Стр. 57 - 1
Упрощенная HTML-версия
55
З Д А Н И Я В Ы С О К И Х Т Е Х Н О Л О Г И Й
Осень 2012
С Х Е М А О Б Р А Б О Т К И В О З Д У Х А В У С Т А Н О В К Е , Р Е А Л И З У ЮЩ Е Й П Р И Н Ц И П D E C
Забираемый с улицы наружный воздух с параметрами,
соответствующими точке
1
, очищается в воздушном филь
тре, а затем поступает в роторный осушитель. Ротор осу
шителя покрыт влагопоглощающим материалом – адсор
бентом, в данном случае это силикагель (SiO
2
). Происходит
адсорбция влаги из воздуха на поверхность адсорбента,
т. е. осушение приточного воздуха адсорбентом (этап
1–2
).
близок к изоэнтальпе, т. е. осушение воздуха адсорбентом
представляет собой практически адиабатный (протека
ющий без теплообмена с окружающей средой) процесс,
направленный в сторону, противоположную процессу ади
абатного увлажнения воздуха водой. В процессе осушения
влагосодержание приточного воздуха уменьшается (вла
госодержание снижается примерно на 8 г/кг), а температу
ра существенно повышается. Процесс предварительного
осушения необходим, поскольку эффективность дальней
шего процесса адиабатического охлаждения приточного
воздуха тем выше, чем ниже его влагосодержание.
Далее приточный воздух поступает в роторный регене
ративный теплообменник (этап
2–3
), где охлаждается,
отдавая теплоту вытяжному воздуху (соответствует
этапу
6–7
) при постоянном влагосодержании (могут быть
использованы и пластинчатые теплообменники, но их
эффективность ниже).
Затем приточный воздух обрабатывается в увлажнителе
распылительного типа (атомайзер) (этап
3–4
). В процессе
адиабатического охлаждения происходит испарение воды
за счет теплоты приточного воздуха, в результате чего
его температура понижается, а влагосодержание повы
шается. Охлажденный воздух подается в обслуживаемое
помещение с параметрами, соответствующими точке
4
(фактически при том же влагосодержании его температура
несколько увеличится за счет работы вентилятора и те
плопередачи через стенки воздуховодов). При правильно
запроектированной установке можно обеспечить в летнее
время температуру приточного воздуха 19–20 °C.
Для повышения эффективности в насосах увлажнителей
используются частотно-регулируемые приводы. Может
производиться очистка воды в установках обратного
осмоса.
Воздух, подаваемый в обслуживаемое помещение, ас
симилирует теплоизбытки (этап
4–5
), его температура по
вышается, и он забирается из помещения с параметрами,
соответствующими точке
5
.
Удаляемый из обслуживаемого помещения вытяжной
воздух используется для предварительного охлаждения
приточного воздуха и регенерации адсорбента. С этой
целью вытяжной воздух обрабатывается в увлажнителе
обратного осмоса распылительного типа, в процессе
адиабатического охлаждения при постоянной энтальпии
его температура понижается до температуры, близкой
к температуре мокрого термометра, влагосодержание
повышается (этап
5–6
). В условиях Центральной Евро
пы температура воздуха при этом может быть снижена
примерно на 12 °C. Затем вытяжной воздух поступает в
роторный регенеративный теплообменник, где отбирает
теплоту приточного воздуха (этап
6–7
, соответствует
этапу
2–3
) при постоянном влагосодержании (в особых
случаях при применении технологии DEC в помещениях
с большими внутренними тепловыделениями, когда уда
ляемый из помещения воздух имеет достаточно высокую
температуру, вместо него для предварительного охлаж
дения приточного воздуха может быть использован на
ружный воздух; вытяжной воздух в этом случае использу
ется только для регенерации адсорбента).
Последние два этапа необходимы для регенерации
адсорбента – десорбции влаги с поверхности роторного
осушителя.
Чтобы эффективно десорбировать влагу с поверхности
роторного осушителя, вытяжной воздух должен иметь
температуру от 70 до 140 °C. Поэтому после предвари
тельного подогрева в роторном регенеративном тепло
обменнике вытяжной воздух подогревается до требуемой
температуры в регенеративном воздухонагревателе при
постоянном влагосодержании (этап
7–8
). Для подогрева
воздуха очень эффективно использование каких-либо воз
обновляемых или вторичных энергетических ресурсов.
На последнем этапе производится регенерация адсор
бента: вытяжной воздух поступает в роторный осуши
тель, где за счет своей высокой температуры десорбирует
влагу с поверхности адсорбента, т. е., по сути, забирает
влагу приточного воздуха (этап
8–9
, соответствует эта
пу
1–2
). Влагосодержание вытяжного воздуха увеличи
вается, температура понижается.
Из-за необходимости использования роторных теплообмен
ников и осушителей могут иметь место небольшие, около
2–3 % от объема, утечки воздуха – перетекание воздуха
между подающим и вытяжным трактами. Это обстоятель
ство необходимо учитывать, если назначение помещения
предполагает повышенные требования к чистоте воздуха,
особенно при требованиях по концентрации летучих орга
нических веществ (volatile organic compounds, VOC).
1
2
3
4
5
6
7
8
80
70
70
60
60
60
40
30
20
15
10
ϕ
, %
P
= 101,3 кПа
d
, г/кг
j
, кДж/кг
t
, ˚C
80
100
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
–10
–10
–20
9
