Humidificador para el laboratorio. Humidificación del aire en salas limpias

En una ciudad donde hay más que suficiente gas y hedor, a menudo se pueden encontrar humidificadores de aire en los apartamentos. estas instalaciones crean el grado de humedad necesario en la estancia, depurando así el oxígeno de impurezas nocivas y creando las condiciones óptimas para una vida saludable.

Los humidificadores son imprescindibles en hogares con niños pequeños y en zonas donde viven ancianos y discapacitados con problemas respiratorios. La humedad necesaria en el aire los ayudará a superar la exacerbación de la enfermedad y los ayudará a sobrellevar la enfermedad más rápido.

La importancia de los humidificadores

Los humidificadores universales se alimentan de la red eléctrica y la mayoría de ellos tienen luz de fondo LED, que muestra el grado de humedad en la habitación. La funcionalidad de tales dispositivos es diversa:

diseño diferente, que se puede seleccionar como se desee;
práctico depósito de agua extraíble;
temporizador incorporado;
diferente grado de potencia del dispositivo, que se puede controlar según la situación;
el tamaño del humidificador depende del área de la habitación;
varios modelos: vapor, ultrasonidos y mecánicos;
la ionización del aire ayudará a proteger contra las bacterias dañinas;
apagado automático cuando el tanque está vacío.

Muy a menudo, los médicos recomiendan humidificadores para las habitaciones de los niños, especialmente en horario de invierno. si la humedad en este momento no supera el 40%, existe el riesgo de resfriados y enfermedades inflamatorias. Al elegir un humidificador, preste atención a lo siguiente:

diseño original y tal vez una luz de noche incorporada alegrará a cualquier niño y adulto;
la función del inhalador-ionizador le permitirá utilizar aceites esenciales, así como limpiar el aire de gérmenes;
se requiere un higrostato, que ayudará a evaluar el nivel de humedad en la habitación.

Uno de los procesos más complejos e intensivos en ciencia en el campo de la ventilación y el aire acondicionado es su humidificación. determinada por una serie de documentos fundamentales de carácter normativo y de referencia.

La ingeniería y la implementación técnica exitosas de los sistemas de humidificación del aire requieren Buena elección métodos y medios utilizados para la generación de vapor, cumplimiento de requisitos suficientemente estrictos para su distribución dentro de las instalaciones atendidas, o dentro de la parte de suministro sistema de ventilación, así como la correcta organización del drenaje del exceso de humedad.

Desde un punto de vista práctico, puntos relacionados con el funcionamiento del humidificador

De particular importancia es el uso de agua de alimentación de calidad apropiada.. Los requisitos para esto son fundamentalmente diferentes para los humidificadores, cuyo principio de funcionamiento y diseño son muy diversos. Desafortunadamente, este problema aún no se ha cubierto adecuadamente en la literatura, lo que en algunos casos conduce a errores operativos y fallas prematuras de costosos equipos técnicos.

Publicaciones notables se relacionan principalmente con el tratamiento de agua en los sistemas de calefacción y suministro de agua caliente de los edificios, que difiere significativamente del tratamiento de agua en los sistemas de humidificación del aire. Este artículo es un intento de aclarar la esencia de los requisitos para la calidad del agua de alimentación para los principales tipos de humidificadores mediante el análisis de las características fisicoquímicas del comportamiento de sustancias de diversos grados de solubilidad durante la transición de agua a vapor, implementado en uno forma u otra. Los materiales presentados son de naturaleza bastante general y cubren casi todos los métodos conocidos de humidificación del aire. Sin embargo, basado en experiencia personal del autor, las versiones de diseño específicas consideradas de las unidades se limitan a la gama suministrada por CAREL, que incluye humidificadores de aire varios tipos en una amplia gama de principios operativos utilizados.

Hay dos formas principales de humidificar el aire en la práctica: isotérmico y adiabático.

Humidificación isotérmica ocurre a una temperatura constante (∆t = 0), es decir cuando la humedad relativa del aire aumenta, su temperatura permanece sin cambios. El vapor saturado entra directamente en el aire. La transición de fase del agua de un estado líquido a vapor se lleva a cabo debido a una fuente de calor externa. Según la forma en que se realiza el calor externo, se distinguen los siguientes tipos de humidificadores de aire isotérmicos:

con electrodos sumergibles (HomeSteam, HumiSteam);
con resistencias eléctricas (HeaterSteam);
humidificadores de gas (GaSteam).

Humidificación adiabática Solo contenido sustancias nocivas en agua potable 724 indicadores están normalizados . Requerimientos generales al desarrollo de métodos para su determinación están regulados por GOST 8.556-91. Desde el punto de vista del uso de agua en los sistemas de humidificación del aire, no todos los indicadores mencionados anteriormente tienen una importancia significativa.

Los más importantes son sólo diez indicadores, discutidos en detalle a continuación:

Arroz. una

Sólidos totales disueltos en agua(Sólidos Disueltos Totales, TDS)

La cantidad de sustancias disueltas en el agua depende de sus propiedades fisicoquímicas, la composición mineral de los suelos a través de los cuales se infiltran, la temperatura, el tiempo de contacto con los minerales y el pH del medio de infiltración. El TDS se mide en mg/l, lo que equivale a una parte por millón (partes por millón, ppm) en peso. En la naturaleza, los TDS del agua oscilan entre decenas y 35.000 mg/l, que corresponde al nivel más salino. agua de mar. De acuerdo con los requisitos sanitarios e higiénicos actuales, el agua potable no debe contener más de 2000 mg/l de sustancias disueltas. En la fig. La figura 1 muestra, en escala logarítmica, la solubilidad de una serie de sustancias químicas (electrolitos) que se encuentran con mayor frecuencia en el agua en condiciones naturales en función de la temperatura. Cabe destacar que, a diferencia de la mayoría de las sales (cloruros, sulfatos, carbonato de sodio) presentes en el agua, dos de ellas (el carbonato de calcio CaCO3 y el hidróxido de magnesio Mg(OH)2) tienen una solubilidad relativamente baja. Como resultado, estos compuestos químicos forman la mayor parte del residuo sólido. Otra característica se refiere al sulfato de calcio (CaSO4), cuya solubilidad, a diferencia de la mayoría de las otras sales, disminuye con el aumento de la temperatura del agua.

Dureza total (TH)

La dureza total del agua viene determinada por la cantidad de sales de calcio y magnesio disueltas en ella, y se divide en las dos partes siguientes:

dureza constante (no carbonatada), determinada por el contenido de sulfatos y cloruros de calcio y magnesio, que permanecen disueltos en el agua a temperaturas elevadas;
dureza (carbonatada) variable, determinada por el contenido de bicarbonatos de calcio y magnesio, los cuales, a una determinada temperatura y/o presión, participan en los siguientes procesos químicos, los cuales juegan un papel fundamental en la formación de un residuo sólido.

Сa(HCO3)2 ↔CaCO3 + H2O + CO2, (1) Mg(HCO3)2 ↔Mg(OH)2 + 2 CO2.

Con una disminución en el contenido de dióxido de carbono disuelto. equilibrio quimico de estos procesos se desplaza hacia la derecha, lo que conduce a la formación de carbonato de calcio e hidróxido de magnesio ligeramente solubles a partir de bicarbonatos de calcio y magnesio, que precipitan de una solución acuosa con la formación de un residuo sólido. La intensidad de los procesos considerados también depende del pH del agua, la temperatura, la presión y algunos otros factores. Debe tenerse en cuenta que la solubilidad del dióxido de carbono disminuye considerablemente con el aumento de la temperatura, como resultado de lo cual, cuando se calienta el agua, el cambio en el equilibrio de los procesos hacia la derecha va acompañado de la formación, como se indicó anteriormente, de un residuo sólido. La concentración de dióxido de carbono también disminuye al disminuir la presión, lo que, por ejemplo, debido al mencionado desplazamiento de los procesos considerados (1) hacia la derecha, provoca la formación de depósitos sólidos en las bocas de las boquillas de los humidificadores de aire de el tipo de spray (atomizadores). Y qué más velocidad en la tobera y, en consecuencia, según la ley de Bernoulli, cuanto más profunda es la rarefacción, más intensa es la formación de depósitos sólidos. Esto es especialmente cierto para los atomizadores sin el uso de aire comprimido (HumiFog), que se caracterizan por velocidad máxima en la boca de la boquilla con un diámetro de no más de 0,2 mm. Finalmente, cuanto mayor sea el pH del agua (cuanto más alcalino), menor será la solubilidad del carbonato de calcio y se formarán más residuos sólidos. Debido al papel predominante del CaCO3 en la formación de residuos sólidos, la medida de la dureza del agua está determinada por el contenido de Ca (ion) o sus compuestos químicos. La variedad existente de unidades de medida de rigidez se resume en la Tabla. 1. En los EE. UU., se ha adoptado la siguiente clasificación de dureza del agua destinada a las necesidades domésticas:

0,1-0,5 mg-eq / l - agua casi blanda;
0,5-1,0 mg-eq / l - agua blanda;
1,0-2,0 mg-eq/l - agua de baja dureza;
2,0-3,0 mg-eq / l - agua dura;
3,0 mg-eq/l - agua muy dura. En Europa, la dureza del agua se clasifica de la siguiente manera:
TH 4°fH (0,8 meq/l) - agua muy blanda;
TH = 4-8°fH (0,8-1,6 meq/l) - agua blanda;
TH \u003d 8-12 ° fH (1.6-2.4 mg-eq / l) - agua de dureza media;
TH = 12-18°fH (2,4-3,6 meq/l) - agua casi dura;
TH = 18-30°fH (3,6-6,0 meq/l) - agua dura;
TH 30°fH (6,0 meq/l) - agua muy dura.

Normas de dureza del agua doméstica tienen valores significativamente diferentes. De acuerdo con las reglas y normas sanitarias SanPiN 2.1.4.559-96 "Agua potable. Requisitos higiénicos para la calidad del agua en los sistemas centralizados de suministro de agua potable. Control de calidad" (cláusula 4.4.1), la dureza máxima permisible del agua es de 7 mg-eq / yo Al mismo tiempo, este valor puede aumentarse a 10 mg-eq/l por decisión del médico jefe de sanidad del estado en el territorio pertinente para un sistema de suministro de agua específico basado en los resultados de una evaluación de la situación sanitaria y epidemiológica en el asentamiento y la tecnología de tratamiento de agua utilizada. Según SanPiN 2.1.4.1116-02 "Agua potable. Requisitos higiénicos para la calidad del agua envasada en recipientes. Control de calidad" (pág. 4.7) estándar de utilidad fisiológica agua potable en cuanto a la dureza, debe estar en el rango de 1,5-7 mg-eq/l. Al mismo tiempo, el estándar de calidad para las aguas envasadas de la primera categoría se caracteriza por un valor de dureza de 7 mg-eq / l y la categoría más alta: 1,5-7 mg-eq / l. De acuerdo con GOST 2874-82 "Agua potable. Requisitos de higiene y control de calidad" (cláusula 1.5.2), la dureza del agua no debe exceder los 7 mg-eq / l. A su vez, para los sistemas de abastecimiento de agua que suministren agua sin tratamiento especial, en acuerdo con los órganos del servicio sanitario y epidemiológico, se permite una dureza del agua de hasta 10 mg-eq/l. Así, se puede afirmar que en Rusia está permitido el uso de agua de extrema dureza, lo que debe tenerse en cuenta al operar humidificadores de aire de todo tipo.

En particular, esto se aplica humidificadores adiabáticos, que requieren incondicionalmente un tratamiento de agua adecuado.

En cuanto a los humidificadores isotérmicos (vapor), debe tenerse en cuenta que un cierto grado de dureza del agua es un factor positivo que contribuye a la pasivación de las superficies metálicas (zinc, acero al carbono) debido al formado película protectora, contribuyendo a la inhibición de la corrosión que se desarrolla bajo la acción de los cloruros presentes. En este sentido, para los humidificadores isotérmicos de tipo electrodo, en algunos casos, se establecen valores límite no solo para el máximo, sino también para los valores mínimos de la dureza del agua utilizada. Cabe señalar que en Rusia, el agua utilizada varía significativamente en términos de dureza, superando a menudo los estándares anteriores. Por ejemplo:

la mayor dureza del agua (hasta 20-30 mg-eq/l) es típica de Kalmykia, las regiones del sur de Rusia y el Cáucaso;
en las aguas subterráneas del Distrito Central (incluida la región de Moscú), la dureza del agua oscila entre 3 y 10 mg-eq/l;
en las regiones del norte de Rusia, la dureza del agua es baja: en el rango de 0,5 a 2 mg-eq/l;
la dureza del agua en San Petersburgo no supera 1 mg-eq/l;
la dureza del agua de lluvia y de deshielo oscila entre 0,5 y 0,8 mg-eq/l;
El agua de Moscú tiene una dureza de 2-3 mg-eq/l.

Residuo seco a 180°C(Residuo seco a 180°C, R180)
Este indicador cuantifica residuo seco después de la evaporación completa del agua y calentamiento a 180°C, diferenciándose de los sólidos disueltos totales (TDS) en la contribución de los productos químicos disociantes, volatilizantes y adsorbentes. Estos son, por ejemplo, el CO2 presente en los bicarbonatos y el H2O contenido en las moléculas de sal hidratadas. La diferencia (TDS - R180) es proporcional al contenido de bicarbonatos en el agua utilizada. En agua potable se recomiendan valores de R180 no superiores a 1500 mg/l.

Arroz. 2

Las fuentes naturales de agua se clasifican de la siguiente manera:

R180 200 mg/l - mineralización débil;
R180 200-1000 mg/l - mineralización media;
R180 1000 mg/l - alta mineralización

Conductividad a 20°C(Conductividad específica a 20°C, σ20)
La conductividad específica del agua caracteriza la resistencia al flujo de corriente eléctrica., siendo dependiente del contenido de electrolitos disueltos en él, que en agua natural son principalmente sales inorgánicas. La unidad de medida de la conductividad específica es µSiemens/cm (µS/cm). Conductividad agua limpia extremadamente bajo (alrededor de 0,05 μS/cm a 20°C), aumentando significativamente dependiendo de la concentración de sales disueltas. Cabe señalar que la conductividad depende en gran medida de la temperatura, como se muestra en la Fig. 2. Como resultado, la conductividad se indica a un valor de temperatura estándar de 20 °C (raramente 25 °C) y se indica mediante el símbolo σ20. Si se conoce σ20, entonces los valores de σt°C correspondientes a la temperatura t, expresada en °C, vienen determinados por la fórmula: σt°Cσ20 = 1 + α20 t - 20, (2 ) donde: α20 es el coeficiente de temperatura ( α20 ≈0.025). Conociendo los valores de σ20, TDS y R180 se pueden estimar aproximadamente mediante fórmulas empíricas: TDS ≈0,93 σ20, R180 ≈0,65 σ20. (3) Cabe señalar que si la estimación de TDS de esta manera tiene un pequeño error, entonces la estimación de R180 tiene una precisión mucho menor y depende significativamente del contenido de bicarbonatos en relación con otros electrolitos.

Arroz. 3

Acidez y alcalinidad(Acidez y alcalinidad, pH)

La acidez está determinada por los iones H+, que son extremadamente agresivos con los metales, especialmente el zinc y el acero al carbono. El agua neutra tiene un valor de pH de 7. Los valores más bajos son ácidos, mientras que los valores más altos son alcalinos. El ambiente ácido conduce a la disolución de la película protectora de óxido, lo que contribuye al desarrollo de la corrosión. Como se muestra en la fig. 3, a valores de pH por debajo de 6,5, la velocidad de corrosión aumenta significativamente, mientras que en un ambiente alcalino a un pH superior a 12, la velocidad de corrosión también aumenta ligeramente. La actividad corrosiva en un ambiente ácido aumenta con el aumento de la temperatura. Cabe señalar que a pH< 7 (кислотная среда) латунный сплав теряет цинк, в результате чего образуются поры и латунь становится ломкой. Интенсивность данного вида коррозии зависит от процентного содержания цинка. Алюминий ведет себя иным образом, поскольку на его поверхности образуется защитная пленка, сохраняющая устойчивость при значениях pH от 4 до 8,5.

cloruros(Cloruros, Cl-)

Los iones de cloruro presentes en el agua provocan la corrosión de los metales, especialmente del zinc y del acero al carbono, interactuando con los átomos metálicos tras la destrucción de la película protectora superficial formada por una mezcla de óxidos, hidróxidos y otras sales alcalinas formadas por la presencia de CO2 disuelto en el agua. agua y la presencia de impurezas en el aire atmosférico. La presencia de campos electromagnéticos característicos de los humidificadores isotérmicos (vapor) con electrodos sumergidos potencia el efecto anterior. Los cloruros son especialmente activos cuando la dureza del agua es insuficiente. Previamente se indicó que la presencia de iones de calcio y magnesio tiene un efecto pasivante, inhibiendo la corrosión, especialmente a temperaturas elevadas. En la fig. 4 muestra esquemáticamente el efecto inhibitorio de la dureza temporal en términos del efecto corrosivo de los cloruros sobre el zinc. Además, debe tenerse en cuenta que una cantidad significativa de cloruros intensifica la formación de espuma, lo que afecta negativamente el funcionamiento de los humidificadores isotérmicos de todo tipo (con electrodos sumergidos, con elementos calefactores eléctricos, gas).

Arroz. 4

Hierro + Manganeso(Hierro + Manganeso, Fe + Mn)

La presencia de estos elementos provoca la formación de lodos en suspensión, depósitos superficiales y/o corrosión secundaria, lo que sugiere la necesidad de su eliminación, especialmente cuando se trabaja con humidificadores adiabáticos que utilizan el método de tratamiento de agua. osmosis inversa porque de lo contrario las membranas se obstruirán rápidamente.

Sílice(Sílice, SiO2)

El dióxido de silicio (sílice) puede estar contenido en agua en estado coloidal o parcialmente disuelto. La cantidad de SiO2 puede variar desde trazas hasta decenas de mg/l. Por lo general, la cantidad de SiO2 aumenta en agua blanda y en presencia de un ambiente alcalino (pH 7). La presencia de SiO2 es particularmente perjudicial para el funcionamiento de los humidificadores isotérmicos debido a la formación de un precipitado duro y difícil de eliminar que consiste en sílice o el silicato de calcio resultante. Cloro residual (Cl-) La presencia de cloro residual en el agua suele deberse a la desinfección del agua potable y se limita a valores mínimos para todo tipo de humidificadores con el fin de evitar la aparición de olores punzantes en los locales humidificados junto con vapor de humedad Además, el cloro libre, a través de la formación de cloruros, conduce a la corrosión de los metales. Sulfato de calcio (sulfato de calcio, CaSO4) El sulfato de calcio, presente en el agua natural, tiene un bajo grado de solubilidad y, por lo tanto, es propenso a la formación de precipitados.
El sulfato de calcio está presente en dos formas estables:

sulfato de calcio anhidro, llamado anhidrita;
sulfato de calcio dihidratado CaSO4 2H2O, conocido como yeso, que se deshidrata a temperaturas superiores a 97,3°C para formar CaSO4 1/2H2O (semihidrato).

Arroz. cinco

Como se muestra en la fig. 5, a temperaturas por debajo de 42ºC, el sulfato dihidrato tiene una solubilidad reducida en comparación con el sulfato de calcio anhidro.

En humidificadores isotérmicos en el punto de ebullición del agua, el sulfato de calcio puede estar presente en las siguientes formas:

un hemihidrato que a 100°C tiene una solubilidad de alrededor de 1650 ppm, que corresponde a alrededor de 1500 ppm en términos de anhidrita de sulfato de calcio;
anhidrita, que a 100°C tiene una solubilidad de aproximadamente 600 ppm.

El exceso de sulfato de calcio precipita, formando una masa pastosa, bajo ciertas condiciones, con tendencia a endurecerse. En la siguiente serie de tablas se presenta un resumen de los valores límite para los parámetros del agua de alimentación discutidos anteriormente para diferentes tipos de humidificadores. Debe tenerse en cuenta que los humidificadores isotérmicos con electrodos sumergidos pueden equiparse con cilindros diseñados para funcionar con agua estándar y agua con bajo contenido en sal. Los humidificadores isotérmicos calentados eléctricamente pueden o no tener un elemento calefactor revestido de teflón.

Humidificadores isotérmicos (de vapor) con electrodos sumergidos El humidificador se conecta a la red hídrica con los siguientes parámetros:

presión de 0,1 a 0,8 MPa (1-8 bar), temperatura de 1 a 40°C, caudal no inferior a 0,6 l/min (valor nominal para la electroválvula de alimentación);
dureza no superior a 40°fH (correspondiente a 400 mg/l CaCO3), conductividad específica 125-1250 μS/cm;
ausencia de compuestos orgánicos;
los parámetros del agua de alimentación deben estar dentro de los límites especificados (Tabla 2)

No recomendado:
1. Uso de agua de manantial, agua industrial o agua de refrigeración, así como agua potencialmente contaminada química o bacterianamente;
2. Agregar desinfectantes o aditivos anticorrosivos al agua, que son sustancias potencialmente nocivas.

Humidificadores con resistencias eléctricas El agua de alimentación con la que funciona el humidificador no debe tener un olor desagradable, contener agentes corrosivos o cantidades excesivas de sales minerales. El humidificador puede funcionar con agua corriente o desmineralizada, que tiene las siguientes características (Tabla 3).

No recomendado:
1. Uso de agua de manantial, agua industrial, agua de torres de enfriamiento, así como agua con contaminación química o bacteriológica;
2. Agregar al agua aditivos desinfectantes y anticorrosivos, porque humedecer el aire con tal agua puede causar reacciones alérgicas en otros.

Humidificadores de gas
Los humidificadores a gas pueden funcionar con agua con las siguientes características (Tabla 4). Para reducir la frecuencia de mantenimiento del cilindro de vapor y del intercambiador de calor, es decir, su limpieza, se recomienda el uso de agua desmineralizada.

No recomendado:
1. Uso de agua de manantial, agua industrial o agua de circuitos de refrigeración, así como agua potencialmente contaminada química o bacterianamente;
2. Agregar desinfectantes o aditivos anticorrosivos al agua, según son sustancias potencialmente nocivas.

Humidificadores (atomizadores) adiabáticos (spray), Humidificadores de aire comprimido Los humidificadores adiabáticos tipo MC pueden funcionar tanto con agua del grifo como con agua desmineralizada, que está libre de bacterias y sales que se encuentran en el agua corriente. Esto hace posible el uso de humidificadores de este tipo en hospitales, farmacias, quirófanos, laboratorios y otras áreas especiales donde se requiera esterilidad.

1 Humidificadores adiabáticos (spray)(atomizadores) que funcionan con agua a alta presión
Los humidificadores HumiFog solo pueden funcionar con agua desmineralizada (Tabla 5). Para este propósito, por regla general, se utiliza el tratamiento del agua, correspondiente a los parámetros enumerados a continuación. Los tres primeros parámetros son de suma importancia y deben respetarse en todas las condiciones. Para conductividades de agua por debajo de 30 µS/cm, se recomienda utilizar una unidad de bomba hecha completamente de acero inoxidable.

2 Humidificadores centrífugos (de disco) adiabáticos
Los humidificadores directos DS no utilizan agua como tal. Con su ayuda, el vapor ya existente se suministra a la sección de humidificación de los acondicionadores de aire centrales o a los conductos de aire de suministro. Como es evidente de la consideración de la información anterior, en algunos casos es deseable, y en algunos de ellos, se requiere un adecuado tratamiento del agua mediante la sustitución, transformación o eliminación de ciertos elementos químicos o compuestos disueltos en el agua de alimentación. Esto evita fallas prematuras de los humidificadores utilizados, aumenta la vida útil de los consumibles y materiales, como los cilindros de vapor, y reduce la cantidad de trabajo asociado con las revisiones periódicas. mantenimiento. El principal objetivo del tratamiento del agua es reducir en cierta medida la actividad corrosiva y la formación de depósitos de sal en forma de incrustaciones, lodos y sedimentos sólidos. La naturaleza y el grado de tratamiento del agua dependen de la proporción de los parámetros reales del agua disponible y necesaria para cada uno de los humidificadores mencionados anteriormente. Considere secuencialmente los principales métodos de tratamiento de agua utilizados.

ablandamiento del agua

Arroz. 6

Este método reduce la dureza del agua sin cambiar la cantidad de electrolito disuelto en el agua. En este caso, se lleva a cabo la sustitución de iones responsables del exceso de rigidez. En particular, los iones de calcio (Ca) y magnesio (Mg) son reemplazados por iones de sodio (Na), lo que evita la formación depósitos de cal cuando se calienta el agua, porque a diferencia de los carbonatos de calcio y magnesio, que forman un componente variable de dureza, el carbonato de sodio permanece disuelto en el agua a temperaturas elevadas. Normalmente, el proceso de ablandamiento del agua se implementa utilizando resinas de intercambio iónico. Cuando se utilizan resinas de intercambio iónico de sodio (ReNa), las reacciones químicas son las siguientes, dureza constante:

2 ReNa + CaSO4 →Re2Ca + Na2SO4, (4) dureza variable:
2 ReNa + Ca(HCO3)2 →Re2Ca + NaHCO3.(5)

Así, los iones responsables del exceso de dureza (en este caso Ca++) y la disolución de los iones Na+ quedan fijados en las resinas de intercambio iónico. Dado que las resinas de intercambio iónico se saturan gradualmente con iones de calcio y magnesio, su eficacia disminuye con el tiempo y se requiere una regeneración, que se realiza mediante retrolavado con una solución diluida de cloruro de sodio (sal de mesa):
ReCa + 2 NaCl →ReNa2 + CaCl2. (6)
Los cloruros de calcio o magnesio resultantes son solubles y se eliminan con el agua de lavado. Al mismo tiempo, debe tenerse en cuenta que el agua ablandada tiene una mayor corrosividad química, así como una mayor conductividad específica, lo que intensifica los procesos electroquímicos que tienen lugar. En la fig. 6 muestra en términos comparativos el efecto corrosivo del agua dura, ablandada y desmineralizada. Tenga en cuenta que, a pesar del sistema antiespumante (AFS) patentado, el uso de agua blanda en humidificadores isotérmicos de todo tipo puede provocar la formación de espuma y, finalmente, un mal funcionamiento. Como resultado, el ablandamiento del agua durante el tratamiento del agua en los sistemas de humidificación del aire no tiene tanta importancia independiente como un medio auxiliar para reducir la dureza del agua antes de su desmineralización, que se usa ampliamente para garantizar el funcionamiento de los humidificadores de tipo adiabático.

Tratamiento de polifosfato
Este método le permite "unir" las sales de dureza durante un tiempo, evitando que se caigan en forma de incrustaciones durante algún tiempo. Los polifosfatos tienen la capacidad de formar enlaces con los cristales de CaCO3, manteniéndolos en estado de suspensión y, por lo tanto, deteniendo el proceso de su agregación (formación de enlaces quelatos). Sin embargo, debe tenerse en cuenta que este mecanismo solo funciona a temperaturas que no superan los 70-75°C. Con más altas temperaturas tiene tendencia a la hidrólisis y la eficiencia del método se reduce drásticamente. Hay que tener en cuenta que el tratamiento del agua con polifosfatos no reduce la cantidad de sales disueltas, por lo que el uso de dicha agua, como en el caso anterior, en humidificadores isotérmicos puede dar lugar a la formación de espuma y, en consecuencia, a su funcionamiento inestable.

Aire acondicionado magnético o eléctrico
Bajo la acción de fuertes campos magnéticos, se produce una modificación alotrópica de los cristales de sal, que es responsable de la dureza variable, como resultado de lo cual las sales que forman incrustaciones se convierten en un lodo finamente disperso, que no se deposita en las superficies y no es propenso. a la formación de formas compactas. Fenómenos similares tienen lugar cuando se utilizan descargas eléctricas, que reducen la capacidad de agregación de las sales precipitadas. Sin embargo, hasta la fecha, no existen datos suficientemente fiables sobre la eficiencia de este tipo de dispositivos, especialmente a altas temperaturas cercanas al punto de ebullición.

Desmineralización
Los métodos de tratamiento de agua discutidos anteriormente no cambian la cantidad de químicos disueltos en el agua y, por lo tanto, no resuelven completamente los problemas que surgen. Al operar humidificadores isotérmicos, pueden reducir la cantidad de depósitos sólidos que son más relevantes para los métodos de ablandamiento del agua. La desmineralización, realizada mediante la extracción de sustancias disueltas en agua de una forma u otra, tiene un efecto limitado para los humidificadores isotérmicos con electrodos sumergidos, ya que el principio de su funcionamiento se basa en el flujo de corriente eléctrica en una solución salina. Sin embargo, para todos los demás tipos de humidificadores de aire, la desmineralización es el método más radical de tratamiento del agua, especialmente para los humidificadores adiabáticos. También se puede aplicar completamente a los humidificadores isotérmicos de calentamiento eléctrico y a los humidificadores de gas, donde otros métodos de tratamiento de agua discutidos anteriormente, mientras reducen la cantidad de depósitos sólidos, crean los problemas asociados con un aumento en la concentración de electrolitos fuertes cuando el agua se evapora. Uno de los aspectos negativos asociados con la falta de desmineralización del agua es la formación de un aerosol de sal finamente disperso cuando se suministra humedad a las instalaciones atendidas. Esto se aplica en mayor medida a la industria electrónica (salas "limpias") y las instituciones médicas (microcirugía ocular, obstetricia y ginecología). Con la ayuda de la desmineralización, este problema se puede evitar por completo, excepto por el uso de humidificadores isotérmicos con electrodos sumergidos. El grado de desmineralización generalmente se estima por conductividad específica, que es aproximadamente proporcional a la concentración total de electrolitos disueltos en las siguientes proporciones (Tabla 7).

En la naturaleza, casi nunca se encuentra agua con una conductividad específica inferior a 80-100 µS/cm. La desmineralización ultraalta es necesaria en casos excepcionales (laboratorios bacteriológicos, cámaras de crecimiento de cristales). En la mayoría de las aplicaciones prácticas, sin embargo, se observa un grado de desmineralización suficientemente alto y muy alto. El mayor grado de desmineralización (hasta el teóricamente alcanzable) lo proporciona la destilación del agua, incl. doble y triple. Sin embargo, este proceso es costoso, tanto en términos de costos de capital como de operación. En este sentido, con el fin de tratar el agua durante la humidificación del aire mayor aplicación recibió los siguientes dos métodos de desmineralización:

Osmosis inversa
En este método, el agua se bombea a alta presión a través de una membrana semipermeable con poros de menos de 0,05 µm de diámetro. La mayoría de los iones disueltos se filtran en la membrana. Dependiendo de la membrana utilizada y otras características del proceso de filtración realizado, se eliminan entre el 90% y el 98% de los iones disueltos en el agua. Lograr una mayor eficiencia de desmineralización en este caso es problemático. La posibilidad de realizar el proceso de ósmosis inversa de forma totalmente automática, así como la ausencia de la necesidad del uso de productos químicos, lo hacen especialmente atractivo para los fines que se plantean. El proceso es bastante económico, consumiendo electricidad en la cantidad de 1-2 kWh por 1 m3 de agua tratada. El costo de los equipos disminuye constantemente debido al aumento en el volumen de su producción debido a la constante expansión de las áreas de uso. La ósmosis inversa, sin embargo, es vulnerable si el agua tratada es muy dura y/o contiene una gran cantidad de impurezas mecánicas. En este sentido, con el fin de aumentar la vida útil de las membranas utilizadas, muchas veces es necesario un pre-ablandamiento del agua o su tratamiento con polifosfatos o acondicionamiento y filtración magnético/eléctrico.

desionización
De acuerdo con este método, se utilizan capas de resinas de intercambio iónico (columnas de intercambiadores de iones) para eliminar los solutos, que tienen la capacidad de intercambiar iones de hidrógeno por cationes e iones de hidróxido por aniones de sales disueltas. Las resinas de intercambio iónico catiónico (cationitas, ácidos poliméricos) intercambian un ion de hidrógeno por el catión del soluto que entra en contacto con la resina (p. ej., Na++, Ca++, Al+++). Las resinas aniónicas de intercambio iónico (intercambiadores de aniones, bases poliméricas) intercambian un ion hidroxilo (grupo hidroxilo) por el anión correspondiente (por ejemplo, Cl-). Los iones de hidrógeno liberados por los intercambiadores de cationes y los grupos hidroxilo liberados por los intercambiadores de aniones forman moléculas de agua. Usando carbonato de calcio (CaCO3) como ejemplo, las reacciones químicas son las siguientes, en una columna de intercambio catiónico:

Arroz. 7

2 ReH + CaCO3 →Re2Ca + H2CO3, (7) en la columna del intercambiador de aniones 2 ReH + H2CO3 →Re2CO3 +H2O. (8) Dado que las resinas de intercambio iónico consumen iones de hidrógeno y/o grupos hidroxilo, deben someterse a un proceso de regeneración mediante un tratamiento de intercambio catiónico con ácido clorhídrico:

Re2Ca + 2 HCl →2 ReH + CaCl2. (9) La columna del intercambiador de aniones se trata con hidróxido de sodio (sosa cáustica): Re2CO3 + 2 NaOH →(10) →2 ReOH + Na2CO3. El proceso de regeneración finaliza con el lavado, que asegura la eliminación de las sales formadas como consecuencia de los reacciones químicas. En los desmineralizadores modernos, el flujo de agua se organiza "de arriba hacia abajo", lo que evita la separación de la capa de grava y asegura el funcionamiento continuo de la planta sin comprometer la calidad de la limpieza. Además, la capa de ionita funciona como filtro para la depuración del agua de impurezas mecánicas.

La eficiencia de la desmineralización por este método es comparable a la de la destilación. Al mismo tiempo, los costos operativos inherentes a la desionización son significativamente más bajos en comparación con la destilación. Teóricamente, el agua desmineralizada por los métodos considerados (ósmosis inversa, desionización) es químicamente neutra (pH = 7), pero varias sustancias con las que entra en contacto posteriormente se disuelven fácilmente en ella. En la práctica, el agua desmineralizada es ligeramente ácida debido al propio proceso de desmineralización. Esto se debe al hecho de que las cantidades residuales de iones e impurezas gaseosas reducen el pH. En el caso de la ósmosis inversa, esto se debe a la selectividad diferencial de las membranas. En el caso de la desionización, estas cantidades residuales se deben al agotamiento o violación de la integridad de las columnas de los intercambiadores de iones. En el caso de una mayor acidez, el agua puede disolver los óxidos metálicos, abriendo el camino a la corrosión. El acero al carbono y el zinc son particularmente susceptibles a la corrosión. Un fenómeno típico es, como se señaló anteriormente, la pérdida de zinc por una aleación de latón. El agua que tenga una conductividad específica inferior a 20-30 µS/cm no debe entrar en contacto con acero al carbono, zinc y latón. En conclusión, en la fig. La Figura 7 muestra un diagrama que interconecta los indicadores considerados de la calidad del agua, los métodos de humidificación del aire y los métodos de tratamiento del agua. Para cada método de humidificación, los rayos negros definen un conjunto de indicadores de calidad del agua, cuyos valores cuantitativos deben mantenerse dentro de los límites especificados. Los haces de colores definen los métodos de tratamiento de agua recomendados, si es necesario, para cada uno de los métodos considerados de humidificación del aire. Al mismo tiempo, se determinan las prioridades de los métodos de tratamiento de agua recomendados. Los arcos de colores también, teniendo en cuenta las prioridades, identifican los métodos auxiliares de tratamiento del agua recomendados para la reducción preliminar de la dureza del agua sujeta a su posterior procesamiento método de ósmosis inversa. El más crítico en cuanto al contenido de sales disueltas en el agua es el método ultrasónico de humidificación del aire (HumiSonic, HSU), para el que es prioritario el uso de destilado, o al menos el uso de desionización u ósmosis inversa. El tratamiento del agua también es obligatorio para los atomizadores de alta presión (HumiFog, UA). En este caso, el uso de la ósmosis inversa proporciona resultados satisfactorios. También hay más maneras costosas tratamiento de agua como desionización y destilación. Los métodos restantes de humidificación del aire permiten el uso de agua del grifo sin su preparación si, para todo el conjunto de indicadores específicos de la calidad del agua, sus valores cuantitativos están dentro de los límites especificados. De lo contrario, se recomienda utilizar métodos de tratamiento de agua de acuerdo con las prioridades identificadas. En cuanto a los humidificadores de acción directa (UltimateSteam, DS), se alimentan con vapor preparado y en el que se muestra en la fig. 7 en el esquema no tienen vínculos formales con indicadores de calidad del agua y métodos de tratamiento del agua.

Reciba una oferta comercial por correo electrónico.

Humedad confortable en cualquier habitación.

Los humidificadores tradicionales (clásicos) son uno de los tipos más comunes de este tipo de dispositivos. El diseño simple y el bajo consumo de energía hacen que estos humidificadores sean asequibles para una amplia gama de clientes, al mismo tiempo que cumplen con funciones como la humidificación y la purificación del aire.

Humidificadores tradicionales tienen otro nombre: humidificadores de tipo frío. Obtuvieron su segundo nombre por el principio de funcionamiento, que se basa en el proceso natural de evaporación. El agua de un humidificador tradicional se vierte en un depósito especial, desde el cual pasa a la bandeja a los elementos evaporativos (cartuchos humidificadores). El ventilador integrado en la carcasa aspira el aire de la habitación y lo impulsa a través de los cartuchos. El aire vuelve a la habitación ya humedecido y limpio de polvo. Algunos modelos modernos de humidificadores también están equipados con filtros antibacterianos que eliminan los patógenos y brindan una purificación profunda del aire. En los modelos premium, incluso puedes encontrar opciones como la ionización del aire o la esterilización por evaporación.

El único inconveniente significativo de los humidificadores tradicionales puede considerarse su máximo rendimiento: un acondicionador de aire de este tipo puede humidificar el aire de la habitación hasta en un 60%. Esto es suficiente en la mayoría de los casos de uso doméstico del dispositivo (ya que un nivel de humedad del 45-55% se considera cómodo para una persona). Una excepción puede ser el uso de un humidificador solo para crear un microclima especial con aumento de nivel humedad (en jardines de invierno, invernaderos cerrados, laboratorios, etc.)

Las principales ventajas de los humidificadores de aire clásicos modernos:

diseño compacto y atractivo;
alto rendimiento con bajo consumo de energía;
bajo nivel de ruido;
distribución uniforme del aire humidificado en toda la habitación;
sencillez y facilidad de gestión

En nuestra tienda online se presentan humidificadores tradicionales los mejores fabricantes modernos de equipos climáticos, incl. líderes del mercado reconocidos como Atmos, Air-O-Swiss, Aircomfort y otros. Los precios varían según la potencia del modelo, el área de humectación y la cantidad de opciones disponibles. Están disponibles modelos compactos de sobremesa para la humidificación de habitaciones pequeñas de hasta 20 m2 y potentes unidades con depósitos de hasta 30 l, capaces de humidificar eficazmente locales residenciales u oficinas de hasta 100 m2.

Alta precisión en el mantenimiento de la humedad del aire, en condiciones de máxima higiene, durante todo el proceso de humidificación.

Control de alta precisión de la humedad del aire y la higiene.

Las habitaciones a las que se les ha asignado una clase de limpieza requieren un microclima impecable, con un control preciso de las condiciones de temperatura y humedad. También es posible lograr altos niveles de higiene con la participación de humidificadores de vapor, así como con humidificadores de aire adiabáticos. Para los primeros (sistemas isotérmicos), la calidad del agua jugará un papel menos importante en la higiene del proceso, es más bien para garantizar la confiabilidad del cilindro de vapor y el recurso. elementos de calentamiento. Para los sistemas adiabáticos, la calidad del agua es el elemento principal del que dependerá la máxima higiene.

Sistemas de humidificación y estándares de humedad del aire para salas blancas.

30-50% H.R. Productos farmacéuticos - producción, preparaciones de medicamentos.

40-50% HR. Electrónica - producción o salas de servidores (DPC).

40-60% HR. Medicina - centros de diagnóstico, hospitales.

40-90% de humedad relativa Laboratorios - investigación, producción piloto.

Hoy en día, una sala limpia se puede ver no solo en Institución medica o laboratorios. Hay salas a las que se asignan estándares y clases de limpieza en casi todas las oficinas en forma de sala de servidores o en la producción de componentes electrónicos, en la industria o agricultura. Las clases de higiene y los estándares de limpieza pueden diferir en relación con el contenido de partículas en suspensión, aerosoles o bacterias en el aire. Para sistemas de humidificación, aplicar también altos requisitos higiene, donde el primer requisito prioritario será la exigencia de la calidad del agua con la que trabajará el grupo de humidificación.

Sistemas de humidificación estériles: opere en un modo de alta higiene, use agua purificada y controle la humedad dentro del 1% de HR.

El segundo requisito sería; el proceso de preparación de vapor de agua y el método de su entrega al aire de una sala limpia. El camino desde la preparación del vapor de agua hasta la saturación de la masa de aire debe ser el más corto y sin zonas estancadas. El agua no debe estancarse en el conducto o dentro de la unidad humidificadora, ya que esto puede provocar el crecimiento de esporas de moho y hongos. El agua debe estar purificada o completamente desmineralizada.

Hacer una pregunta.