Устройство распылительных систем увлажнения воздуха

Система непосредственного распыления воды в помещение состоит из трех основных частей:

Блока подготовки и очистки воды
Насосного блока высокого давления
Системы трубопроводов, клапанов и форсунок непосредственного распыления

Блок подготовки и очистки воды

Это самая важная часть системы, особенно если речь идет о применении для жилого или офисного пространства. Одним из важнейших достоинств непосредственного распыления является высокий уровень гигиены, недостижимый для установок другого типа за редким исключением. Для поддержания высокого уровня гигиены, помимо регулярных промывок, требуется максимально полная очистка воды.

Используемые нами установки очищают воду по самым высоким стандартам. Как правило, подготовка воды содержит следующие ступени:

1. Механическая фильтрация уровня 1 микрон для удаления механических примесей.
2. Фильтр из прессованного активированного угля (карбон-блок фильтр) для удаления химических примесей и хлора. В некоторых случаях используются бактериостатические добавки из активного серебра в ионной форме.
3. Опциональное умягчение воды, то есть замена солей жесткости (кальция и магния) на соли натрия методом ионного обмена. Решение о применении данной ступени делается в зависимости от жесткости водопроводной воды.
4. Ультрафиолетовый стерилизатор – для дезинфекции воды при помощи ультрафиолетового излучения диапазона УФ-C с длиной волны 250 – 260 нм, наиболее губительного для микроорганизмов.
5. Модуль обратного осмоса, который полностью освобождает воду от механических примесей, микроорганизмов, органических веществ и большинства минеральных солей. Поэтому система обратного осмоса является ключевым фактором для надежности и безопасности нашего оборудования. Мембрана без задержки пропускает только молекулы воды H₂O. Глубина очистки от минеральных солей составляет 96 – 99%. В большинстве случаев степень очистки воды приближается к уровню дистиллированной (может зависеть от степени минерализации водопроводной воды).
6. Опциональный деионизирующий модуль для максимальной очистки воды от остаточных солей. Вода очищается вплоть до уровня 0,1 мкСм/см, что соответствует степени очистки «бидистиллят», то есть двукратно дистиллированной воде.
7. Ультрафильтрационный блок после деионизирующего модуля для защиты от возможных случайных включений и микроорганизмов.

Для чего бывает нужно умягчение воды.

Умягчитель воды – это прибор, который заменяет кальций и магний в воде на натрий. Количество минералов не меняется значительно, но их состав меняется. Кальций и магний способны образовывать плохо растворимые осадки, в отличие от натрия. При использовании адиабатических распылительных систем увлажнения воздуха всегда должна применяться фильтрация по принципу обратного осмоса. Предварительное умягчение воды защитит мембрану обратного осмоса от преждевременного выхода из строя, если водопроводная вода чрезмерно жесткая.

Фильтрация по принципу обратного осмоса.

Фильтр обратного осмоса, который обычно встроен внутрь установки распылительного увлажнения, является довольно сложным устройством. При помощи полупроницаемой мембраны ионы минеральных солей и прочие вещества отделяются от воды. Для микроорганизмов и высокомолекулярных веществ степень фильтрации достигает 100%, а для солей минералов, более трудноотделяемых от воды, степень очистки колеблется в пределах 95 – 99%. В силу того, что размер пор в мембране более, чем в 1000 раз меньше, чем самая маленькая бактерия, можно быть уверенным, что все бактерии и вирусы не проходят в чистую воду. Отфильтрованная вода на профессиональном языке называется пермеатом.

Так как почти все вещества удаляются из отфильтрованной воды, она не может применяться для повседневного питья. Однако для целей увлажнения такая вода подходит лучше всего в силу чистоты и безопасности.

Если для увлажнения используется вода, не прошедшая очистку обратным осмосом, будет образовываться белый налет. Это соли и минералы, оседающие в виде мельчайших крупинок после того, как вода испаряется. Количество налета зависит от качества воды и продолжительности работы системы. Для некоторых случаев промышленного применения налет может не представлять вреда, однако при использовании в жилых помещениях, офисах, медицинских и культурных учреждениях это совершенно недопустимо.

Применение деионизации.

Модуль глубокой очистки воды использует методику деионизации. При этом из воды по методу ионного обмена поглощаются все остаточные соли после процесса обратного осмоса. Это необходимо там, где требуется особо чистая вода, например, для чистых производств или особо чистых медицинских помещений. На выходе деионизирующего модуля глубокой очистки устанавливается дополнительная ультрафильтрационная мембрана.

Насосный блок высокого давления

Насосный блок служит для создания постоянного напора воды 35 – 75 бар во время работы распыляющих форсунок. Основные качества, предъявляемые к профессиональному оборудованию – надежность, малый уровень шума, коррозионная стойкость.

Обычная водопроводная вода всегда содержит значительное количество растворенных веществ, прежде всего солей, она не слишком агрессивна к металлам. Вода же высокой степени очистки, с удельным сопротивлением менее 30 мкСм/см, является весьма коррозионно-активной. К сожалению, большинство сплавов, применяющихся для гидравлической арматуры, не применимы для работы с деминерализованной водой, в том числе углеродистая сталь с цинковым покрытием, медь, латунь. Покрытие никелем также не решает проблему из-за точечной коррозии в локальных дефектах.Поэтому все компоненты для работы с очищенной водой, включая элементы насосного блока, должны быть изготовлены из специальных пищевых пластиков или нержавеющей стали.

Как правило, в насосный блок высокого давления входят:

1. Насос высокого давления, обычно плунжерной конструкции.
2. Электродвигатель – привод насоса высокого давления.
3. Гидроаккумулятор высокого давления.
4. Датчик давления.
5. Предохранительный клапан.
6. Клапаны высокого давления для прямой и обратной магистрали.
7. Гидравлические фитинги.
8. Виброизолирующие подвесы или крепления.

Насос высокого давления – важнейшая часть всего блока, от того, насколько тихо и надежно он работает, зависит результативность и пользовательские качества системы в целом. Работа насосов высокого давления чаще всего осуществляется при помощи плунжеров – специальных цилиндров, с усилием вытесняющих воду из рабочих камер насоса. Их работа во многом похожа на работу поршней в автомобильном двигателе, основное отличие состоит в том, что уплотнение по контуру плунжера встроено в стенку рабочей камеры. За счет такого решения конструкция способна работать с жидкостями под более высоким давлением.

Гидроаккумулятор высокого давления, заправленный азотом, служит для сглаживания пульсаций давления после насоса и обеспечения постоянного напора в трубопроводах, идущих к распыляющим форсункам. Внутри стального баллона, являющегося корпусом гидроаккумулятора, закреплена эластичная мембрана, разделяющая части, заполненные азотом и водой. Азот, закачанный под давлением, выполняет функцию амортизатора, поглощая скачки давления, вызываемые пульсирующей работой насоса.

При установке плунжерного насоса высокого давления очень важным элементом является механизм подвеса. Он должен обеспечивать качественную изоляцию от вибраций, неизбежно возникающих во время работы. Это особенно важно, если установка предназначена для монтажа в жилые помещения.

Системы трубопроводов, клапанов и форсунок высокого давления

Для распыления воды в увлажняемые зоны необходимы:

1. Композитные трубы высокого давления, которые состоят из двух слоев: внутренний из фторопласта PTFE,
   внешний – оплетка из нержавеющей стали (наружный диаметр – 5, 7 или 11 мм).
2. Специальные соединения: тройники и фитинги из нержавеющей стали.
3. Форсунки распыления с управляющим клапаном (активные) или без клапана (пассивные).

Трубопровод, подающий очищенную воду на форсунки, монтируется по кольцевой схеме, то есть подающий и возвратный концы присоединяются к центральному блоку. Кольцевая схема требуется, чтобы обеспечить автоматические регулярные промывки всей трассы для поддержания постоянной чистоты внутренних поверхностей трубопроводов и исключения возможности роста бактерий.

Композитные трубы высокого давления имеют два слоя. Внутренний слой сделан из фторопласта PTFE (Тефлон®). Он имеет рекордно низкие коэффициент трения и адгезию (липкость), а также обладает максимальной химической инертностью. Это значит, что к внутренней поверхности труб не будут прилипать биопленки из микроорганизмов. Кроме этого, Тефлон® не может служить для бактерий питанием, в отличие от других полимеров. Все это делает трубу высокого давления самоочищающейся. Даже после длительного простоя труба быстро избавляется от загрязнений с возобновлением работы системы. Другие типы полимеров не могут дать нужного результата. Внешний слой композитных труб высокого давления – плотная оплетка из нержавеющей стали, благодаря которой труба становится «бронированной», хотя сохраняет гибкость. Такую трубу практически невозможно случайно повредить. При монтаже она не изламывается, не повреждается острыми элементами строительных конструкций, по случайности не режется и не прокалывается, способна выдерживать значительные продольные, поперечные и изгибающие усилия. Нечувствительна к нагреву от осветительных приборов.

Концы каждого отрезка трубопровода оформляются специальными фитингами с обжимными гильзами, все изготовлено из нержавеющей стали.

В кольцевую магистраль устанавливаются специальные тройники из нержавеющей стали, обеспечивающие Т-образные отводы к форсункам. Отвод является слепым при выключенной форсунке и для поддержания его чистоты необходимо включать форсунку на несколько минут ежедневно. Время включения для регулярной промывки и заполнения чистой водой зависит от длины отводящего участка трубопровода. Из этого правила есть исключение: конструкция форсунок-разветвителей Gravity в системе увлажнения воздуха UniverseDIY не требует промывок.

Распыляющие воду форсунки бывают активными и пассивными. Активные форсунки в своем составе имеют клапан высокого давления, который открывает и закрывает подачу воды из магистрального кольца по необходимости. Активные форсунки могут работать независимо друг от друга, обеспечивая управляемую независимую подачу воды в разные зоны и помещения. Пассивные форсунки не имеют встроенного клапана и, таким образом, распыляют воду пока в магистральном кольце есть давление. Они работают синхронно, обеспечивая одновременное образование тумана во всех точках установки.

Тройники магистрали и клапаны форсунок обычно устанавливаются скрыто, поэтому в состав большинства форсунок для вывода распыляющего наконечника из стены или потолка входят удлиняющие трубки из нержавеющей стали с наружным диаметром 3 мм. К их достоинствам можно отнести: пластичность для придания формы, высокую механическую прочность, красивый внешний вид, стабильность формы после сгибания. Последние два качества позволяют ручным сгибанием придавать трубке, выходящей из стены или из потолка, нужную форму.

Каждая форсунка имеет в составе конструкции:

1. Распыляющую вставку из искусственного рубина или сапфира.
2. Вихревую камеру.
3. Антикапельный клапан.
4. Фильтр.
5. Корпус из нержавеющей стали.

Применение вставки высокой твердости из рубина или сапфира обеспечивает, по сравнению с традиционными форсунками из нержавеющей стали, более тонкое и равномерное распыление благодаря четкой геометрии отверстия. В традиционных форсунках края отверстия, выполненного в стали, теряют четкость формы в течение одного-двух лет и качество распыления значительно падает. Вставки из искусственных камней обеспечивают стабильную работу в течение 10 лет и более. Распыляющее отверстие обычно имеет размер в пределах 85 – 200 микрон, его диаметр в каждой конкретной модели зависит от требуемой производительности форсунки и подводимого давления.

Вихревая камера расположена перед распыляющим отверстием и служит для формирования вихреобразного движения воды. Использование вихревых камер в современных форсунках обеспечивает четкий и стабильный конус распыления и способствует формированию мелких капелек воды постоянного размера. Благодаря такому решению факел тумана имеет предсказуемые размеры, что очень важно при проектировании системы.

Антикапельный клапан – очень важная часть форсунки. Благодаря его использованию исключено образование капель на конце форсунки во время включения и выключения. Задача этого клапана – перекрыть подачу воды, если давление невелико и не способно обеспечивать эффективное туманообразование.

Фильтр необходим для исключения попадания пыли и микрочастиц, которые могли остаться в трубопроводе после монтажа. В зависимости от производителя, такой фильтр может быть из прессованного нетканого синтетического материала или из нержавеющей стали. Фильтрующая способность обычно составляет 40 микрон, что обеспечивает эффективную защиту распыляющего отверстия.

Все детали форсунок, работающих на воде высокой степени очистки, обязательно выполняются из нержавеющей стали. Деминерализованная и деионизированная вода агрессивна по отношению ко многим металлам, в том числе к латуни. Быстрая коррозия форсунок из латуни, даже с защитным покрытием из никеля, исключает возможность их применения для очищенной воды.

Остались вопросы?

Имя

Телефон

Email

Сообщение

Отправить