Konstrukcja Wentylatora Osuszacza: Szczegółowy Przegląd
- Szczegóły
Osuszacze powietrza to urządzenia elektryczne, które absorbują wilgoć z powietrza, zamieniając ją w wodę. Woda zbierana jest do zbiornika osuszacza lub odprowadzana na zewnątrz. Dzieje się tak z powodu sorpcyjnych właściwości powietrza, które pochłania wilgoć ze ścian, podłóg i innych elementów wyposażenia wnętrz.
Wentylatory odgrywają kluczową rolę w działaniu osuszaczy powietrza, zapewniając odpowiedni przepływ powietrza przez urządzenie. W zależności od typu osuszacza, wentylatory mogą różnić się konstrukcją i funkcją.
Zasada Działania Osuszaczy
Osuszacze działają z dwoma strumieniami powietrza. Główny strumień powietrza, POWIETRZE TECHNOLOGICZNE, jest osuszane, a drugi, mniejszy strumień powietrza wykorzystywany jest do regeneracji rotora. Dwa wysokowydajne wentylatory i silniki elektryczne wytwarzają dwa oddzielne strumienie powietrza płynące w przeciwnych kierunkach przez rotor.
POWIETRZE TECHNOLOGICZNE jest pobierane przez rotor osuszający, a wilgoć pochłaniana przez materiał osuszający rotora. Stosuje się głównie żel krzemionkowy, który jest materiałem higroskopijnym, potrafiącym zaabsorbować wielokrotność swojej wagi w postaci wilgoci, jednak zawsze w postaci pary, nie wody. W trakcie przechodzenia przez wirnik, wilgoć z powietrza pochłaniana jest przez żel krzemionkowy, a powietrze przesyłane jest z urządzenia już jako strumień suchego powietrza do dalszej obróbki, lub bezpośrednio do pomieszczenia, w zależności od potrzeb. Proces osuszania może odbywać się pomiędzy skrajnymi wartościami temperatury, już od -30°C aż do +40°C.
Oddzielny strumień POWIETRZA REGENERACYJNEGO pobierany jest przez osuszacz w przeciwnym kierunku, przez nagrzewnicę, gdzie temperatura zwykle podnoszona jest o +100°C powyżej temperatury otoczenia. Ogrzewanie to zwiększa zdolność powietrza do absorbowania wilgoci, a w wyniku różnicy w ciśnieniach pary pomiędzy tym strumieniem powietrza, a powierzchnią rotora, wilgoć z rotora oddawana jest do strumienia powietrza regeneracyjnego i przesyłana na zewnątrz w postaci pary wodnej.
Przeczytaj także: Zasada działania nawilżacza ultradźwiękowego
Konstrukcja Osuszacza
Korpus osuszacza wykonany jest w standardzie z malowanych izolowanych płyt warstwowych ze stali ocynkowanej lub ze stali nierdzewnej AISI304, jeżeli wymaga tego proces technologiczny. Górny panel jest zdejmowany na potrzeby konserwacji i w celu umożliwienia dostępu do podzespołów elektrycznych, natomiast dostęp do podzespołów wewnętrznych jest z przodu.
Wentylator
Wentylatory są bezpośrednio sprzężone z jednofazowymi lub trójfazowymi silnikami o stopniu ochrony IP55, ISO F, klasy B. Dostęp w celach konserwacyjnych jest możliwy po zdjęciu drugiego panelu wewnętrznego, co ogranicza ryzyko zranienia w czasie pracy urządzenia.
Rotor
Rotor osuszający zainstalowany w osuszaczu jest obecnie najlepszym dostępnym na rynku, oferującym o około 8% lepszą wydajność usuwania wilgoci i o 25% mniejszy spadek ciśnienia powietrza w porównaniu do większości urządzeń oferowanych na rynku. Rotor ma drobno karbowaną budowę wykonaną z pofałdowanego i odpornego na wysoką temperaturę materiału i oferuje ogromną powierzchnię kontaktu dla strumienia powietrza technologicznego przy bardzo małej objętości. Karbowany i warstwowy charakter konstrukcji zapewnia dużą powierzchnię kontaktu z przepływającym strumieniem powietrza, aby zmaksymalizować usuwanie wilgoci. Rotor jest całkowicie odporny na wilgotne i gorące powietrze, więc może być on stosowany w połączeniu z wężownicą do chłodzenia wstępnego. Dodatkowo, rotor nie zostanie uszkodzony, jeżeli jeden ze strumieni powietrza zatrzyma się z jakiegokolwiek powodu.
System Transmisji
Do obracania rotorem stosuje się pasowy układ napędowy. Prędkość ruchu zawiera się zwykle jest pomiędzy 6 a 12 obrotami na godzinę. Mocny silnik napędu bezpośredniego i przekładnia redukcyjna, działającą na pasie z ciernym stykiem z zewnętrznym pierścieniem bębna wirnika. Układ napinania pasa służy do utrzymywania prawidłowego naprężenia pasa i zapobiegania ześlizgiwaniu się. Obrót rotora widoczny jest po zdjęciu przedniej płyty j, co pozwala na określenie prawidłowego działania.
Wężownica do Ogrzewania Powietrza Regeneracyjnego
Elektryczna wężownica regeneracyjna posiada stalowe elementy w połączeniu gwiazdowym, podzielone na 2, 3 lub więcej układów sterowania sekwencyjnego do modulacji mocy.
Przeczytaj także: Obudowa m-ATX od Fractal Design
Filtry
Osuszacz posiada dwa oddzielne filtry G4: jeden na wlocie powietrza technologicznego i jeden na wlocie powietrza regeneracyjnego o wysokiej temperaturze.
Panel Elektryczny
Panel elektryczny wykonany jest zgodnie z przepisami europejskimi 73/23 i 89/336. Dostęp do panelu elektrycznego jest od góry, po zdjęciu płyty. Wszystkie jednostki zawierają standardowo następujące elementy: wyłącznik główny, wyłączniki magneto-termiczne (do wentylatora i ochrony przed oporem elektrycznym), przekaźniki wentylatora, przekaźniki motoreduktora i przekaźniki oporu elektrycznego (jeżeli występują).
Rodzaje Osuszaczy Powietrza
Wyróżnia się dwa główne typy osuszaczy powietrza: kondensacyjne i adsorpcyjne.
- Osuszacze kondensacyjne: Są efektywne energetycznie i ekonomiczne, szczególnie w warunkach, gdzie względna wilgotność powietrza wynosi od 45 do 60% i w temperaturze od ok. +5 do +36°C.
- Osuszacze adsorpcyjne: Stosowane są tam, gdzie kondensacyjne osuszacze napotykają na swoje granice fizyczne, wymagając utrzymania minimalnej wilgotności bezwzględnej powietrza.
Osuszacze Kondensacyjne - Zasada Działania
Podstawą każdego kondensacyjnego osuszacza powietrza jest zamknięty obieg chłodzący, który działa na zasadzie pompy ciepła. Wentylator zasysa wilgotne powietrze z otoczenia. Przepływa ono najpierw przez filtr, zainstalowany w celu ochrony wymiennika ciepła, a następnie jest kierowane do parownika. Skondensowana woda gromadzi się w zainstalowanej pod parownikiem wanience zbiorczej na kondensat, a stamtąd jest kierowana bezpośrednio do odpływu lub odpowiedniego zbiornika. Strumień osuszonego powietrza przepływa następnie przez skraplacz, w którym jest ono ogrzewane przez ciepło kondensacji obiegu chłodzącego. Przepływający przez osuszacz strumień powietrza pobiera również część ciepła odprowadzanego przez wentylator i sprężarkę.
Osuszacze Adsorpcyjne - Zasada Działania
Zasada sorpcji opiera się na właściwości niektórych materiałów, polegających na wiązaniu wody na ich powierzchni. Jako środek sorpcyjny stosuje się żel krzemionkowy, tlenki aluminium lub sita molekularne. Wentylator zasysa wilgotne powietrze z otoczenia (powietrze procesowe), które jest przekazywane dalej przez rotor adsorpcyjny. Jest on zbudowany z pofalowanej masy akumulującej o drobnych lamelach, dzięki czemu wykazuje nadzwyczaj dużą powierzchnię wewnętrzną, która jest pokryta silnie higroskopijnym żelem krzemionkowym. Rotor jest podzielony na całym przekroju poprzecznym na sektor osuszania o wielkości 270° i sektor regeneracji o wielkości 90°. Napędzany przez silnik rotor adsorpcyjny obraca się ciągłym, powolnym ruchem z częstotliwością ok. 5-30 obrotów na godzinę. Zawarta w powietrzu para wodna jest wówczas prawie w całości adsorbowana. Powietrze regenerujące, ogrzane wcześniej przez grzałkę regeneracyjną do temperatury ok. 120°C, przepływa przez sektor regeneracyjny 90° rotora na zasadzie przeciwprądu. Związana w rotorze para wodna jest teraz eliminowana w procesie adsorpcji i usuwana na zewnątrz wraz ze strumieniem wilgotnego powietrza.
Przeczytaj także: Odkryj Fruwający Filtr Powietrza
Zastosowanie Osuszaczy Powietrza
Osuszacze powietrza znajdują szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach, m.in.:
- Procesy produkcji, gdzie precyzyjna wilgotność powietrza jest kluczowa dla stabilnej jakości produktów.
- Ochrona rurociągów, instalacji i urządzeń technicznych przed uszkodzeniami na skutek wilgoci.
- Ochrona maszyn i urządzeń wyłączonych z użytkowania przed korozją.
- Zapobieganie dyfuzji pary wodnej przez elementy konstrukcyjne budynku.
- Usuwanie wilgoci w piwnicach, pralniach i domkach letniskowych.
- Osuszanie budynków po zalaniach i podczas prac budowlanych.
- Utrzymanie odpowiedniej wilgotności na pływalniach i w obiektach odnowy biologicznej.
Wybór Odpowiedniego Osuszacza
Przy wyborze osuszacza należy uwzględnić kilka czynników, takich jak:
- Rodzaj osuszacza (kondensacyjny, adsorpcyjny).
- Wydajność osuszania (l/dobę).
- Przepływ powietrza (m³/h).
- Pojemność zbiornika na wodę.
- Poziom hałasu.
- Pobór mocy.
- Funkcje dodatkowe (np. higrostat, timer, automatyczne wyłączanie).
- Rodzaj filtrów i ich dostępność.
Przykładowe Zestawy do Osuszania
Na rynku dostępne są również zestawy do osuszania, składające się z osuszacza powietrza, wentylatora osiowego i nagrzewnicy elektrycznej, idealne do osuszania tynków, ścian i murów po zalaniu.
Przykładowy zestaw może zawierać:
- Osuszacz powietrza budowlany o wydajności 90 l/24h.
- Wentylator osiowy przemysłowy o przepływie powietrza 6300 m³/h.
- Nagrzewnicę gazową o mocy 15 kW.
Historia Wentylatorów
Termin „wentylator” pochodzi od łacińskiego słowa "ventilare", które oznacza "wietrzyć". Starożytni zdawali sobie sprawę z zalet chłodzenia wzmożonym przepływem powietrza i podejmowali w tym celu próby. Pierwszymi prostymi konstrukcjami, które miały wywołać ruch powietrza w pomieszczeniach i nie tylko, były wachlarze wykonane z różnych materiałów. Ich machanie generowało efekt chłodzący, ale wymagało ciągłego wysiłku człowieka.
Chiński rzemieślnik, Ding Huan, wynalazł w czasach dynastii Han wentylator obrotowy, który mógł chłodzić większą przestrzeń, choć wymagał obsługi tylko przez jedną osobę.
Pierwszy projekt wentylatora w Europie powstał podobno dzięki geniuszowi Leonarda da Vinci. Wymyślił on urządzenie, które miało sprężać powietrze, a następnie wyrzucać je przez przewód.
W 1837 roku brytyjski konstruktor William Fourness skonstruował wentylator napędzany silnikiem parowym, a kolejni wynalazcy podążyli w jego ślady.
Pierwszy wentylator produkowany seryjnie i przeznaczony do sprzedaży na rynku został skonstruowany przez dr. Schuylera Skaatsa Wheelera.
W tym samym okresie, kiedy Wheeler opracowywał swój elektryczny wiatrak, Philip Diehl, pracujący w firmie Singer, skonstruował wentylator sufitowy, który wykorzystywał silnik z maszyny do szycia.
Podsumowanie
Wentylatory są nieodłącznym elementem konstrukcji osuszaczy powietrza, wpływając na ich efektywność i wydajność. Wybór odpowiedniego wentylatora i osuszacza zależy od specyficznych potrzeb i warunków, w jakich urządzenie będzie pracować.
tags: #konstrukcja #wentylatora #osuszacza
