Промишлени системи за контрол на влажността

ОВКСп. Инженеринг ревю - брой 7/2016 • 08.11.2016

Cистемите за изкуствено регулиране на влажността в затворени пространства често се използват в индустрията.

Ако въздухът е прекалено сух, тези системи черпят влага от предметите и материалите, които се намират в помещението. Ниската относителна влажност на въздуха (RH) е некомфортна, потенциално вредна за оборудване и материали, както и опасна, тъй като предразполага генерирането на статично електричество и неприятните последици, които то може да причини.

Част от най-високите разходи на компаниите са свързани точно с усилията им да запазят подходяща температура и влажност на въздуха в складовите си помещения. В горещите летни месеци климатиците могат да поддържат подходящата температура на продуктите, но за сметка на големи разходи и енергопотребление.

Намаляването на температурата в складове и цехове може да се осъществи и чрез специална контролна система за суха мъгла, която е способна да повиши влажността в дадено помещение с до 98%, без да създава конденз.

Тя работи със свръхсгъстен въздух, който циркулира миниатюрни капчици вода. Тези капчици са толкова малки, че се носят във въздуха, вместо да падат на земята.

Овлажнителни системи
Овлажнителните системи притежават специална дюза, която превръща водата във фина мъгла. Те не създават сериозни течове или локви, тъй като при ултрафината мъгла до едва 1 микрон (0,001 mm) водните капки остават във въздуха, докато не се изпарят.

Някои компании предлагат такива овлажнителни системи, които в съчетание със специален вентил се превръщат във високоефективен самопочистващ се пулверизатор. Вентилът от неръждаема стомана се контролира чрез същата струя сгъстен въздух, която се използва за активиране на дюзата.

Тази конфигурация значително намалява наслояването на вар, соли и варовик, тъй като вентилът издухва излишната вода от дюзата всеки път, когато системата се включи.

За широкомащабни индустриални приложения дюзите могат да се монтират в подпокривното пространство, така че да повишават нивото на влажност, без да създават прекалено гъста мъгла. Така се намалява и потенциалната опасност, която създава намалената видимост в промишлените помещения.

В сгради, където нивата на шума трябва да са значително по-ниски, често предпочитаният вариант са ултразвуковите (ultrasonic) овлажнителни системи.

Те съдържат малка метална пластина, която вибрира с ултразвукова честота, недоловима от хората, но способна да разпръсне прах и мърсотия от различни повърхности. Тези модели не работят с вентилатори и тъй като не използват топлина, хабят значително по-малко електроенергия.

Контрол на влажността за премахване на статично електричество
Овлажнителните системи са много ефективен начин за елиминиране на статично електричество в производствени среди. Когато относителната влажност се поддържа на 55%, съдържанието на влага във въздуха действа като естествен проводник и заземява всеки потенциален статичен заряд.

Статичното електричество в промишлените среди често води до намаляване на производителността, както и до влошаване качеството на продукта. Съществуват и проблеми с безопасността заради създаването на неконтролирани искри, както и възможност от физическа повреда на оборудване като електротехника или печатни платки например.

Проблемите със статичното електричество са особено разпространени в опаковъчната и печатната промишлености, производството на пластмаса, текстил, електроника, автомобили и фармацевтични продукти.

За по-големи пространства като производствени линии директните овлажнителни системи са най-ефективното и икономично решение. Влажността се контролира, като се монтират пулверизиращи дюзи в подпокривното пространство.

Въпреки това промишлените машини, които генерират топлина, създават свой собствен сух микроклимат, който предразполага генерирането на статично електричество. Топлината изсушава въздуха, така че в едно помещение с обща влажност 60% RH при 18° C, около машините може да има отделни сухи въздушни джобове с по-малко от 45% RH.

Ако машината по някакъв начин предизвиква и триене, съществува потенциален риск от проблеми със статичното електричество. В такива ситуации могат да се използват локализирани системи за водна мъгла, които допълнително да повишават влажността в дадена зона.

Приложения на овлажнителните системи
Добавянето и способността за контролиране на влажността е от жизненоважно значение за редица промишлени приложения.

Работата при подходящи нива на влажност може да е от изключително значение за скоростта на производство, качеството на продукта, избягването на повреди от статично електричество, безопасна работа и комфорт и много други.

Някои от специализираните приложения на системите за контрол на влажността са следните:
Хладилни складове - контролирането на нивата на влажност при екстремно ниски температури често е изключително предизвикателство. Хладилните складове обикновено съдържат големи количества плодове, зеленчуци и малотрайни продукти, които бързо могат да се развалят при ниска влажност на въздуха.

Освен от чилърите и охладителите при тези приложения, които могат лесно да лишат въздуха от всякаква вода, нивото на влажност може да се промени и от работата и движението на персонала, който поддържа помещенията. Липсата на вода трябва постоянно да се компенсира, за да се осигури оптималното ниво на влажност.

Предимството е, че при такива ниски температури необходимото количество вода за повишаване на влажността е изключително малко.

Производство на хартия и текстил - нивото на влажност в хартиената промишленост е от съществено значение за контролиране на загубата на влага след изсушаване на хартията. След като се произведе и навие, хартията може да бъде оставена за значителни периоди от време в края на машината за хартия, където й оказват влияние особеностите на въздуха в помещението.

Откритите повърхности на хартията променят съдържанието си на влага в зависимост от влажността на околната среда, което може да доведе до проблеми по време на рязането и опаковането.

По време на процеса на разрязване загубата на влага не е толкова видна, тъй като хартията е опъната и няма как да се забележат евентуални нагъвания или изменения на размерите. Промените в хартията се забелязват при групирането на нарязаните листове, когато хартията е свободна и може да променя формата си.

При влажност под 45% RH се генерира статично електричество, което може да причини проблеми при процеса на опаковане, както и рискове за персонала.

Дървообработване - тук контролирането на влажността е от значителна полза, тъй като най-голямата част от проблемите в тази област са свързани именно с влагата.

Наблюдението и контрола на относителната влажност и съдържанието на влага (MC) на дървения материал може да помогне с намаляването на вредата от сезонните колебания и да запази целостта на дървото.

Решения като системите за фина мъгла са по-евтини за инсталиране и поддръжка, отколкото въздуховодите или множеството разпръснати климатични системи, тъй като равномерно разпределят влагата навсякъде, където е нужно.

Центрове за данни - контролирането на относителната влажност в сървърни помещения е от значително значение за защитата на чувствителната и скъпа компютърна техника.

Производство на медицинско оборудване - то се извършва в чисти помещения, където изискванията за атмосферен контрол са изключително строги. В зависимост от необходимите производствени процеси, този контрол невинаги може да се извърши от стандартно отопление, вентилация и климатична техника.

В тези среди влажността трябва да се контролира по няколко причини. Ако материалите, които се обработват, са чувствителни на влага и всяка промяна на съдържанието им на влага, може драстично да промени състава им.

Неподходящите нива на влага могат да променят размерите на обработвания продукт, да образуват химически дисбаланс или просто да изсушат даден елемент на водна основа.

Овлажнителните системи могат да се използват за премахване на статичното електричество и съдържащите се във въздуха прахови частици. В други случаи те са активатор на конкретни процеси – етиленов оксид, например, може да се използва като стерилизатор, но става активен само при влажност на въздуха над 70% RH.

ЕКСКЛУЗИВНО

Top