6. Спеціальні способи обробки повітря

6.1. Загальні відомості.

Процеси тепловологісної обробки повітря водою в зрошувальній камері можуть бути здійснені лише в межах криволінійного трикутника, обмеженого кривою насичення  =100% і дотичними до неї, проведеними з початкової точки.

За допомогою води в зрошувальній камері не можна здійснити процеси одночасного підсушування і підігріву повітря, а також процеси підігріву повітря при d=const.

Процеси підігріву одночасно з підсушуванням повітря не можна здійснити й у поверхневих теплообмінних апаратах.

При необхідності здійснення таких і багатьох інших процесів тепловологісної обробки повітря в техніці кондиціонування використовуються спеціальні види і способи обробки повітря. До них насамперед відносяться способи обробки повітря абсорбентами, адсорбентами, перегрітою водою, парою і дозволоження повітря в приміщенні.

6.2. Обробка повітря абсорбентами.

Способи тепловологісної обробки повітря абсорбентами засновані на тім, що пружність водяної пари над розчинами солей значно нижче, ніж над поверхнею води, тобто розчини солей (абсорбенти) здатні поглинати водяні пари з повітря. Причому пружність водяної пари над розчином солі залежить тільки від температури і концентрації розчинів і практично не залежить від природи солі Р_н=f(t u C_p).

Вибираючи температуру і концентрацію розчину можна здійснити практично будь-які процеси зміни тепловологісного стану повітря. У техніці кондиціонування повітря найчастіше використовуються розчини хлористого літію Lіс (12...27%) і хлористого кальцію Са СL₂ (45...48%)

6.3. Обробка повітря адсорбентами

Способи обробки повітря адсорбентами засновані на тім, що пружність водяної пари над увігнутою поверхнею значно менше, ніж над рівною. У зв'язку з цим дрібнопористий матеріал здатний поглинати водяні пари з повітря. Поглинальна здатність дрібнопористого матеріалу залежить від кількості і розміру пір, а також від температури і вологовмісту повітря

У техніці кондиціонування повітря як адсорбент найчастіше використовується силікагель і алюмогелъ.

Силікагель - це дрібнопористий оксид кремнію, має пористість близько 50%, питому поверхню пір f близько 400000м²/кг і густину 650кг/м³ Величина гранул адсорбенту звичайно складає 1...З мм

Регенерація адсорбенту здійснюється продуванням гарячим повітрям з температурою 200°С.

6.4. Обробка повітря перегрітою водою.

У деяких випадках для охолодження і зволоження повітря використовується перегріта вода. Принцип такого охолодження полягає в наступному.

Відомо, що якщо перегріту воду розпорошити в повітрі, то частина води перетвориться в пару. Дослідженнями встановлено, що теплоти, яка міститься в перегрітій воді, недостатньо для паротворення і частина її відбирається від навколишнього повітря, унаслідок чого температура повітря знижується, хоча ентальпія його зростає.

Досвідним шляхом установлено, що при _w- 130°С и Р = 0,3 МПа приблизно 50% води при розбризкуванні її в повітрі перетворюється в пару.

Отже, кількість теплоти, що відбирається в повітря 1кг води, складе:

q=2449,9 0,5-(130-t_к)4,187=4,187(162,5+ t_к)кДж/кг;

Якщо задані початкові і кінцеві значення температури повітря і його витрата, то витрата перегрітої води можна визначити по формулі

W=G_c(t_н- t_к)/(680,4+4,187t_к))

Для визначення кутового коефіцієнту променю процесу використовуються рівняння теплового балансу і балансу по воді

G(I₂- I₁)= W_р(130-0,5t_к) G_w

G_в(d₂- d₁)=10-³ W_исп=0,5W_р

З цих рівнянь  =(260- t_к)4,187=1088,62-4,187t_к

Позначивши початкову температуру води через _wн і W_исп/ W_р=m і

використовуючи аналогічні рівняння балансу по теплоті і волозі, одержимо:

_wн- t_к (1+m)4,187/ m

для процесу обробки повітря перегрітою водою при будь-якій її початковій температурі.