів або надмірна кількість мінеральних солей. Зволожувач може функціонувати на водопровідній або демінералізованої воді, що має такі характеристики (табл. 3).

Не рекомендується:
1. Використання джерельної води, технічної води, води з градирень, а також води, що має хімічні або бактеріологічні забруднення;
2. Додавання в воду дезінфікуючих і антикорозійних добавок, тому що 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 і теплообмінника, а саме, їх чистки, 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 в воду дезінфікуючих засобів або антикорозійних добавок, тому що вони є потенційно шкідливими речовинами.

Адіабатичні (розпилювальні) зволожувачі (атомайзери),що працюють на стиснутому повітрі Зволожувачі адіабатичні типу MC можуть працювати як на водопровідної, так і на демінералізованої воді, в якій відсутні бактерії і солі, наявні в 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 демінералізованої воді (табл. 5). З цією метою, як правило, використовується водопідготовка, відповідна нижче перерахованих параметрах. Перші три параметри відіграють першорядну роль і повинні дотримуватися при будь-яких умовах. При питомій електропровідності води нижче 30 мкс / см рекомендується використовувати насосний агрегат, виконаний повністю з нержавіючої сталі.

2 Адіабатичні відцентрові (дискові) зволожувачі
Зволожувачі безпосередньої дії DS не використовують воду як таку. З їх допомогою здійснюється подача вже наявного пара в секцію зволоження центральних кондиціонерів або в припливні повітроводи. Як очевидно з розгляду наведених вище відомостей, в ряді випадків бажана, а в деяких з них обов'язкова відповідна водопідготовка шляхом заміщення, перетворення або видалення певних хімічних елементів або сполук, розчинених в живильної води. Тим самим запобігає передчасному виходу з ладу використовуваних 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 і освіти сольових відкладень у вигляді накипу, шламу і твердих опадів. Характер і ступінь водопідготовки залежать від співвідношення фактичних параметрів наявної в розпорядженні води і необхідних для кожного з розглянутих вище зволожувачів. Розглянемо послідовно основні використовувані методи водопідготовки.

пом'якшення води

Мал. 6

Даний метод знижує жорсткість води без зміни кількості електроліту, розчиненого у воді. При цьому здійснюється заміщення іонів, відповідальних за надмірну жорсткість. Зокрема, іони кальцію (Ca) і магнію (Mg) заміщуються іонами натрію (Na), що запобігає утворенню вапняних відкладень при нагріванні води, оскільки на відміну від карбонатів кальцію і магнію, які формують змінну складову жорсткості, карбонат натрію залишається розчиненим у воді при підвищеній температурі. Зазвичай процес пом'якшення води реалізується з використанням іонообмінних смол. При використанні натрієвих іонообмінних смол (ReNa) хімічні реакції виглядають наступним 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 (даному випадку Ca ++) і розчинення Na + іонів. Оскільки іонообмінні смоли поступово насичуються іонами кальцію і 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 несуться разом з промивають водою. Разом з тим, слід враховувати, що пом'якшена вода має підвищену хімічної корозійної активністю, а також збільшеною питомою провідністю, що інтенсифікує мають місце електрохімічні процеси. На рис. 6 показано в порівняльному плані корозійний вплив жорсткої, пом'якшеної і демінералізованої води. Слід мати на увазі, що, незважаючи на наявність патентованої системи запобігання піноутворення (Anti Foaming System, AFS), використання пом'якшеної води в ізотермічних увлажнителях всіх типів може призвести до утворення піни і, в кінцевому підсумку, до збоїв в роботі. В результаті пом'якшення води при водопідготовці в системах зволоження повітря має не стільки самостійне значення, скільки служить допоміжним засобом зниження жорсткості води перед її демінералізацією, яка широко використовується для забезпечення роботи зволожувачів адіабатичного типу.

Поліфосфататная обробка
Даний метод дозволяє на час "зв'язати" солі жорсткості, не даючи їм протягом якогось часу випасти у вигляді накипу. Поліфосфати мають здатність утворювати зв'язку з кристалами CaCO3, зберігаючи їх у стані суспензії і, тим самим, припиняючи процес їх агрегування (освіта хелатних зв'язків). Однак слід мати на увазі, що даний механізм працездатний тільки при температурах, що не перевищують 70-75 ° C. При більш високих температурах має местосклонность до гідролізу і ефективність методу різко знижується. Слід мати на увазі, що обробка води поліфосфатами не применшує кількості розчинених солей, тому використання такої води, як і в попередньому випадку, в ізотермічних увлажнителях може привести до піноутворення і, отже, до нестабільної їх роботі.

Магнітне або електричне кондиціонування
Під дією сильних магнітних полів відбувається аллотропная модифікація кристалів солей, відповідальних за змінну жорсткість, в результаті чого солі накіпеобразователей перетворюються в 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 випадають в осад солей до їх агрегатування. Однак до теперішнього часу відсутні досить надійні дані, що стосуються ефективності роботи подібного роду 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 повністю проблем, що виникають. При роботі ізотермічних зволожувачів вони можуть зменшити кількість утворених твердих відкладень, що в найбільшій мірі відноситься до методів пом'якшення води. Демінералізація, здійснювана шляхом вилучення той чи інший спосіб розчинених у воді речовин, має обмежену дію для ізотермічних зволожувачів з зануреними електродами, оскільки принцип їх дії заснований на протіканні електричного струму в розчині солей. Однак для всіх інших типів зволожувачів повітря демінералізація є найбільш радикальним способом водопідготовки, особливо це стосується зволожувачів повітря адіабатичного типу. Вона також може застосовуватися в повній мірі для ізотермічних зволожувачів з електронагрівальними елементами і газових зволожувачів, при використанні яких інші способи водопідготовки, розглянуті вище, зменшуючи кількість утворених твердих відкладень, 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 обслуговувані приміщення. Найбільшою мірою це відноситься до підприємств електронної промисловості ( "чисті" кімнати) і медичним установам (мікрохірургія ока, акушерство та гінекологія). За допомогою демінералізації даної проблеми можна повністю уникнути, за винятком використання ізотермічних зволожувачів з зануреними електродами. Ступінь демінералізації зазвичай оцінюється по питомої провідності, яка приблизно пропорційна сумарній концентрації розчинених електролітів в таких пропорціях (табл. 7).

У природі майже ніколи не зустрічається вода з питомою провідністю менш 80-100 мкс / см. Ультрависока демінералізація необхідна у виняткових випадках (бактеріологічні лабораторії, камери вирощування кристалів). У більшості ж практичних додатків досить висока і дуже висока ступеня демінералізації. Найбільша ступінь демінералізації (аж до теоретично досяжною) забезпечується шляхом дистиляції води, в т.ч. подвійною і потрійною. 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 наступні два методи демінералізації:

Зворотній 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 фільтруються на мембрані. Залежно від використовуваної мембрани і інших характеристик здійснюваного процесу фільтрації від 90% до 98% розчинених у воді іонів видаляються. Досягнення більш високої 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 в розглянутих цілях. Процес є досить економічним, споживаючи електроенергію в кількості 1-2 кВт⋅ч на 1 м3 оброблюваної води. Вартість обладнання постійно знижується в зв'язку зі збільшенням обсягу його випуску за рахунок постійного розширення сфер використання. Зворотний осмос, однак, вразливий, якщо обробляється вода є дуже жорсткою і / або містить велику кількість механічних забруднень. У зв'язку з цим з метою збільшення терміну служби використовуваних мембран часто потрібна попередня пом'якшення води або її поліфосфатного обробка або магнітне / електричне кондиціонування і фільтрація.

Деионизация
Відповідно до цього методу для видалення розчинених речовин використовуються шари іонообмінних смол (колонки іонітів), які мають здатність обмінювати іони водню на катіони і 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 підстави) обмінюють один гідроксильний іон (гідроксильну групу) на відповідний аніон (наприклад, Cl-). Іони водню, освообождаемие катионитами, і гідроксильні групи, які звільняються аніонітами, утворюють молекули води. На прикладі карбонату кальцію (CaCO3) хімічні реакції виглядають наступним чином, в колонці катионита:

Мал. 7

2 ReH + CaCO3 → Re2Ca + H2CO3, (7) в колонці аніоніта 2 ReH + H2CO3 → Re2CO3 + H2O. (8) Коли ви будете витрачати іонообмінні смоли іонів водню і / або гідроксильних груп вони повинні бути піддані процесу регенерації, використовуючи обробку колонки катіоніту соляної (хлористоводневої) кислоти:

Re2Ca + 2 HCl → 2 ReH + CaCl2. (9) Колонка аніоніта обробляється гідроксидом натрію (каустичною содою): Re2CO3 + 2 NaOH →  (10) → 2 ReOH + Na2CO3. Процес регенерації завершується промиванням, яка забезпечує винесення солей, утворених в результаті розглянутих хімічних реакцій. В сучасних Демінералізатор потік води організовується "зверху вниз", що запобігає поділ гравійного шару і 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. При цьому експлуатаційні витрати, властиві деионизации, істотно нижче в порівнянні з дистиляцією. Теоретично, вода, деминерализованная розглянутими методами (зворотний осмос, деионизация), є хімічно нейтральною (pH = 7), але в ній легко розчиняються різні речовини, з якими вона згодом контактує. На практиці деминерализованная вода є слабокислою завдяки процесу демінералізації як такого. Зазначене відбувається в результаті того, що залишкові кількості іонів і газових домішок знижують pH. У разі зворотного осмосу це пояснюється диференціальної селективність мембран. У разі деионизации зазначені залишкові кількості пояснюються виснаженням або порушенням цілісності колонок іонітів. У разі підвищеної кислотності вода може растворятьокісли металів, відкриваючи шлях корозії. Особливо схильними корозії виявляються вуглецева сталь і цинк. Типовим явищем служить, як зазначалося раніше, втрата латунним сплавом цинку. Вода, що має питому провідність менше 20-30 мкс / см, не повинна контактувати з вуглецевою сталлю, цинком і латунню. На закінчення на рис. 7 представлена схема, взаємно погоджує між собою розглянуті показники якості води, способи зволоження повітря і методи водопідготовки. Для кожного способу зволоження чорні промені визначають набір показників якості води, кількісні значення яких повинні забезпечуватися в заданих межах. Кольоровими променями визначені методи водопідготовки, що рекомендуються при необхідності для кожного з розглянутих способів зволоження повітря. При цьому визначені пріоритети рекомендованих методів водопідготовки. Кольоровими дугами також з урахуванням пріоритетів визначено допоміжні методи водопідготовки, рекомендовані для попереднього зниження жорсткості води, що підлягає надалі обробці методом зворотного осмосу. Найбільш критичним щодо вмісту розчинених у воді солей є ультразвуковий спосіб зволоження повітря (HumiSonic, HSU), для якого пріоритетним є застосування дистиляту, або, як мінімум, використання деионизации або зворотного осмосу. Обов'язковою є водопідготовка також для Атомайзери, 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 деионизация і дистиляція. Інші способи зволоження повітря допускають використання водопровідної води без її підготовки в разі, якщо по всьому набору специфічних показників якості води їх кількісні значення знаходяться в заданих межах. В іншому випадку рекомендується використовувати методи водопідготовки відповідно до позначеними пріоритетами. Що стосується зволожувачів безпосередньої дії (UltimateSteam, DS), то вони харчуються готовим паром і в наведеній на рис. 7 схемі не мають формальних зв'язків з показниками якості води і методами водопідготовки.

Отримайте комерційну пропозицію на email.

Опис проблеми

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

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

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

лабораторні зволожувачі

Показник вологості ставитися до кількості парів води в атмосфері.

Зволожувачі є інструментами, які збільшують рівень вологості.

Існує безліч типів зволожувачів в залежності від потреб та вимог.

Лабораторний зволожувач повітря є важливим пристроєм, що використовується в різних лабораторіях для підтримання бажаного рівня вологості.

У таких приміщеннях дуже важлива можливість чіткої регулювання вологості, а також безперебійна робота пристрою, так як будь-які відхилення або збої можуть призвести до спотворення в її роботі, що не припустимо.

Нижче наведені деякі з важливих переваг лабораторного зволожувача.

Покращує атмосферні умови

Лабораторні зволожувачі підвищення рівня вологості в лабораторії, яка необхідна для проведення ряду тестів або завдань. Деякі тести вимагають контрольованих атмосферних умов і необхідного рівня вологості. За рахунок поліпшення якості повітря, ці зволожувачі допомогу в проведенні експериментів і випробувань в бажаних атмосферних умовах.

Зменшує статичну електрику

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

Коли статичною електрикою заряджається металеві меблі та дверні ручки, це може бути дуже дратівливим фактором. Крім того, статичні заряди можуть пошкодити електричні лабораторні прилади.

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

Зменшує вірогідність хвороби

Люди, як правило, хворіють і стають більш сприйнятливими до ряду проблем, таких як застуда, грип, коли рівень вологості падає в значній мірі. У такій ситуації виникає необхідність підвищення рівня вологості до сприятливого рівня, щоб уникнути сприйнятливості до інфекції.

Часто дерев'яні меблі і дерев'яні техніка приходить в непридатність через низький рівень вологості. При використанні лабораторних зволожувачів, проблема може бути радикально зменшена.

Таким чином, лабораторні зволожувачі запобігають знос дерев'яних приладів і 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 в лабораторії.

варіанти рішень

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

Простота експлуатації та обслуговування;
Надійність конструкції і простота технології;
Якісний дрібнодисперсний туман;
Виняток ймовірності попадання масла в розбризкує воду.

Генератори туману (зволожувачі) високого тиску

Найбільш передова технологія в сільському господарстві. Її принцип заснований на розпиленні води через форсунки і їх моментального випаровування. Їх переваги:

Низькі питомі витрати електричної енергії;
Рівномірне зволоження всього приміщення;
Можливість монтажу системи трубопроводів і форсунок відповідно до побажань;
Система трубопроводів і форсунок легко розбирається без використання спеціальних інструментів;
Генерований туман охолоджує приміщення.

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

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

При використанні ультразвукових канальних зволожувачів туман по воздуховоду подається в приміщення. Повітропровід для пара 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 масла і в разі необхідності підливати до необхідного рівня.

Використовувати можна звичайне машинне масло. Робота насоса без масла недопустима.

Згодом форсунки будуть забиватися сольовими відкладеннями, тому вони потребують відмочуванням в спеціальному розчині.

Опції

Можлива модернізація вже встановленої системи зволоження високого тиску в майбутньому, шляхом підключення додаткових ділянок трубопроводів з форсунками або установкою більш потужного насоса.

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

У приміщенні з грибами повинні підтримуватися санітарно-гігієнічні умови, тому спільно з системою зволоження можлива установка озонаторів повітря.

заключні слова

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

Перейти в інтернет-магазин Еконау, розділ:

У місті, де газу і смороду більш ніж достатньо, дуже часто можна зустріти в квартирах зволожувачі повітря. дані установки створюють необхідний ступінь вологості в приміщенні, тим самим очищаючи кисень від шкідливих домішок і створюючи оптимальні умови для здорового життя.

Зволожувачі повітря необхідні в будинках з маленькими дітьми, а також в тих місцях, де проживають особи похилого віку люди та інваліди з проблемами дихальних шляхів. Потрібна вологість в повітрі допоможе їм подолати загострення в захворюванні і допоможе швидше впоратися з недугою.

Важливість зволожувачів повітря

Універсальні зволожувачі повітря працюють від електромережі і більшість з них мають світлодіодне підсвічування, яка буде показувати ступінь зволоження в приміщенні. Функціональність таких приладів різноманітна:

різний дизайн, який можна вибрати за бажанням;
зручний знімний резервуар для води;
вбудований таймер;
різна ступінь потужності приладу, яку можна контролювати за ситуацією;
розмір зволожувача залежить від площі приміщення;
різноманітні моделі - паровий, ультразвукової та механічний;
іонізація повітря допоможе захистити від шкідливих бактерій;
автоматичне відключення при порожньому резервуарі.

Дуже часто зволожувачі повітря рекомендуються лікарями для дитячих кімнат, особливо в зимовий час. якщо вологість в цей час не вище 40%, то виникає ризик простудних і запальних захворювань. при виборі зволожувача зверніть увагу на наступне:

оригінальний дизайн і можливо вбудований нічник піднімуть настрій будь-якій дитині і дорослому;
функція інгалятора-іонізатора дозволить використовувати ефірні масла, а також очистити повітря від мікробів;
обов'язкова наявність гігростата, який допоможе оцінити рівень вологості в кімнаті.