Доброго времени суток.

Помогите, пожалуйста, найти ответ на два вопроса.

Суть вопроса вот в чем:

Есть камера адиабатического увлажнения (распыление воздуха и воды через форсунки), вода с температурой 14*С. Допустим, в нее попадает воздух со следующими параметрами t=12*С, φ = 50 %.
Вопрос: 1. возможно ли будет получить воздух с влажностью 100(90-95) %?
2. Если в камеру адиабатического увлажнения попадает воздух с t=16*С и влажностью 50 %, возможно ли будет получить воздух с температурой менее 14 *С (при температуре воды 14*С).

С уважением…

1. Охлаждение происходит в основном за счёт фазового перехода (испарения) воды, поэтому ответ - да
2. - да

а есть более ли менее понятный расчет точной конечной точки процесса? (ну из наличия исходных данных)

1 расход воздуха
2 параметры воздуха (температура, влажность)
3 расход распыляемой воды
4 температура воды


и определить параметры воздуха на выходе?
(хотя бы задаваясь предположением про количество влаги, которое будет воспринято воздухом)

Нет, нельзя. Чтобы увлажнять воздух, вам надо подавать воду более холодную чем сам воздух. В вашем случае - это вода с температурой 7-8С.

Нет, сильнее воды воздух вы не охладите.
Прикладываю i-d диаграмму к первому вопросу.

Охлаждение испарением почти всегда происходит при температуре воды выше чем воздуха. Количество теплоты фазового перехода (у вас называется скрытая теплота) на порядок выше, чем разных температур воды. Поэтому в практических расчётах температуру воды при адиабатическом охлаждении вообще можно не учитыватью

1 можно конечно
2 такой воздух можно охладить примерно до 11С.
И как написал уважаемый jota действительно температура воды не слишком важна, фазовый переход очень энергоемок. Ну разве если кипяток впрыскивать.

Спасибо всем за внимание к теме!

По логике я изначально склонялся к мнению @лексашке, но вот скрытая теплота(на сколько я правильно понял, изменяется фазовое стояния капель воды при испарение, т.е. по сути меняется парциальное давления воздуха, и как следствие влажность и температура ползет вниз???).

Уважаемые Jota и Daddym, не могли бы вы порекомендовать источник, где обо всем этом можно узнать по подробнее?

Сам располагаю Цветкова. Бурцев. "Влажный воздух. Состав и свойства";
Нестеренко. "Основы термодинамических расчетов ВК";
Баркалов.Карпис. "ВК промышленных, общественных и жилых зданий".

Но там, к сожалению, никакой конкретики по этому вопросу не нашел.

Зайдите на наш кафедральный сайт http://tgv.khstu.ru Там в разделе библиотека-учабная-кондиционирование найди книгу под ред. Богословского 197_ г. или 196_ г. (не помню точно) прошлого века. Там на примере камер орошения он рассказывает случаи обработки воздуха водой. Или там же книга Беловой. У нее неплохо написано про адиабатическое охлаждение.

Пора мне погружаться в матчасть

я бы усугубил - "на порядки"
для нагрева на один градус 540 граммов воды и на испарение одного грамма воды тратится почти одинаковое кол-во джоулей.

никогда не поздно.

Я бы лишь немного подкорректировал первый ответ уважаемого jota. Увлажнить до 100% ,пожалуй, не выйдет. Даже все наши основатели специальности и написатели умных книжек по теме при построении процессов предлагают задаваться значением не более 95-97%. Возможно, Александр имел в виду 90-95%, помеченные в скобках? Тогда да! Кроме этого надо понимать, что не всякая адиабатическая камера способна на такие подвиги: Д.б. 2 (а то и 3) ряда форсунок, конструкция форсунок должна быть такова, чтобы осуществлять как можно более мелкодисперсное распыление воды и коэффициент орошения (отношение массы воды к массе обрабатываемого воздуха) д.б. не менее 1-1,2. И длина самой камеры тоже очень важна! При короткой камере воздух не успевает ассимилировать необходимое количество воды и происходит большой каплеунос, с которым ни один сепаратор не справится. Аркадий

Доброго времени суток!
Новую тему заводить не буду и спрошу здесь. Тема достойна песочницы, но похожего там не нашлось.

Есть система кондиционирования. В зимний период (-31) приточный воздух с температурой +12 гр.Ц. увлажняется паром (110 кг/ч) и подаётся в систему рециркуляции. Все бы ничего, но парогенераторы потребляют неимоверное количество электроэнергии. См. рисунок 1.



Хочется поставить систему адиабатного увлажнения. После приточки не поставить - тепла не хватит для более высокого нагрева.
Возможно ли поставив систему адиабатного увлажнения, на смеси рециркуляционного и приточного воздуха, и получить требуемые параметры (22-24/50-60).См. рисунок 2.

Какая должна быть производительность форсунок?

Спасибо.

Смысл чегото затевать есть только если имеется альтернативный источник энергии - ну к примеру в помещении выделяется много тепла от оборудования или есть дешевое тепло от теплоцентрали или газ или рекуператор сделать.
Поскольку все равно в час нужно передать 10 тоннам воздуха 340 МегаДжоулей.
Воды разумеется нужно 110кг/ч умножить на эффективность увлажнителя.

У Вас ошибка в числах. Воздух 12000м3, нагретый до 12*С даже при насыщении влагой 100% потребует до 60кг/ч влаги, а не 110кг/ч, но после нагрева до 22*С, его влажность падает до 26%. Поэтому, по вашим данным расчёт невозможен.
Далее, у вас подаётся 12000м3 наружного воздуха, удаляется 10000м3. Куда деваются 2000м3? Не описали что есть рециркуляционная установка. Есть ли там калориферы.
Схема с адиабатным увлажнением возможна следующая:
Предварительный нагрев воздуха 12000 до температуры 33*С при этом RH=1%, мощность калорифера 260 кВт, затем увлажнение адибатическое до RH=90%; 117кг/ч воды, при этом температура воздуха снизится до 12,7*С, затем нагрев до 22*С, RH=50%, мощность калорифера до 40 кВт.

Добрый день!
Описанная схема уже существует, смонтирована, и работает (с парогенераторами). Необходимо отказаться от энергозатратного оборудования.

В цехе имеются теплоизбытки ~40 кВт.


Начальное влагосодержание наружного воздуха, при -31/90, 0,4 г/кг. При нагреве его до +12 и увлажнении до 90% (влагосодержание 7,8 г/кг) теоретически потребуется 106,5 кг/ч влаги. Далее, это воздух попадает в цех где нагревается до 22 гр. Ц., его относительная влажность становится ~55% (в цехе сидят люди - дышат и потеют). Или я не так считаю?


Все просто, помещение находится под подпором.


Рециркуляционная установка состоит их вентагрегата, охладителя и фильтров. Используются для преодоление сопротивления длинных воздуховодов.

Второй подогрев не возможен т.к. некуда воткнуть калорифер. Да и в приточку камеру увлажнения не встроить.

Рециркуляционные установки нагнетают воздух в общий коллектор (большая камера) из которого воздух распределяется по воздуховодам. В этот коллектор и хочется установить форсунки системы увлажнения.
Что скажите, уважаемые, выйдет ли что-нибудь из этого?

При -31С*/RH=90% -x=0.2 g/kg
После адиабатического увлажнения температура упадёт до 2,4*С.
В цеху теплопритоки 40 кВт согреют этот воздух до 12,2*С
Т.е. Закон сохранения энергии действует: энергия, израсходованная на паровое увлажнение должна быть теперь израсходована на подогрев

jota, спасибо Вам за внимание.
То что приточный воздух адиабатически увлажнять без второго подогрева не получится я понимаю.

Но если увлажнять смесь рециркуляционного и приточного воздуха. Ведь точка смесь будет иметь температуру близкую к +20*С. Посмотрите, правильно ли я изобразил процесс?

Если принять, что в обслуживаемом помещении 22*С и 50% с объёмом рециркуляции 50000м3/ч и ещё к этому 40% теплопоступлений, то адиабатное увлажнение после смешения возможно и не до насыщения.
Но это если принять, что циркулирует воздух 22*С и 50%....

jota, спасибо за помощь!

Ну значит нужен нагреватель примерно 60кВт. Кстати мощность вентиляторов в это число входит.
И все будет работать.

Уважаемые участники, возможно, я не верно указал теплоизбытки.

Как я получил 40 кВт:
Производительность рециркуляционных установок 50 000 м3/ч
Производительность приточной установки 12 000 м3/ч
Производительность парогенераторов 110-120 кг/ч
Что бы удержать в цехе температуру 22-23 *С, пришлось температуру приточного воздуха установить +12*С.
Разность энтальпий приточного и цехового воздуха ~10 кДж/кг.

Это число, 10 кДж/кг, нужно умножить на расход приточного воздуха или на расход смеси рецирк. и приточного воздуха?

Исходя из ваших чисел, тепловыделения определили правильно.
В предыдущих расчётах для адиабатического увлажнения было принято допущение, что рециркулирующий воздух 22*С и 50% RH. Но эти 50% получились из-за парового увлажнения, которое есть сейчас. Влагопоступления сейчас в самом цеху (опять же из ваших цифр) около 0,4 г/кг.
Для того, чтобы решить адиабатическое увлажнение воздух после смешения с рециркуляцией надо насытить до 7,8 г/кг.
Даже приняв рециркуляцинный воздух 22*С и 50% RH, после адиабатического увлажнения смеси температура получится 16,4*С. Для того, чтобы вывести температуру на 22*С, надо в первой ступени нагреть наружный воздух до 60*С - ваши калориферы не потянут

Еще раз, спасибо jota.
Будем учить мат.часть.

Посмотрите в прицепе, там я набрал ваш случай, но без влагопоступлений. Вы их не указали.

JJJJ, спасибо.
Ух, вот это мега-счетальня, аж глаза разбегаются!
Из влагопоступлений - 50 человек (легкая работа).
JJJJ, если не затруднит, напишите производительность форсунок. А то без справки по этой мега-таблице мне тяжело разобраться.