Dirbtinio rūko sistemos veikimo principas ir panaudojimas

Oro drėkinimo sistemos (dirbtinio rūko) žinomos ir naudojamos daugiau kaip 50 metų. Dažniausiai jos įrengiamos aušinimui, tačiau jos puikiai atlieka ir augalų drėkinimo, apsaugos nuo šalnų, oro filtravimo, dulkių mažinimo, kvapų šalinimo, priešgaisrines ir kitas funkcijas. Tam tikram mikroklimatui sukurti bei technologiniais tikslais dirbtinis rūkas naudojamas gyvenamosiose, komercinėse, žemės ūkio ir pramonės srityse.

Oro drėkinimas su dirbtinio rūko sistema yra pritaikomas bet kokiems poreikiams atviroje aplinkoje, uždarose patalpose, taip pat ten, kur reikia nuslopinti kietąsias daleles. Dėl dirbtinio rūko sistemų lankstumo jas galima naudoti bet kokiose padėtyse su žymiai mažesnėmis investicijomis palyginus su alternatyviomis oro drėkinimo technologijomis.

Rūko purkštukai ir oro drėkinimo sistemos yra plačiai naudojamos patalpų, egzotinių ir naminių gyvūnų, lauko temperatūros vėsinime, šiltnamių oro drėkinime ir vėsinime, vabzdžių kiekio reguliavime, kvapų valdyme, dulkių mažinime ir t.t.

Dirbtinio rūko sistemos veikimo principas

Paprasčiausią dirbtinio rūko sistemą sudaro aukšto slėgio specialus vandens siurblys, paduodantis vandenį į specialiai aukštam slėgiui pritaikytą vamzdyną, iš kurio vanduo paduodamas į purkštukus su itin mažo skersmens angomis (0,15 -1,00 mm). Pagrindinės dirbtinio rūko sistemos dalys: vandens filtras, aukšto spaudimo siurblys, aukšto slėgio vamzdynas bei purkštukai.

Per purkštukų antgalius gali praeiti tik labai maži vandens lašeliai, mažesni nei žmogaus plauko skersmuo. Vandens slėgiui siekiant nuo 60 iki 120 bar, vandens lašai susmulkinami iki 5-10 mikronų skersmens. Vienas purkštukas gali išpurkšti nuo 2,76 iki 12 litrų vandens per valandą, kurį sudaro milijonai mažų vandens lašiukų. Lašiukai greitai išgaruoja ir virsta garais.

Standartinėje drėkinimo sistemoje purkštukai tolygiai paskirsto drėgmę po kambarį ar kitą patalpą. Sistemą galima lengvai skaidyti į kelias zonas naudojant valdiklį su drėgmės jutikliais. Patariama naudoti filtravimo sistemas prieš vandeniui patenkant į aukšto spaudimo liniją. Taip bus prailgintas purkštukų eksploatacijos laikas.

Vykstant žaibiškam lašelių išgaravimui, temperatūra aplink juos krinta. Tokia vandens savybė leidžia sistemą pritaikyti įvairiose srityse, ir šis procesas yra vadinamas šilumine dinamika.

Pagrindiniai oro drėkinimo rūko sistemos mazgai:

• Vandens ruošimo sistema (parenkama priklausomai nuo vandens analizės);
• Dozavimo sistema (parenkama esant cheminių reagentų maišymo su vandeniu būtinumui);
• Aukšto slėgio siurblinė, kurios slėgis yra nuo 60 iki 120 bar;
• Sistemos valdymo pultas;
• Atskirų aukšto slėgio vamzdynų valdymo elektrinių vožtuvų komplektas;
• Programuojamas drėgmės bei temperatūros kontrolierius;
• Aukšto slėgio vamzdynas (nailonas, nerūdijantis plienas, skersmuo D=1/2", 3/8", 1/4");
• Temperatūros bei drėgmės daviklis;
• Purkštukai (išėjimo angos D=0,15 - 1,00 mm).

Rūko sistemos sudrėkintas oras mažina aplinkos temperatūrą, didina santykinę oro drėgmę, neleidžia sklisti dulkėms ir, įmaišius specialių reagentų, naikina nemalonius kvapus, dezinfekuoja patalpas. Tai pigiau visais atžvilgiais, lyginant su alternatyviomis technologijomis, naudojamoms oro drėkinimui, vėsinimui, kondicionavimui, dulkių kontrolei, apsaugos sistemoms ir t.t.

Kuo žemesnė santykinė drėgmė, tuo daugiau vandens rūko pavidalu reiks išgarinti, kad sumažėtų aplinkos temperatūra.

Santykinė drėgmė - terminas, naudojamas apibūdinti vandens garų kiekiui ore. Santykinė drėgmė apibrėžiama kaip vandens garų ore dalinio slėgio ir sočiųjų vandens garų slėgio (garų tamprumo) santykis tam tikroje temperatūroje. Santykinė drėgmė išreiškiama procentais, kaip tam tikrame oro tūryje faktiškai esančio garų kiekio ir tą patį tūrį (esant tai pačiai temperatūrai) prisotinančio garų kiekio procentinis santykis. Jei santykinis drėgnumas 100 proc., oras yra prisotintas, jei 80-99 proc. - drėgnas, o jei ~ 50 proc. - sausas. 10 proc. santykinis drėgnumas būna tik dykumose.

Santykinė drėgmė patalpose yra vienas iš veiksnių, veikiančių žmogaus šiluminę būseną. Esant per daug drėgnam orui susidaro geresnės sąlygos šilumos atidavimui, todėl žmogaus organizmas labiau atšąla ir jaučia šaltį, nors patalpos temperatūra yra palyginti aukšta. Sudrėkę drabužiai ir patalynė blogai apsaugo nuo šalčio. Sudrėkusių sienų laidumas šilumai yra žymiai didesnis, jų temperatūra žemesnė, todėl tarp žmogaus kūno ir sienų susidaro didesnis temperatūros skirtumas, dėl ko padidėja šilumos atidavimas, ir kūnas labai atšąla. Kūno atšalimas gali paaštrinti sąnarių ligas, reumatą, kvėpavimo sistemos ligas bei peršalimus.

Esant mažesnei santykinei oro drėgmei šilumos laidumas žymiai sumažėja, todėl ir oro temperatūra gali būti kiek žemesnė. Tokią situaciją gali sukelti patalpose esantis didelis šildymo elementų paviršius arba oro šildymas kaloriferiais ir šilto oro pūtimas per ventiliacijos kanalus į patalpas. Tinkamam mikroklimatui sukurti būtina žinoti, koks turi būti rekomenduojamas patalpų temperatūros bei santykinės oro drėgmės santykis.

Naudojantis oro drėkinimą dirbtiniu rūku, taip pat galima gauti vėsinimo efektą. Smulkūs vandens lašeliai yra greitai absorbuojami oro, garavimas sumažina temperatūrą, o galutinis rezultatas yra natūralus vėsinimas.

Dirbtinio rūko sistemos pritaikymas įvairiose pramonės šakose

Dirbtinio rūko sistemos naudojimas tekstilės pramonėje

Kaip ir dauguma kitų ipramonės šakų, taip ir tekstilės apdirbimo pramonėje taikant oro drėgmės palaikymo kontrolę gaunama reikšminga nauda. Siūlai, kurie paverčiami į tolygų audinį, turi išlaikyti savitą drėgmės lygį, kuris labai priklauso nuo aplinkos oro drėgmės. Oro drėgmės trūkumas iš karto pastebimas. Gamyboje, kur nėra vėdinimo sistemos ar naudojamos kito tipo drėkinimo sistemos, patiriama nemalonių problemų susiuvimo, audimo, verpimo procesuose dėl tekstilės įtrūkimų bei aukšto statinio elektros krūvio lygio.

JAV tekstilės technologijos institutas (ATTI) išsiaiškino, kad oro drėgmei sandėliavimo metu esant nuo 60 iki 70 proc., vilna pasidaro 15 proc. elastingesnė, todėl žymiai sumažinamos problemos tekstilės apdirbimo procese. Reguliuojant patalpos drėgmės lygį su dirbtinio rūko sistema, iš karto stiprinamas natūralaus audinio siūlas, pašalinamas nereikalingas statinis krūvis, o tuo pačiu pagerinamas medžiagų apdirbimo procesas ir darbo sąlygos.

Oro drėgmės ir audinio savybės. Vanduo yra reikšminga sudedamoji audinių dalis. Apie 7 proc. sausos medvilnės sudaro vanduo, sausame sintetiniame audinyje, tokiame kaip nailonas - apie 2 -3 proc.. Apdirbtoje vilnoje vanduo sudaro iki 8 proc. bendros masės.

Su drėgmės palaikymo sistema galima lengvai sumažinti smulkių kietųjų oro dalelių (dulkių) sklidimą. Kai ore yra daug drėgmės, tiek apdirbami audiniai, tiek dulkės sugeria aplinkos drėgmę. Dulkių masė padidėja ir joms yra žymiai sunkiau sklisti patalpoje.

Santykinė oro drėgmė, kaip ir vandens kiekis audinio pluošte, yra labai svarbūs faktoriai mažinant statinį elektros krūvį. Sausas audinio pluoštas pasižymi didele elektros varža. Tačiau padidėjus santykinei oro drėgmei pluoštas sugeria drėgmę, ir jo elektrinė varža mažėja, todėl sumažėja elektros statinio krūvio susidarymo galimybė.

Dirbtinio rūko sistemos naudojimas medienos pramonėje

Tolygus drėgmės pasiskirstymas apdirbamos medienos gaminiuose - vienas iš tų faktorių, kurie turi įtakos medienos gaminių kokybei. Mediena yra higroskopinė medžiaga, kuri sugeria ir atiduoda vandenį, priklausomai nuo oro drėgmės. Kai oro drėgmė yra labai aukšta, mediena sugeria tiek vandens, kol pasiekia tokį patį lygį, koks yra aplinkoje.

Oro drėkinimo rūko sistema palaiko tinkamą medienos drėgnumo lygį ir taip efektyviai sumažinamos problemos apdirbant medieną. Ji tampa atsparesnė skilimui, lūžiams, deformacijai ir kt.

Medienos apdirbimo pramonėje naudojant oro drėkinimo rūko sistemas galimi šie patalpų bei gaminių rezultatai:

• Optimali oro drėgmė yra 55 proc.;
• Nekinta medienos matmenys, ji nesideformuoja;
• Padidėja gamybos proceso efektyvumas;
• Pagreitėja gamyba;
• Prailgėja įrenginių eksploatacijos laikas;
• Sumažėja dulkių kiekis ore.

Oro drėkinimo rūku sistemos - tai mažos energijos sąnaudos, pigus išlaikymas, tylus veikimas. Be to, gaunamas aukštesnės kokybės produktas, didėja pelno marža. Gamybos proceso metu atsirandančios medienos dulkės, dėl kurių gali kilti greitai plintantis gaisras, gali būti sumažintos iki 70 proc. arba visiškai panaikintos. Todėl dulkių kontrolė būtina ir priešgaisriniais tikslais, kadangi ore besikaupiančios dulkės gali būti sprogimų priežastimi. Vėsinant dirbtiniu rūku yra pagerinamos darbo sąlygos, padidinama oro drėgmė ir sumažinama aplinkos oro temperatūra.

Dirbtinio rūko sistemos naudojimas popieriaus pramonėje

Visi popieriaus gaminiai greitai sudrėksta, bet ir tuo pačiu netenka drėgmės. Dėl šios priežasties, norint gauti kokybišką produktą, būtina palaikyti optimalias sąlygas naudojant dirbtinio rūko sistemas popieriaus pramonėje. Šaltuoju metų laiku šildymas ir mašinų skleidžiama šiluma sausina patalpų orą ir gali sukelti rimtų komplikacijų ir problemų gamybos procese, netgi jį visiškai sustabdyti.

Kai popieriaus drėgmė yra didesnė nei santykinė patalpų drėgmė (esant tai pačiai temperatūrai), popieriaus pakraščiai atiduoda drėgmę aplinkai, todėl popieriaus kraštai riečiasi, gali atsirasti pūslių, susidaro didesnės ar mažesnės raukšlės. Dėl to kyla problemų popieriaus praslydimo procese. Jei popieriaus santykinė drėgmė mažesnė nei patalpos (esant tai pačiai temperatūrai), popieriaus pakraščiai sugeria drėgmę. Tada jo kraštai susibanguoja, dėl plaušų išbrinkimo popieriaus kraštai pailgėja, susidaro raukšlės. Tai irgi sukelia problemų. To išvengti padeda tinkama 20 - 21 laipsnių C temperatūra bei 50-60 proc. santykinė oro drėgmė.

Dirbtinio rūko sistemos nauda popieriaus pramonėje:

• Pagreitėja gamybos procesas;
• Panaikinamas statinis elektros krūvis;
• Iki minimumo sumažinamas brokuotos produkcijos kiekis;
• Sumažinama popieriaus deformacija;
• Pasiekiamas geras popieriaus lankstumas ir matmenų stabilumas;
• Sunaudojama mažiau dažų;
• Sumažėja dulkių;
• Pagerėja darbo sąlygos.

Dirbtinio rūko sistemos naudojimas elektronikos pramonėje

Daugelyje elektronikos sričių aplinkos drėgmės lygis labai svarbus, nes beveik visur reikalingas statinės elektros krūvių neutralizavimas.

Dauguma elektronikos gamyboje naudojamų įrenginių ir atliekami procesų (pvz., litavimas) skleidžia šilumą, dėl to didėja patalpų temperatūra ir džiovinamas oras. Santykinei patalpų oro drėgmei itin sumažėjus, aplinkoje itin padidėja statinis elektrinis krūvis, kuris daro neigiamą poveikį gamybos procesui ir dirbantiems. Statinį elektrinį krūvį gali panaikinti tik dirbtinio rūko sistemos sukuriama drėgmė.

Naudojant dirbtines rūko sistemas elektronikos pramonėje:

• Pagreitėja gamyba;
• Žymiai pagerinamas klijavimo procesas;
• Panaikinamas statinis elektrinis krūvis;
• Sumažinamas kenksmingų dulkių kiekis ore;
• Pagerinamos darbo sąlygos.

Dirbtinio rūko sistemos naudojimas maisto produktų sandėliuose

Dirbtinio rūko sistemos sėkmingai naudojamos maisto produktų sandėliuose. Oro vėsinimas dirbtiniu rūku mažina dehidratacijos procesus, atstato optimalų drėgmės lygį ir leidžia visiems produktams išlikti šviežiems ilgesnį laiką.

Didžiąją dalį vaisių ir daržovių masės sudaro vanduo - apie 80 proc. Šviežumas dingsta vien dėl to, jog vyksta greita dehidratacija - vandens išgaravimas. Garavimas vyksta dėl temperatūrų skirtumo tarp aplinkos ir produktų bei dėl per mažos patalpos oro santykinės drėgmės. Optimali santykinė oro drėgmė vaisiams laikyti yra 90 - 95 proc. Tinkama drėgmė, sumažinanti dehidratacijos procesus, gali būti palaikoma oro drėkinimo sistemos pagalba. Tuo pačiu dirbtinis rūkas dėl adiabatinių procesų mažina aplinkos temperatūrą ir vėsina produkciją.

Žuvis dėl dehidratacijos procesų irgi praranda šviežumą, kadangi jose yra daugiau nei 70 proc. vandens. Žuvies pramonėje naudojant dirbtinio rūko sistemą galima sumažinti nemalonių kvapų sklidimą aplinkoje.

Mėsa, kaip žuvis ar daržovės bei vaisiai, taip pat gali netekti šviežumo dėl dehidratacijos. Įrengus dirbtinio rūko sistemą įmanoma lengvai sukurti tinkamą mikroklimatą. Rūko sistemos gali būti lengvai instaliuojamos į refrižeratorius, taip užtikrinant optimalios santykinės oro drėgmės palaikymą.

Rūko sistemų nauda maisto produktų sandėliuose:

• Stabdomas dehidratacijos procesas;
• Sumažėja produktų netenkamas svoris;
• Produktai išlieka švieži ilgesnį laiką;
• Paspartinama kai kurių produktų branda;
• Kvapų kontrolė - sumažinamas blogų kvapų sklidimas.

Dirbtinio rūko sistemos naudojimas duonos pramonėje

Duonos ir pyrago gaminių kokybė labai priklauso nuo priešpaskutinio gamybos proceso - gaminio formavimo ir išlaikymo etapo. Iškilus tešlai iš jos suformuojami pusgaminiai. Jeigu suformavus pusgaminį jis iškarto bus iškeptas - gaminys bus neiškilus, mažos formos. Jo odelė sutrūks bei atsiras įvairūs gaminio formos defektų. Tam išvengti reikalingas papildomas pusgaminių kildinimas.

Pagrindinis kildinimo tikslas - produkto purenimui sukaupti pusgaminiuose pakankamą CO2 kiekį. Prieš kepimą suformuotuose tešlos kepaliukuose tęsiasi fermentacijos procesas, kurio metu išsiskiria CO2, kuris skatina suformuoto pusgaminio purenimą. Taip pat pusgaminio paviršiuje susidaro plona, elastinga plutelė, kuri neleidžia pusgaminiui išdžiūti. Kildinimo metu tešlos paviršius neturi apdžiūti, nes apdžiūvęs paviršius trukdo tešlos kildinimui. Todėl kildinimo patalpoje turi būti palaikoma 70-85% santykinė oro drėgmė ir 35-40°C temperatūra. Tokias sąlygas geriausiai padeda palaikyti dirbtinio rūko sistemos.

Apibendrinant, dirbtinio rūko sistemos yra universalus ir efektyvus sprendimas įvairioms pramonės šakoms, siekiant optimizuoti mikroklimatą, pagerinti produktų kokybę, sumažinti energijos sąnaudas ir pagerinti darbo sąlygas.

Rekomenduojama temperatūra ir santykinė drėgmė įvairiose gamybinėse patalpose

Gamybinėse patalpose rekomenduojama temperatūra ir santykinė drėgmė

tags: #patalpos #temperaturos #jutikliai