СРАВНЕНИЕ СИСТЕМ - раздел подготовлен в 2001-м году

Какую систему увлажнения воздуха выбрать: вакуумную или высоконапорную? (на примере оборудования фирмы Dan Fugt, Дания)

Compare

Сравнение стоимости оборудования

На рисунке приведено сравнение средней стоимости оборудования вакуумных и высоконапорных систем увлажнения воздуха в зависимости от количества ежечасно распыляемой воды.
Сравниваются 1-зонные системы.

Стоимость системы подготовки воды и компрессора, затраты на монтаж и эксплуатацию не учитывались.

Высокая цена основного оборудования - насосной станции и панели управления - высоконапорных систем с производительностью до 200 л/час обусловили их большую стоимость (в сравнении с вакуумными). Однако, это преимущество вакуумных систем достаточно быстро "съедается" в течение первого года эксплуатации.


HP V2

Сравнение стоимости эксплуатации

В странах Западной Европы высоконапорные системы увлажнения активно вытесняют вакуумные.
Известны случаи отказа от уже установленных вакуумных систем - их демонтажа - и в России.

В отличие от вакуумных систем, в высоконапорных системах:

  • отсутствует потребность в сжатом воздухе (не нужен компрессор)
  • на порядок меньшее потребление электроэнергии
  • высокая гибкость, технологичность и простота расширения (upgrade)
  • практически бесшумная работа.

На диаграмме показаны позаимствованные из авторитетного европейского источника сравнительные данные об ежегодных затратах на эксплуатацию вакуумных и высоконапорных систем увлажнения (затраты на электроэнергию в ЕВРО) в зависимости от количества распыляемой воды.
Считается, что обе системы работают 4000 часов в год.

Цена электроэнергии - 0,13 EURO за 1 kW/час.

Пример увлажнения воздуха в помещении размером 40х13х6м с 4-кратным воздухообменом, где для поддержания относительной влажности воздуха RH=55% при температуре t=24оС требуется распылять порядка 200 литров воды в час.


HTU8

Высоконапорная система.

5 блоков увлажнения HTU-8/40L, одна высоконапорная насосная станция производительностью 200 л/час.

Потребляемая электроэнергия - 1,4 kW/час, в том числе:

  • высоконапорный насос – 1 kW/час
  • блоки увлажнения - 5 х 0,08= 0,4 kW/час

D PrNozzle

Вакуумная сплит-система.
Производительность каждой форсунки - 7л/час, т.е. необходимо установить 29 форсунок. Расход воздуха (давление не менее 4атм) на каждую форсунку 40-60л/мин (в среднем 50), а на все форсунки – 1450л/мин. Компрессоры с такой производительностью (их масса свыше 300кг, цена $2000 и выше, мощность 11kW и выше) потребляют электроэнергию свыше 11kW/час. Если же учесть КПД компрессора, то для такой системы необходим более производительный и, следовательно, более мощный и дорогой компрессор.

Если системы увлажнения работают 4000 часов в год, то эксплуатационные затраты составят:

      В ценах
Западной Европы
У вас –
подсчитайте сами
Система
200 л/час
Мощность
kW
kW*час
В год
Цена за
1 kW/час
Затраты
ЕВРО
Цена
за 1 kW/час
Затраты
Вакуумная min 11 44 000 0,13 ЕВРО 5 720    
Высоконапорная max 1,4 5 600 0,13 ЕВРО 728    

Подсчитайте ежегодные затраты, прибавьте к этому постоянный грохот компрессора и выберите, что для вас лучше, особенно, если ваш бизнес рассчитан не на один год …

 

Если не рассматривать такие дремучие способы повышения влажности воздуха, как поливание воды на пол или развешивание мокрых тряпок на батареях отопления, что, в принципе, тоже является хоть каким-то выходом из положения, то можно говорить о 5 основных способах повышения влажности воздуха в производственных помещениях.

       Тип системы Принцип работы
1  Паровой увлажнитель  Нагрев воды до парообразного состояния
2  Механический аэрозольный  генератор  Распыление воды за счет механического воздействия на воду («Летающие тарелки»)
3  Ультразвуковая  Создание «холодного» пара за счет высокочастотных колебаний воды
4  Вакуумная  Эжекция воды из форсунок истекающим из них сжатым воздухом
5  Высоконапорная  Инжекция воды из форсунок под большим давлением

 

Energy

На диаграмме приведены энергозатраты на распыление 1 литра воды в системах увлажнения различного типа:

1 - Паровые увлажнители
3 - Ультразвуковые системы
4 - Вакуумные системы 
5 - Высоконапорные системы

 

 

 

 

 

UFOПарогенераторы и механические аэрозольные генераторы - рудименты прошлого, и в серьезных компаниях, где умеют считать деньги и уважительно относятся к здоровью сотрудников, их не применяют.

Ультразвуковые системы малопроизводительны и обычно используются в офисах и жилых помещениях.

Увлажнение воздуха в каналах вентиляции (встраиваемые системы увлажнения) с последующей его подачей в помещения не всегда приводит к ожидаемому результату: как правило, температура воздуха в каналах достаточно низка (особенно в зимний период или при охлаждении воздуха встроенными системами кондиционирования), что ограничивает его способность впитывать влагу. Даже будучи предельно насыщенным влагой, такой воздух, поступив в помещение, нагревается, в результате чего его относительная влажность мало отличается от той, что уже имеется в помещении. Кроме того, увлажнители воздуха, встроенные в вентиляционные каналы, являются заложниками системы вентиляции: при неработающей вентиляции их функционирование исключено.

Поэтому для эффективного увлажнения воздуха в производственных помещениях обычно используются вакуумные или, что лучше, высоконапорные системы увлажнения, распыляющие воду непосредственно в помещении. Каждый тип системы имеет свои плюсы и минусы: вы сами можете выбрать тип системы, которая вас устроит.

Multizone corelВсе высоконапорные системы (системы высокого давления) InterFog состоят из центрального оборудования - это насосная станция нужной производительности с пультом управления и, возможно, системой подготовки воды - и необходимого количества блоков увлажнения или линий с форсунками.

Все системы InterFog строятся по многозонному принципу: одна насосная станция может обслуживать одну или несколько зон. Под зоной понимается отдельное помещение или его часть, в котором размещены один датчик влажности, подключенный к пульту управления влажностью в зоне, и несколько блоков увлажнения, достаточных для обеспечения нужной влажности в этой зоне.
Большие или сложные помещения, как правило, разбиваются на несколько зон увлажнения: при этом достигается более равномерное и регулируемое достижение нужной влажности воздуха в каждой зоне.

Альтернатива многозонной системы - несколько однозонных систем, что, конечно, существенно дороже.

 

 

 

 

 

  

Относительная влажность воздуха (RH) – это отношение количества воды, содержащейся в воздухе, к максимальному количеству воды, которое может в нем содержаться. Воздух со 100% относительной влажностью – это так называемый насыщенный воздух. 

theoryВоздух более высокой температуры должен содержать больше воды для поддержания той же относительной влажности. 
Если, например, в зимнее время, в помещение подается с улицы воздух, который имеет температуру T= - 5oC и относительную влажность RH=80%, то содержание воды в нем составляет 2,59 г/м3. После нагрева воздуха до комнатной температуры содержание в нем воды останется прежним (т.е. 2,59 г/м3), но относительная влажность снизится до RH =14%. Поэтому, чтобы довести утраченную относительную влажность воздуха до требующихся 50-55%, необходимо распылить в нем дополнительное количество воды.

 

 

Optimal

Оптимальная относительная влажность воздуха для человека и большинства производственных процессов – 50-55%.
Относительная влажность воздуха на производстве (полиграфическом, деревообрабатывающем, текстильном и т.д.) – это качество и стоимость продукции, самочувствие и здоровье персонала. Убытки, вызываемые колебаниями относительной влажности воздуха, настолько велики, что этой проблеме в последние годы стали уделять повышенное внимание. За рубежом оснащение производственных помещений системами автоматического увлажнения воздуха стало обычной практикой. 

Рассмотрим эту проблему на примере печатного цеха типографии. 

Низкая относительная влажность воздуха в печатном цехе (менее 45%), приводит к деформации краев бумаги в стопе из-за ее высыхания, возникновению проблем с подачей бумаги в самонакладе и при проводке листов через печатные секции. 
Низкая относительная влажность воздуха способствует образованию бумажной пыли в цехе, а пыль является главным переносчиком статических зарядов. Листы бумаги слипаются в самонакладе, что приводит к частым остановкам печатной машины, снижению производительности, увеличению расхода основных полиграфических материалов. 
Относительная влажность отпечатанных оттисков, выходящих из офсетной печатной машины, составляет 45…60%, в зависимости от настройки печатного и увлажняющего аппаратов. Попадая в цех с влажностью менее 45%, бумажные оттиски начинают интенсивно сохнуть, менять геометрические размеры, в них появляется статическое электричество, затрудняющее в дальнейшем обработку запечатанных листов. 
Для того, чтобы максимально использовать возможности печатных машин необходимо стабилизировать влажность в производственных помещениях типографии и поддерживать ее на уровне 50…60%. 
Что же дает поддержание относительной влажности в помещении на уровне 50…60%? 

  1. Повышение КПД печатной машины за счет стабилизации технологических процессов. 
  2. Снижение отходов бумаги и картона на приводки и приправки до 5%. 
  3. Снижение времени на приводки и приправки, т.е увеличение времени полезного использования полиграфических машин до 20%. 
  4. Снижение уровня запыленности воздуха в цехе, так как бумажная пыль при такой влажности становится не летучей. 
  5. Снижение уровня статического электричества, так как уменьшается количество его переносчиков (бумажная пыль), увеличивается возможность его самостекания за счет увеличения электропроводности воздуха и токоотводяцих устройств. 6. Улучшение самочувствия рабочих и обслуживающего персонала, уменьшение утомляемости и заболеваемости людей.

По данным Walton Laboratories, Inc.
90 Dayton Ave. Bldg. 1-D Passaic, New Jersey 07055 

  1. Производство и изготовление продукции из бумаги, текстиля и др.
  2. Электроника и компьютеры: уменьшение статического электричества.
  3. Предотвращение снижения качества продуктов – фрукты и овощи, мясо и др.
  4. Уменьшение потерь влажности продуктами, продаваемыми на вес: сохранение веса продуктов.
  5. Поддерживание в помещении комфортабельной атмосферы.

И еще 76 процессов и производств, требующих контроль влажности воздуха:

Процесс или производство R.H.% Процесс или производство R.H.%
Абразивы 40-60 Стекло (Оптика) 50-60
Кондиционирование воздуха 60-70 Перчатки 50-60
Выращивание животных 30-60 Склейка 50-60
Антиквариат 40-60 Парники и теплицы 40-90
Хранение яблок 30-50 Выведение цыплят 50-70
Картинные галереи 85-90 Фетровые шляпы 50-60
Изготовление сумок 30-50 Садоводство 40-50
Хранение багажа 40-60 Трикотаж 50-60
Пекарни 40-60 Больницы 40-60
Ремни 60-80 Инкубаторы 60-70
Кегельбаны 40-60 Вязанье 50-60
Braiding - тесьма 40-50 Этикетки 40-50
Пивоваренные заводы 40-60 Лаборатории 40-90
Краснодеревщики 65-75 Кружева 50-60
Производство карамели 30-50 Кожа 45-55
Ковры и покрытия 40-50 Высокая печать 40-50
Картонажное производство 50-60 Литография 45-55
Целлофан 40-50 Мясо 85-90
Керамика 40-50 Медицинская диагностика 45-55
Зерновые 40-50 Музеи 80-90
Сигареты 35-45 Офисы 40-50
Сигары 50-60 Хранение бумаги 30-40
Испытание бетона 60-70 Фармацевтика 40-50
Контейнеры (бумага) 40-50 Фотография 40-50
Cordage – шнуры, вельвет 60-70 Органные залы 40-50
Хлопок 60-70 Пластмассы 40-50
Обработка данных 40-55 Полиграфия 40-50
Decals 40-60 Холодильные камеры 40-50
Хранение яиц 70-80 Шелк 45-50
Эластичная пряжа 50-60 Синтетика 50-60
Электроника 40-50 Кассеты и ленты 45-60
Экологические камеры 20-90 Текстиль 40-50
Обработка пленок 50-60 Табак 45-60
Хранение пленок 40-50 Овощи 50-70
Цветы: торговля и хранение 50-60 Холодильники 90-95
Хранение пищевых продуктов 60-95 Древесина 40-50
Хранение фруктов 70-95 Шерсть 50-60
Мебель 40-50 Пряжа 50-60