DE2529057A1

DE2529057A1 - Dampf-luftbefeuchter

Info

Publication number: DE2529057A1
Application number: DE19752529057
Authority: DE
Inventors: Juergen Prof Lettner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1975-06-30
Publication date: 1977-02-03

Description

Dampf - Luftbefeuchter Die Erfindung betrifft einen Dampf-Luftbefeuchter zur trockenen (nebelfreien bzw. aerosolfreien) Befeuchtung von Luft nit Wasserdaipf, insbesondere für Klimaanlagen.
Einen Dampf-Luftefeuchter, der die Luft trocken d.h. nebelfrei bzw.
aerosolfrei nit Wassedampf befeuchtet, gibt es bisher nicht. Bei diesen Befreuchtungsverfahren ist es unbedingt erforderlich, daß die Enthalpie jedes einzelnen Wasserdampft-Moleküle nach den Verlassen der Dampfdüse bis zur sollstindigen Verteilung in der Luft jederzeit der Enthalpie des überhitzten Wasserdampfes bei dem jeweiligen Wasserdampf-Partialdruck entspricht. Nur unter dieser Voraussetzung ist sichergestellt, daß die Luft ohne teilweise Kondensation des eingeblasenen Wasserdaipfes d.h.
ohne Nebelbildung bzw. ohne Aerosolbildung befeuchtet wird.
In der Klimatechnik werden Danpf-Luftbefeuchter verwendet, die Sattdampf oder leicht überhitzten Dampf (laipfteaperatur 100 bis etwa 120 °C), mehr oder weniger gut verteilt, in die Luft einblasen.
Es ist bekannt, daß bei dieser Art der Dampf-Luftbefeuchtung ein Teil des eingeblasenen Wasserdampfes von der Luft unter die zum jeweiligen Wasuerdamp-Partialdruck gehörende Sättigungstemperatur abgekühlt wird und infolgedessen kondensiert. Die so entstandenen Kondensattröpfchen führen zu Nebelbildung bzw. Aerosolbildung. Sie sind grundsätzlich unerwünscht, denn sie verursachen Störungen, Schäden oder untragbare Nebenerscheinungen in den Klinaanlagen bzw. in den klimatisierten Systemen Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die trockene (nebelfreie bzw. aerosolfreie) Darpf-Luftbefeuohtung zu realisieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wasserdampf in einen Überhitzer bei Atmosphärendruck oder einem höheren Druck sehr stark überhitst wird (z.3. auf 250 °C), bevor er über das Düssensystem in die Luft eingeblasen wird. Da Wasserdampf von Atmosphärendruck und einer Überhitzungstemperatur von z.B. 250 °C näherungsweise -wie die Luft- als ideales Gas bezeichnet werden kinn, ist diese Art der Dampf-Luftbefeuchtung einer Mischung zweier Gase gleichzusetzen. des Austritt aus der Düse ist der Dampfdruck gleich dei Gesamtdruck des Luftsystems. Mit der Verteilung des überhitzten Wasserdampfes ia der Luft fällt sein Druck kontinuierlich ab bis auf den Wasserdampf-Partialdruck, der des Luftzustand nach abgeschlossener Befeuchtung bzw. Dampfverteilung zugeordnet ist. Während dieses Mischvorganges entspricht die Bnthalpie jedes einzelnen Wasserdampf-Moleküle Jederzeit der Snthalpie des überhitzten Wasserdampfes bei des Jeweiligen Wasserdampf-Partialdruck. Die erforderliche Überhitzungstemperatur richtet sich nach der Anfangstemperatur sowie dem Anfang-Feuchtegehalt und des geforderten End-Feuchtegehalt der Luft, der Lufteschwindigkeit und der Ausbildung des Düsensystems.
Die Dampfleitung und das Düsensystems sind gegen Wärmeverluste gut zu isolieren und ggf. nit einer, die Wärieverluste deckenden, Heizung u versehen, so daß einerseits die Dampftemperatur bein austritt aus den Düsen den Betriebserfordernissen entspricht und andererseites die Luft beim Vorbeiströmen an dem Düsensystem nicht erwärmt wird. Die Heizung der Daipfleitung und des Düsensystems kann auch teilweise oder vollständig die Aufgabe des Überhitzers übernehmen. Die ideale Dampf-Luftbefeuchtung verlangt, daX jedes Wasserdampf-Molekül einzeln an der richtigen Stelle in die Luft entlassen wird. Diese Forderung ist in der Praxis nicht erfüllbar. Das Düsensystem (einschließlich Heizung uns Isolation) ist deshalb in der geometrischen und strömungstechnischen Anordnung und Auebildung der Dampfdüsen so zu gestalten, daß eine rasche und vollständige Verteilung des Wasserdampfes in der Luft gewährleistet ist und daß sein Strömungswiderstand auf der Luftseite gering ist.
Der einzublasende Dampfstrom richtet sich nach den Luftstrom sowie den Anfangs-Feuchtegehalt und den End-Feuchtegehalt der Luft und wird über ein Ventil in der Danpfzuleitung oder, wenn ein besonderer Daupferzeuger ausschließlich für die Versorgung des Dampf-Luftbefeuchters betrieben wird, über die Daipferzeuger-Heizung geregelt. Die Heizung des Dampf-Überhitzters und/oder die Heizung der Dampfleitung sowie des Düsensystens wird nach der erforderlichen Uberhitzungstenperatur geregelt.
Dampferzeugung, Dampfüberhitzung und Dampfverteilung auch in der Art erfolgen, daß entsprechend den benötigten Dampfstrom das Speisewasser dosiert einem Zwangsdurchlaufapparat mit angeschlossenem Düsensystem zugeführt wird, iL diesen verdampft und als überhitzter Danpf an den Düsen austritt. Die Heizung wird hierbei nach der erforderlichen Überhitzungstemperatur des Dampfes geregelt. Bei dieser weiteren Aubildung der erfindung wird die Trägheit des gesamten Dampf-Luftbefeuchters auf ein Minimum reduziert.
Die Heizungen des Dampf-Luftbefeuchters und ggf. des Dampferzeugers können innerhalb und/oder außerhalb der Behälter bzw. Rohrleitungen angeordnet werden, sie könne aber auch Bestandteile der Behälterwände bzw. Rohrwände sein.
Die Heizung des Dampf-Luftbefeuchters und ggf. des Dampferzeugers kann auf elektrischen Wege und/oder nit Hilfe eines geeigneten Wärneträgers entsprechender Temperatur erfolgen.
Der Danpf-Luftbefeuchter ist auch für den Fall geeignet, drß der Luft nicht Wasserdanpf sondern ein. anderer, leicht kondensierender Dampf zugemischt werden eoll.
Die nit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß - erstmalig in der Technik der Dampf-Luftbefeuchtung - eine trockene (nebelfreie bzw. aeroslfreie) Befeuchtung der Luft mit Wasserdampf ermöglicht und daß weiterhin - ebenfalls erstmalig in der Technik der Luftbefeuchtung - alle Voraussetzungen für eine hygienisch einwandfreie und sterile Luftbefeuchtung erfüllt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt Bild 1 den schematischen Aufbau und die Wirkungsweise der Erfindung.
Der von einen Daipferzeuger oder einer anderen Danpfquelle koniende Sattdanpf bw. schwach überhitzte Dampf 6 (Daipftenperatur 100 bis etwa 120 °C) gelangt durch die Dampfzuleitung 1 in den Überhitzer 2, wird dort durch die Überhitzerheizung 8 auf die erforderlich tberhitzungstemperatur (z.B. 250 °C) überhitzt, strömt als sehr stark überhitzer Dampf 7 durch die Daipfleitung 3 im das Düsensystem 4 und tritt als sehr stark überhitzter Dampf 7 an den Düsen 5 aus. Der Dznpf-Luftbefeuchter ist nit der Isolation 11 versehen, die Wärmeverluste der Danpfleitung 3 werden durch die Heizung 9 und die Wärmeverluste des Düsensytems 4 durch die Heizung 10 abgedeckt.

Claims

Patentansprüche

1. Dampf-Luftbefeuchter zur trockenen, nebeifreien bzw. aerosolfreien Befeuchtung von Luft mit Wasserdampf, insbesondere für Klimaanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß der Befeuchtungsdampf in überhitzer bei Atiosphärendruck oder einer höheren Druck genügend überhitzt wird und nach Durchatrömen der Daipfleitung über das Düsensysten in die Luft eingeblasen wird, wobei die Überhitzungstemperatur etwa im Bereich zwischen 140 cc und 400 °C liegt.

2. Dampf-Luftbefeuchter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Uberhitzungstenperatur von der Anfangs temperatur sowie dem Anfangs-Feuchtegehalt und den geforderten End-FEuchtegehalt der Luft, der Luftgeschwindigkeit und der Ausbildung des Düsensystems abhängig ist.

5. Daipf-Luftbefeuchter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überhitzer gegen Wärmeverluste isoliert ist.

4. Dampf-Luftbefeuchter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfleitung und das Düsensystei gegen Wärmeverluste isoliert sind, so daß die Luft beia Vorbeiströnen an der Daipfleitung und dem Düsensystem nicht erwärnt wird.

5. Daipf-Luftbefeuchter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Daipfleitung und das Düsensystem zur Abdeckung der Wärmeverluste nit Je einer eigenen Heizung versehen sind.

6. Dampf-Luftbefeuchter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung der Dampfleitung und die Heizung des Düsensystems teilweise oder vollständig die Aufgabe des Überhitzers übernehmen.

@ Danpf-Luftbefeuchter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Danpfdüsen des Düsensystens geonetrisch und strömungstechnisch so angeordnet und ausgebildet sind, daß eine rasche und sollständige Verteilung des Wasserdampfes in der Luft gewährleistet ist und daß der Strömungswiderstand auf der Luftseite gering ist.

d. Dampf-Luftbefeuchter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der einzublasende Dampfstrom über ein Ventil in der Dampfzuleitung geregelt wird.

9. Dampf-Luftbefeuchter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der einzublasende Dampfstrom über die Heizung des Dampferzeugers geregelt wird.

10. Dampf-Luftbefeuchter nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung der Daipfleitung und des Düsensysteis nach der erforderlichen Überhitzungstemperatur des Dampfes beim Austritt aus den Dampfdüsen geregelt wird.

11. Dampf-Luftbefeuchter nach Anspruch 1 bis 7 und 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß Dampferzeugung, Dznpfüberhitsung und Dampfverteilung in einem Zwangsdruchlaufapparat mit angeschlossenem Düsensystem erfolgen.

12. Danpf-Luftbefeuchter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend dem benötigten Dampfstrom das Speisewasser dosiert (geregelt) den Zwangdurchlaufapparat zugeführt wird.

13. Dampf-Luftbefeuchter nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, drß die Heizung des Zwangsdurchlaufapparates nit angeschlossenen Düsensystem Moh der erforderlichen Uberhitzungs temperatur des Dampfes beim Austritt aus den Dampfdüsen geregelt wird.

14. Dampf-Luftbefeuchter nach Anspruch 1 bis 7 und 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungen des Dampf-Luftbefeuchters und ggf. des Dampferzeugers innerhalb und/oder außerhalb der Behälter bzw. der Rohrleitungen angeordnet sind oder Bestandteile der Behälterwände bzw der Rohrwände sind.

15. Dampf-Luftbefeuchter nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Luft nicht Wasserdampf sondern ein anderer, leicht kondensierender Dampf zugemischt wird.

L e e r s e i t e