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Niederdruckbefeuchter

- 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 Befeuchters wird somit nach dem Durchlaufprinzip stets mit Frischwasser betrieben. Je nach Höhe des Zerstäubungsdrucks werden Hochdruck-, Mitteldruck- und Niederdruckbefeuchter unterschieden.

Niederdruckbefeuchter

Druckbereich: bis 5 bar
Pumpentyp: Keine gesonderte Pumpe, Vordruck aus VE-Wassernetz
Düsentyp: Dralldüse ohne Schließfunktion

Ausstattungsvariante

Wasserzähler zur Bestimmung des Verlustwasseranteils

Einsatzgebiete für Durchlaufwassersprühbefeuchter, ausgeführt als Niederdruckbefeuchter

  • Besonders wirtschaftlich bei geringer Auffeuchtung (0,0 bis 0,7 g/kg)
  • Von kleinen bis großen Luftmengen (1.000 bis 2.000.000 m3/h)
  • Geringer Reinigungsaufwand zur Einhaltung hygienischer Betriebsbedingungen
  • Einbau in bestehende Gehäuse einer Lüftungsanlage

Produktdetails

Beim Durchlaufwassersprühbefeuchter wird unmittelbar aus dem Leitungsnetz entnommen und über Düsen zerstäubt. In der Ausführungsform „Niederdruckbefeuchter“ wird auf eine Druckpumpe verzichtet. Der für die Zerstäubung notwendig Einspritzdruck von 4 bis 6 bar wird vom VE-Wassernetz bereitgestellt. Niederdruckbefeuchter zeichnen sich daher durch einen einfachen, kostengünstigen und robusten Aufbau aus. Nachteilig ist die gegenüber Hochdruck- und Mitteldrucksystemen schlechtere Zerstäubungsqualität, die sich in einem etwas höheren Verlustwasseranteil bemerkbar macht. Folglich ist der Einsatz von Niederdruckbefeuchtern nur bei geringen Auffeuchtungen (<0,7 g/kg) wirtschaflich sinvoll.

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.

Durch den geringen Einspritzdruck entfällt die Möglichkeit ein der Düse vorgeschaltetes Rückschlagventil (Anti-Drop-Valve)  einzusetzen. Gegenüber Hochdruck- und Mitteldruckbefeuchtern ist ein Nachtropfen der Düsen daher unvermeidlich. Der hierdurch entstehende Wasserverlust wird allerdings vor dem Hintergrund des ohnehin nur sehr geringen Wasserbedarfs der Anlagen toleriert.

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.

Damit der Einspritzdruck nicht unter einen für die Zerstäubungsqualität kritischen Wert abfällt, ist in der Zuleitung ein Drucksensor zur Überwachung des Druckes im VE-Wassernetz vorgesehen. Unterschreitet der Druck einen vorgegebenen Grenzwert wird eine Störabschaltung des Befeuchters ausgelöst.

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. 

Ihre Ansprechpartner für Niederdruckbefeuchter

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Norbert Pakatchi

F & E

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

E-Mail: np@lavair.de

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Karl Maier

Technik & Vertrieb / Entwicklungsleiter

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

E-Mail: km@lavair.de

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Mattias Ziegler

Technik & Vertrieb

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

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