Cookies helfen uns bei der Bereitstellung unserer Dienste. Durch die Nutzung unserer Dienste erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies setzen.
  • mitteldruckbefeuchter_mit_hintergrund_web.jpg

Mitteldruckbefeuchter

- Durchlaufwassersprühbefeuchter -

Durchlaufwassersprühbefeuchtern ist gemeinsam, dass die innerhalb des Luftstroms zerstäubte Wassermenge nur wenig über dem für die Befeuchtung erforderlichen Wasserstrom liegt. Der geringe Anteil nicht verdunsteten Wassers wird nicht zurückgeführt und erneut zerstäubt sondern als Verwurf dem Abwassersystem zugeführt. Das Einspritzsystem des wird somit nach dem Durchlaufprinzip stets mit Frischwasser betrieben. Je nach Höhe des Zerstäubungsdrucks werden Hochdruck-, Mitteldruck- und Niederdruckbefeuchter unterschieden.

Mitteldruckbefeuchter

Druckbereich: bis 16 bar
Pumpentyp: Mehrstufige Kreiselpumpe
Düsentyp: Dralldüse mit/ohne Schließfunktion

Ausstattungsvariante

Wasserzähler zur Bestimmung des Verlustwasseranteils

Einsatzgebiete für Durchlaufwassersprühbefeuchter, ausgeführt als Mitteldruckbefeuchter

  • Besonders wirtschaftlich bei geringer Auffeuchtung (0,0 bis 2,0 g/kg)
  • Von kleinen bis großen Luftmengen (1.000 bis 2.000.000 m3/h)
  • Geringer Reinigungsaufwand zur Einhaltung hygienischer Betriebsbedingungen
  • Wahlweise mit Edelstahlgehäuse oder als Einbausatz für Leergehäuse lieferbar
  • Pumpstatiion mit 2 Pumpen (redundante Ausführung)
  • Mehrere Befeuchtungssysteme können über eine Pumpstation betrieben werden (Master-Slave)

Produktdetails

Beim Durchlaufwassersprühbefeuchter wird unmittelbar aus dem Leitungsnetz entnommen und über Düsen zerstäubt. In der Ausführungsform „Mitteldruckbefeuchter“ wird der erforderliche Einspritzdruck über eine mehrstufige Kreiselpumpe auf einen Druck bis 18 bar angehoben.

Zur Zerstäubung des Wassers werden speziell für diesen Druckbereich ausgelegte Dralldüsen eingesetzt. Das Wasser strömt über tangentiale Einlaufkanäle in die Drallkammer der Düse. Durch die hohen Zentrifugalkräfte der Drallströmung bildet sich innerhalb der Düsenbohrung ein luftgefüllter Kern, um den sich das Wasser als rotierender Film anlegt. Die Dicke des Wasserfilms erreicht dabei nur einen Bruchteil des Düsendurchmessers. Gegenüber einer unverdrallten Einspritzung bei Hochdruckbefeuchtern ergeben sich dadurch bereits bei niedrigen Einspritzdrücken vergleichsweise kleine Tropfen. Durch den sich ausbildenden Luftkern ist die Düsenbohrung einer Dralldüse bei gleichem Massenstrom um ein vielfaches größer als bei konventionellen Düsen. Die Empfindlichkeit gegenüber der Ablagerung von Partikeln nimmt dadurch ab. Ein der Düse vorgeschaltetes Rückschlagventil (Anti-Drop-Valve) verschließt den Zulauf zur Düse bei einem Druck von ca. 5 bar. Bedingt durch die Lage des Drallerzeugers unmittelbar vor der Düsenbohrung ist das Rückschlagventil nicht – wie bei Hochdruckdüsen - direkt an der Düsenbohrung angeordnet. Das zwischen Rückschlagventil und Düsenbohrung enthaltene Wasservolumen verursacht daher ein leichtes Nachtropfen der Düsen nach der Abschaltung. Allerdings ist dieses Volumen soweit minimiert, dass hierdurch bezogen auf die eingespritzte Wassermenge kein signifikanter Wasserverlust entsteht.

Der erzeugte Wassernebel verdunstet dabei nur zum Teil unmittelbar innerhalb des Luftstroms. Während beim Umlaufwassersprühbefeuchter die nicht verdunsteten Tropfenfragmente aufgrund deren Größe entweder direkt in die Wasserwanne zurückfallen oder über den Tropfenabscheider ausgeschieden werden, wird der aerosolartige Tropfennebel beim Mitteldruckbefeuchter mit der Luftströmung zum Agglomerator getragen und dort ausgeschieden. Die Tropfen bilden dabei einen Flüssigkeitsfilm auf der Oberfläche des Agglomerators. Im Kontakt mit der Luft setzt sich der Verdunstungsvorgang fort. Im Idealfall, insbesondere bei niedrigen Auffeuchtgraden, werden nicht verdunstete Tropfenfragmente in diesem Bereich vollständig nachverdunstet. Mit steigender Auffeuchtung sowie stark vorgesättigter Luft am Befeuchtereintritt wird die Tropfenverdunstung erschwert. In der Folge nimmt Tropfenabscheidung innerhalb des Agglomerators zu. Mit steigendem Abscheidegrad reicht der Nachverdunstungswirkung des Agglomerators nicht aus, um das eingespritzte Wasser vollständig zu verdunsten. Ein Teil des Wassers fließt daher über den Agglomerator in die Befeuchterwanne und von dort in Ablauf. Insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten und intensiver Tropfenscheidung im Agglomerator können sich aus dem Wasserfilm erneut Tropfen bilden. In einem solchen Auslegungsfall wird dieser Tropfenmitriss über einen nachgeschalteten Tropfenabscheider ausgeschieden.

Die Leistung des Befeuchters wird durch Takten der einzelnen Düsenstränge an die Feuchteanforderung angepasst.

Der Einspritzdruck wird über einen Drucksensor gemessen und über die Drehzahl der Pumpe auf einem vorgegebenen Wert gehalten. Durch die Fördercharakteristik einer mehrstufigen Kreiselpumpe, wird der für die Zerstäubung benötigte Druckbereich zumeist erst bei höheren Drehzahlen erreicht. Dies hat zur Folge, dass insbesondere im Teillastbetrieb, der erzielbare Förderstrom um ein Vielfaches über dem Bedarf für die Befeuchtung liegt.

Der überschüssige Förderstrom der Pumpe muss im Unterschied zur Kolbenpumpe eines Hochdruckbefeuchters nicht abgenommen werden, sondern wird durch die wenig drucksteife Fördercharakteristik des Pumpenlaufrades gepuffert. Durch diese Eigenschaft der Kreiselpumpe entfällt eine aktive Druckentlastung über einen Bypasskanal mit Proportionalventil zu Saugseite hin. Da die Gefahr einer Drucküberlastung nicht gegeben ist entfällt auch das bei einer Kolbenpumpe übliche Sicherheitsventil.

Allerdings führt die Umwandlung der mechanischen Energie in Wärme zu einer Temperaturerhöhung innerhalb der Pumpe, so dass bei längeren Unterbrechungen des Einspritzvorgangs, nicht zu Letzt auch aus energetischen Gründen, eine Abschaltung der Pumpe sinnvoll ist.

In der Saugleitung der Pumpe ist ein weiterer Drucksensor zur Überwachung des Mindestwasserdrucks im Zulauf vorgesehen. Ebenso wird die Wassererwärmung innerhalb der Anlage wird über einen Temperatursensor erfasst. Für beide Prozessgrößen sind Grenzwerte hinterlegt, deren Überschreitung eine Störabschaltung des Befeuchters auslöst.

Um den Wasserbedarf sowie den Verlustwasseranteil im Anlagenbetrieb bestimmen zu können, wird als Sonderzubehör für den Wasserzulauf und den Wannenablauf ein Strömungssensor angeboten. Die Auswertung der Sensoren sowie die Wasserbilanzierung erfolgt über die Anlagensteuerung.

Hinsichtlich der Ventilkonfiguration wird je Düsenstrang ein 2/2 Wegventile verwendet. Zum Entleeren der Düsenstränge werden alle Ventile geöffnet und das enthaltene Wasser über einen mechanischen Kugelhahn in den Ablauf eingeleitet.

Im Hinblick auf die Wasserhygiene werden über einen längeren Zeitraum nicht genutzte Düsenstränge nach einem vorgegebenen Zeitprogramm alternativ zum meist genutzten Düsenstock für die Befeuchtung eingeschaltet.

Bei sehr niedrigen Feuchteanforderungen kann der Fall eintreten, dass dieses Spülprogramm wegen extrem niedriger Einschaltzeit der Düsenstrange nicht wirksam ist. Um eine Keimbildung zu verhindern, werden in diesem Fall die einzelnen Stränge durch kurzzeitiges öffnen des Einspritzventils gespült.

Neben dieser automatischen Aktivierung der Hygienespülung besteht auch die Möglichkeit diese manuell zu aktivieren, wodurch auch eine Entlüftung der Düsenstränge bei der Erstinbetriebnahme oder eine Entleerung bei der Außerbetriebsetzung möglich ist.

Bei niedrigen Auffeuchtungen wird der Verlustwasseranteil überwiegend durch hygienebedingte Spülvorgänge verursacht. Mit zunehmender Auffeuchtung gewinnt die Effektivität der Tropfenverdunstung zunehmend an Bedeutung für den Verlustwasseranteil. Unter günstigen Bedingungen beträgt der Verlustwasseranteil weniger als 10% und kann unter ungünstigen Bedingungen auf bis zu 30% und mehr ansteigen. Besonders nachteilig sind in Bezug auf den Verlustwasseranteil eine hohe Feuchtevorsättigung der Luft, eine hohe Strömungsgeschwindigkeit, ein hohe geforderte Auffeuchtung sowie eine geringe Einbaulänge. 

Für eine effektivere Ausnutzung einer Pumpenstation insbesondere bei kleineren Anlagen oder bei Anlagen mit geringem Feuchtebedarf ist es möglich mit einer Pumpstation bis zu 5 Befeuchter zu betreiben (Master-Slave). Für einen zuverlässigen Betrieb der Anlage bzw. für eine hohe Anlagenverfügbarkeit auch im Wartungsfall empfehlen wir die Pumpstation mit 2 baugleichen Pumpen in redundanter Anordnung auszurüsten.

Ihre Ansprechpartner für Mitteldruckbefeuchter

8606-Lavair.jpg

Norbert Pakatchi

F & E

Tel. +49 7774 93 11-16
Fax +49 7774 93 11-24

E-Mail: np@lavair.de

8626-Lavair.jpg

Karl Maier

Entwicklungsleiter

Tel. +49 7774 93 11-13
Fax +49 7774 93 11-24

E-Mail: km@lavair.de

8633-Lavair.jpg

Mattias Ziegler

Konstruktion

Tel. +49 7774 93 11-20
Fax +49 7774 93 11-24

E-Mail: mz@lavair.de