DE2325120C3

DE2325120C3 - Dampfluftbefeuchter für eine Klimaanlage

Info

Publication number: DE2325120C3
Application number: DE19732325120
Authority: DE
Inventors: Johannes Maria Waalwijk Wuyten (Niederlande)
Original assignee: Holland Heating Bv Waalwijk (niederlande)
Current assignee: Holland Heating Bv Waalwijk (niederlande)
Priority date: 1973-04-05
Filing date: 1973-05-17
Publication date: 1979-10-04
Also published as: NL154591B; FR2224710A1; DE2325120A1; NL7304777A; DE2325120B2; BE813177A; FR2224710B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampfluftbefeuehter für eine Klimaanlage, bei der die zu klimatisierende Luft vom Lufteinlaß nacheinander durch einen Kühler, einen Vorerhitzer und den eine Verengung mit einem engsten Durchtrittsquerschnitt von höchstens 75% des Durchtrittsquerschnitts des Vorerhitzers aufweisenden Dampfluftbefeuehter zum Luftaustritt unter Förderung durch ein Gebläse strömt und bei der in der Verengung des Dampfluftbefeuchters ein Dampfzuführungsrehr angeordnet ist.

Bei der Luftbefeuchtung mittels Dampf in einer Klimaanlage ist es wichtig, daß die ganze Menge des in den Luftstrom eingespritzten Dampfes in Dampfform in die Luft aufgenommen wird und kein Kondensat verbleibt, so daß die Gefahr eines Niederschlages in der Klimaanlage und in den sich daran anschließenden Auslaßrohr vermieden wird. Bei einem bekannten Dampfluftbefeuehter für Klimaanlagen (Vortragsmanuskript einer Vortragsveranstaltung des VDI, Arbeitskreis technische Gebäudeausrüstung, in Köln, 1972), ist einem Vorers hitzer eine Rohrverengung nachgeschallet, in der die Dampfzuführungsrohre angeordnet sind. Die Rohrverengung endet frei in einem Rohr, dessen Querschnitt im wesentlichen dem des Querschnitts vor der Rohrverengung entspricht, so daß die Luft aus den Verengungen

ίο schichtweise mit unterschiedlicher Feuchtigkeit austritt Daher ist bei dieser Anordnung eine relativ große Baulänge zwischen der Verengung und dem Feuchtigkeitsbegrenzungsregler erforderlich, um die benetzte Luft mit der trockenen Luft zu vermischen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine wirksame und kondensatfreie Dampfbefeuchtung der Luft in einer Klimaanlage mit kleiner Baugröße und entsprechend kostensparend zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dampfluftbefeuehter als Venturirohr ausgebildet ist, und daß vor dem Venturirohr im Bereich des Eingangs des Dampfluftbefeuchters Wirbelungen erzeugende Turbulenzmittel angeordnet sind.

Mit diesen erfindungsgemäßen Maßnahmen wird

erreicht, daß die Luft beim Durchströmen des Dampfluftbefeuchters eine starke Verwirbelung durch die Turbulenzmittel und gleichzeitig eine beträchtliche Geschwindigkeitserhöhung erfährt, wobei in dem divergierenden Teil des Venturirohrs eine besonders innige Vermischung der benetzten Luft mit der trockenen Luft erreicht wird. Daraus ergibt sich eine kondensatfreie vollständige Aufnahme des Dampfes in dem gesamten Luftstrom auf einer sehr großen Wegstrecke, so daß eine sehr kurze Baulänge des Dampfluftbefeuchters und seines Austrittsrohres ermöglicht wird. Durch die Verwendung des Venturirohrs sind sowohl der Luftwiderstand als auch das Luftrauschen gering, während dennoch infolge des nur örtlich kleinen Durchgangs eine hohe Luftgeschwindigkeit und eine damit verbundene intensive Vermischung der Luft im Luftstrom erzielt wird.

In vorteilhafter Weise wird das Dampfzuführungsrohr in der Kehle des Venturirohrs angeordnet, wobei die mittlere Luftgeschwindigkeit vorzugsweise mehr als 4 m/sek und weniger als 8 m/sek, insbesondere 6 m/sek beträgt.

Die Kondensierung von Feuchtigkeit an der Wand wird dadurch verhütet, daß die Turbulenzmittel in erster Linie starke V/irbelungen in der Mitte des Luft flusses erzeugen, wobei eine dünne Luftschicht die Wand vor Berührung mit der feuchten, noch Wassertropfen enthaltenden Luft abschirmt. Zusätzliche Turbulenzmittel ergeben eine allmählich fortschreitende Vermischung der dünnen Luftschicht mit der feuchten Luft, so daß am Ende des Dampfluftbefeuchters ein nahezu homogener, feuchter Luftfluß erzielt wird. Die die starken Wirbelungen erzeugenden Turbulenzmittel können aus einer Stauplatte bestehen, die in der Mitte vor einem Dampfzuführungsrohr angeordnet ist, die zu sätzlichen Turbulenzmittel können durch die scharf zu rückspringende Schulter des Venturirohrs gebildet werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand verschiedener in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter

f>5 Ausführungsformen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schema einer Klimaanlage mit einem Dampfluftbefeuehter nach der Erfindung, die Fig.2. 3, 4 und 5 in vergrößertem Maßstab je einen

Längsschnitt durch jeweils einen anderen Dampfluftbefeuchter für die Klimaanlage nach F i g. 1,

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI durch den Dampfluftbefeuchter nach F i g, 2,

F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VlI durch den Dampfluftbefeuchter nach F ί g, 3,

Die Klimaanlage 1 nach Fig. I besteht aus einem Schrank 2, der einen an eintn Lufteinlaß 3 angeschlossenen Luftmischer4, ein Filters, einen Vorerhitzer6, einen Kühler 7, einen Spritzschirm 8, einen Dampfluttbefeuchter9, einen Nacherhitzer 10 und ein einem Luftablaß 11 vorgeschaltetes Gebläse 12 enthält Ein durch eine Klappe 15 regelbarer Luftzufuhrkanal 14 verbindet einen zu klimatisierenden, mit einem Ablaßventilator 49 versehenen Raum 13 eines Gebäudes mit dem Luftmischer, der außerdem durch eine Klappe 17 mit der Außenluft in Verbindung steht Der AbIaB 11 ist durch eicen Luftzufuhrkanal 18 der Klimaanlage 1 mit dem Raum 13 verbunden.

Der Durchgang A des Filters 5, des Vorerhitzers 6, des Kühlers 7, des Spritzschirms 8, des Nacherhitzers 10 und der Durchgang A des Auslaufs 19 des Darcpfluftbefeuchters 9 sind im wesentlichen gleich, so daß diese Klimatisierungselemente 5,6,7,8,9 und 10 anschließend aneinander in einem durchlaufenden Schrank 2 untergebracht werden können. Die Klimaanlage und insbesondere das Gebläse 12 und der Durchgang A sind derart bemessen, daß die Luftgeschwindigkeit im Durchgang A 2 bis 3 m/sek beträgt

Der Dampfluftbefeuchter hat ein an seinen Eingang 20 angeschlossenes Venturirohr 21. Mittig in der Kehle 22 des Venturirohrs 21 ist ein sich über die Breite des Dampfluftbefeuchters 9 erstreckendes Dampfrohr 23 angeordnet, das aus kleinen, über die Breite des Dampfluftbefeuchters 9 verteilten Löchern 24 Dampf in den Luftstrom 27 spritzt Dieser Luftstrom 27 wird durch Turbulenzmittel, die aus einer Stauplatte 28 mit kurzen Flanschen 29 bestehen, in starke Wirbelung 25 gebracht. Dank der heftigen Turbulenz des Luftflusses wird der Dampf 26 praktisch homogen über den Durchgang B der Kehle 22 verteilt, so daß nahe den Wänden 30 des Venturirohrs 21 dünne nicht oder kaum durch Dampf benetzte Luftschichten 31 entstehen, die eine Kondensierung an den Wänden 30 verhüten. Das Venturirohr 21 endet schroff in einem Abstand C von der Wand 32 des Auslaufs 19. Das schroffe Ende 33 des Venturirohrs bildet zusätzliche Turbulenzmittel, die zusätzliche Wirbelungen 34 erzeugen, so daß die trocknen, dünnen Luftschichten 31 mit der befeuchteten Luft gemischt werden und der Luftstrom am Ausgang 35 des Durchgangs A nahezu gleichmäßig ist. Der Minimaldurchgang B des Dampfbenetzers 9, d. h. der Durchgang der Kehle 22 beiderseits des Dampfrohres 23, beträgt maximal 75% des Durchgangs A, so daß die mittlere Luftgeschwindigkeit in der Kehle 22 mehr als 4 m/sek bis 8 m/sek beträgt. Vorzügliche Resultate ergaben sich bei einer mittleren Geschwindigkeit von 5 bis 7 m/sek, wobei die Luftgeschwindigkeit von 6 m/sek optimal war. Als Resultat wird hier verstanden, daß alle, Dampf 26 im Luftstrom 27 nach einem verhältnismäßig s kurzen Auslauf 19 am Ausgang 35 als Teilchen von weniger als 1 bis 5 μ aufgenommen wird, bei welcher Abmessung die Tropfen nicht mehr zum Kondensieren geneigt sind.

Ein Beispiel der Abmessungen eines Dampfluftbefeuchters ist:

Durchgang A ist m² bei einer Schrankhöhe «on 1,6 m und einer Breite von 4 m
Durchgang ß ist 3,2 m².
Oberfläche der Stauplatte 28 ist 0,6 m².
Die Konvergenzlänge F des Venturirohrs 21 ist 0,4 m.

Der Abrundungsradius des Venturis ist 0,1 m.
Die Länge G der Kehle 22 ist 0,2 m.
Die Divergenzlänge / ist 0,5 m bei einem Divergenzwmkel a von 14°.

Der Abstand zwischen der Staulatte 28 und dem Dampfrohr 23 ist 0,38 m.
Die Menge behandelter Luft ist etwa 19 nWsek.
Die Längen D\, Di, D3 oder D» des Auslaufs 19 sind von der verlangten, relativen Feuchtigkeit abhängig 2nd betragen 0,24,0,7,1,24 bzw. 1,9 m bei 75, 80, 85 bzw. 90% relativer Feuchtigkeit.
Um Kondensierung auf der Außenseite des Dampfrohres 23 zu verhüten, wird das Dampfrohr 23, dessen Löcher 24 entgegen der Luftströmung 2/ gerichtet sind, und dessen Zufuhr 36 durch ein Ventil 38 gesteuert wird, von einem Mantel 37 umgeben, durch den Dampf von einer Zufuhr 39 zuerst in Richtung des Endes 40 und dann dem Auslaß 41 zuströmt (s. F i g. 6). Der Auslaß 41 ist über einen Kondenstopf 16 mit einer Kondensabfuhr 44 an die Zufuhr 36 angeschlossen.

Die Abmessungen und die Konstruktion des Dampfbenetzers nach F i g. 3 sind gleich denen nach F i g. 2, wobei jedoch ein anderes Dampfrohr 23 (s. Fi g. 7) vorgesehen ist. Dieses Dampfrohr 23 hat vertikal aufwärts gerichtete, in der Mitte der Kehle angeordnete Löcner 24. Der Dampf tritt aus einem Innenrohr 42 durch abwärts gerichtete Öffnungen 43 in das Dampfrohr 23 ein. Aus diesem strömt er aufwärts aus den Löchern 24, während das Kondenswasser, di*s sich unten im Dampfrohr 23 sammelt, durch eine Kondensabfuhr 44 wegfließt.

F i g. 4 zeigt einen Dampfluftbefeuchter 9, in dem die Höhe des Strömungskanals etwa zweimal größer als nach F i g. 2 ist. Nach F i g. 4 ist die Ausführungsform nach F i g. 2 gleichsam verdoppelt, da zwei Venturirohre 21 übereinander angeordnet sind, die mit je einer Stauplatte 28 und einem Dampfrohr 23 versehen sind.

Auch F i g. 5 zeigt eine Verdopplung des Luftbefeuchters nach F i g. 3.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dampfluftbefeuchter für eine Klimaanlage, bei der die zu klimatisierende Luft von; Lufteinlaß nacheinander durch einen Kühler, einen Vorerhitzer und den eine Verengung mit einem engsten Durchtrittsquerschnitt von höchstens 75% des Durchtrittsquerschnitts des Vorerhitzers aufweisenden Dampfluftbefeuehter zum Luftaustritt unter Förderung durch ein Gebläse strömt und bei der in der Verengung des Dampfluftbefeuchters ein Dampfzuführungsrohr angeordnet ist.dadurchgekennzeichn e t, daß der Dampfluftbefeuehter (9) als Venturirohr (21) ausgebildet ist und daß vor dem Venturirohr (21) im Bereich des Eingangs (20) des Dampfluftbefeuchters (9) Wirbelungen erzeugende Turbulenzmittel (28) angeordnet sind.

2. Dampfluftbefeuehter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampfzuführungsrohr (23) in der KeHe (22) des Venturirohr« (21) angeordnet ist

3. Dampfluftbefeuehter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Turbulenzmittel (33) nahe der Wand (32) des Dampfluftbefeuchters (9) angeordnet sind.

4. Dampfluftbefeuehter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Venturirohr (21) in einem Abstand (C) von der Wand (32) des Dampfluftbefeuchters (9) mit einer scharf zurückspringenden Schulter (33) endet.

5. Dampfluftbefeuehter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzmittel durch mindestoa·; eine Stauplatte (28) gebildet werden.

6. Dampfluftbefeuehter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauplatte (28) mittig vor dem Dampfzuführungsrohr (23) angeordnet ist.

7. Dampfluftbefeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzmittel (28) in einem Abstand (F) von etwa 0,4 m vor dem Dampfzuführungsrohr (23) angeordnet sind.

8. Dampfluftbefeuchter nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Luftgeschwindigkeit im Engquerschnitt (22) im Bereich zwischen 4 und 8 m/sek, insbesondere 6 m/sek liegt.