Оросительная (форсуночная) камера

Оросительная (форсуночная) камера – аппарат для обработки воздуха водой. Представляет собой камеру, в верхней части которой находятся форсунки, распыляющие воду в виде мельчайших капель, а в нижней – поддон в котором скапливается распылённая вода. Сквозь распылённую воду пропускается обрабатываемый воздух. Вода из поддона может вновь подаваться к форсункам и, таким образом, циркулировать. Кроме того, воду, поступающую к форсункам, могут подвергать нагреву или охлаждению. Если в ходе работы камеры возникает недостаток воды – то он восполняется, а при избытке – вода удаляется.

Характер процесса при обработке воздуха в оросительной камере зависит от температуры воды.

При изображении процессов может вводиться допущение того, что на выходе из камеры воздух имеет относительную влажность 100%, а температура циркулирующей воды не меняется. При практических же расчётах следует считать значение относительной влажности φ на выходе воздуха из оросительной камеры равным не 100%, а порядка 90…95%.

Охлаждение с осушкой

Если температура воды ниже температуры точки росы (t_w<t_р), то на поверхности распыляемых капель воды конденсируется влага, содержащаяся в воздуха, и происходит охлаждение воздуха с уменьшением влагосодержания (осушкой), аналогично процессу охлаждения с осушкой в калорифере. В ходе процесса уменьшаются температура и энтальпия, а относительная влажность достигает предельно возможной величины 100%.

Сухое охлаждение

Если температура воды в оросительной камере равна температуре точки росы (t_w = t_р), то происходит охлаждение воздуха без изменения влагосодержания d=const, аналогично процессу сухого охлаждения в калорифере Температура и энтальпия воздуха будут падать, а относительная влажность – возрастать.

Адиабатический (изоэнтальпийный) процесс (увлажнение с охлаждением водой)

Процесс наблюдается в оросительной камере, при контакте воздуха с водой, к которой не подводится и не отнимается тепло (рециркуляционная вода) – этр вода, которая насосом перемещается из поддона камеры к форсункам и снова распыляется.

Адиабатический процесс – изменение состояния воздуха без изменения теплосодержания, т. е. воздух не получает и не отдаёт энергию: I = const. При этом снижается температура воздуха, увеличиваются влагосодержание и относительная влажность (t₂<t₁, I₂=I₁= const, φ₂>φ₁, d₂>d₁).

Количество воды (расход), уносимой обрабатываемым воздухом из оросительной камеры, определяется по формуле: W = G, кг/ч, где

∆d – разность влагосодержаний воздуха после и до обработки в камере, г/кг;

G – расход воздуха, проходящего через камеру, кг/ч;

Температура мокрого термометра

Если адиабатический процесс по линии адиабаты I = const достигает линии относительной влажности φ = 100%, то точка их пересечения соответствует состоянию насыщения воздуха при данной энтальпии. Изотерма, проходящая через эту точку соответствует температуре мокрого термометра t_МТ.

В расчётах считается, что при в условиях адиабатического теплообмена вода также приобретает эту температуру, поэтому точка мокрого термометра – равновесная точка.

При адиабатическом процессе увлажняющая вода имеет температуру мокрого термометра (t_W = t_МТ).

Измерение относительной влажности

Измерение относительной влажности воздуха производится с помощью психрометра – прибора состоящего из двух термометров, сухого и влажного. Влажный термометр находится в зоне контакта воды и воздуха. Сухой термометр измеряет температуру окружающего воздуха, а влажный – насыщенного. Зная температуры обоих термометров с помощью специальных таблиц или I-d диаграммы  можно определить значение относительной влажности воздуха.

На I-d диаграмме для этого нужно найти точку пересечения изотермы мокрого термометра с линией относительной влажности φ=100% и провести через эту точку адиабату I=const, которая пересечётся с изотермой сухого термометра в точке, через которую и будет проходить искомая линия относительной влажности воздуха φ.

Изотермический процесс

Если температура воды равна температуре воздуха (t_w = t_в = const), то происходит изотермическое (t = const) увлажнение воздуха. В ходе процесса повышается теплосодержание, влагосодержание и относительная влажность (t₂=t₁= const, I₂>I₁, φ₂>φ₁, d₂>d₁)..

Увлажнение с нагревом

Если температура воды больше температуры воздуха (t_w>t_в), то происходит политропный процесс с повышением значений всех параметров воздуха.

Процессы, в ходе которых меняется более одного параметра воздуха, называются политропными.

Теплозатраты на обработку воды в оросительной камере Q_О вычисляются в порядке, аналогичном тепловым расчётам калорифера Q_О = ∆I∙G, кДж/ч = Вт.