Humidification de l'air dans les salles blanches. Humidification des "salles blanches" : hôpitaux, cliniques Humidificateurs pour salles de laboratoire

Humidité confortable dans n'importe quelle pièce

Les humidificateurs traditionnels (classiques) sont l'un des types les plus courants de tels appareils. Une conception simple et une faible consommation d'énergie rendent ces humidificateurs abordables pour un large éventail de clients, tout en gérant efficacement des fonctions telles que l'humidification et la purification de l'air.

Humidificateurs traditionnels ont un autre nom - humidificateurs de type froid. Ils ont obtenu leur deuxième nom selon le principe du travail, qui est basé sur Processus naturelévaporation. L'eau d'un humidificateur traditionnel est versée dans un réservoir spécial, à partir duquel elle pénètre ensuite dans le plateau sur les éléments d'évaporation (cartouches d'humidification). Le ventilateur intégré au boîtier aspire l'air de la pièce et le propulse à travers les cartouches. L'air retourne dans la pièce déjà humidifié et dépoussiéré. Quelques modèles modernes Les humidificateurs sont en outre équipés de filtres antibactériens qui tuent les agents pathogènes et purifient l'air en profondeur. Dans les modèles haut de gamme, vous pouvez même trouver des options telles que l'ionisation de l'air ou la stérilisation par évaporation.

Le seul inconvénient majeur des humidificateurs traditionnels peut être considéré comme leur performance ultime - un tel climatiseur est capable d'humidifier l'air de la pièce jusqu'à 60%. Cela suffit dans la plupart des cas d'utilisation domestique de l'appareil (puisqu'un taux d'humidité de 45 à 55 % est considéré comme confortable pour une personne). Une exception peut être l'utilisation d'un humidificateur uniquement pour créer un microclimat spécial avec un taux d'humidité élevé (en jardins d'hiver, serres fermées, laboratoires, etc.)

Les principaux avantages des humidificateurs d'air classiques modernes :

design compact et attrayant ;
hautes performances avec une faible consommation d'énergie ;
faible niveau de bruit ;
distribution uniforme de l'air humidifié dans toute la pièce;
simplicité et facilité de gestion

Dans notre boutique en ligne sont présentés humidificateurs traditionnels les meilleurs fabricants modernes d'équipements climatiques, incl. des leaders du marché reconnus comme Atmos, Air-O-Swiss, Aircomfort et autres. Les prix varient en fonction de la puissance du modèle, de la zone de mouillage et du nombre d'options disponibles. Modèles de bureau compacts disponibles dans le commerce pour l'humidification petites espaces jusqu'à 20 m² et des unités puissantes avec des réservoirs jusqu'à 30 l, capables d'humidifier efficacement des locaux résidentiels ou de bureaux jusqu'à 100 m².

est la quantité de vapeur d'eau dans l'air. V Vie courante nous ne nous en souvenons généralement qu'en écoutant les prévisions météorologiques.

Les employés et les institutions ont une attitude complètement différente vis-à-vis de l'humidité de l'air dans la pièce. En raison du manque d'humidité dans l'air, l'humidification forcée doit être effectuée dans les cliniques, les entreprises industrielles et alimentaires, en utilisant des installations industrielles, semi-industrielles ou domestiques.

L'humidité n'est pas seulement l'un des paramètres, mais aussi obligatoire, prévu, dont l'écart est inacceptable.

Lorsque l'humidité de l'air diminue, l'électricité statique s'accumule. Les appareils électroniques sensibles à leurs effets sont facilement endommagés. Pour réduire le risque de charges électrostatiques, l'humidité relative de l'air doit être maintenue à un niveau d'au moins 30 %.

Une diminution de l'humidité a un effet négatif sur le bien-être des personnes, en particulier celles qui souffrent d'allergies et d'asthme : en hiver, une quantité importante de poussière s'accumule dans l'air intérieur sec.

L'humidité joue un rôle important dans la plupart des procédés technologiques. La vitesse de nombreuses réactions chimiques dépend de l'humidité relative. L'humidité de l'air au niveau de 40 à 60% exclura le développement de micro-organismes et la reproduction de bactéries.

Obtenir le bon microclimat dans un laboratoire ou une salle blanche sans humidificateur est problématique. L'air sec arrive, que cela nous plaise ou non :

par temps froid lorsque le chauffage est allumé;
dans la chaleur de l'été ;
en raison des particularités de la production;
en relation avec le transfert de chaleur pendant le fonctionnement de l'équipement ;
en raison de la nature hygroscopique de la matière première, qui absorbe l'humidité de l'air.

S'il est impossible de changer le temps et la technologie de production, il est alors possible de neutraliser les conséquences et de restaurer la perte d'humidité à l'aide d'humidificateurs d'air.

Vive l'hydratation

L'humidification de l'air crée des conditions de vie confortables et saines pour les personnes, augmentant la productivité du travail. La quantité d'humidité requise dans l'atmosphère de la salle de production assure le flux fiable des processus technologiques, la qualité ne souffre pas produits finis, les normes et règles sanitaires sont respectées.

Utilisation pour l'humidification de l'air voies naturelles- petites fontaines, aquariums - efficacement dans les petits locaux domestiques. Dans tous les autres cas, le problème de l'humidité est résolu différemment.

L'humidification dans les laboratoires et les salles blanches est recommandée à l'aide de systèmes d'humidification industriels ou semi-industriels. Il existe trois façons principales d'hydrater :

adiabatique.
Isotherme.
Ultrasonique.

Les avantages de l'humidification adiabatique incluent une faible consommation d'énergie. Simultanément à l'hydratation se produit. Les systèmes fonctionnant sur le principe de l'humidification adiabatique ont une productivité élevée, n'émettent pas d'impuretés nocives dans l'atmosphère et 90% du volume d'eau est utilisé aux fins prévues. La saturation de l'air en humidité se produit sans l'utilisation d'une source d'énergie thermique.

Les humidificateurs isothermes fonctionnent sur le principe d'un générateur de vapeur : la vapeur d'eau est produite en chauffant et en évaporant l'eau. De l'eau purifiée et adoucie est nécessaire pour un fonctionnement normal. Ces appareils sont très énergivores : environ 750 W d'électricité sont dépensés pour produire 1 kg/h d'humidité. Les avantages de ce type d'appareils incluent des performances élevées et un faible niveau de bruit.

Un autre type d'humidificateur artificiel, à ultrasons. Le fonctionnement de l'appareil est basé sur le processus de cavitation, l'utilisation de l'énergie des vibrations à haute fréquence des molécules d'eau. Il se transforme en vapeur froide, saturant l'air d'humidité autant que possible. Car l'appareil est terminé. humidificateur à ultrasons consomme peu d'énergie, réduit la température de l'air dans la pièce de 1 à 2 degrés, il fonctionne de manière absolument silencieuse.

Lors du choix d'un système d'humidification, les performances, la classe d'intensité énergétique, le respect de l'environnement, les paramètres techniques de la pièce dans laquelle il est installé sont pris en compte.

Il y a un humidificateur, pas de problèmes

Un humidificateur est un appareil de climatisation utilisé pour augmenter l'humidité de l'air intérieur.

Une bonne humidification de l'air est condition nécessaire séjour en toute sécurité d'une personne dans une habitation ou un local industriel. Une humidité insuffisante ou excessive affectera également le bien-être et les performances. Il ne peut être question d'un processus de production technologiquement correct et compétent si les exigences réglementaires des normes pour le microclimat des laboratoires et des salles blanches ne sont pas respectées.

L'humidification dans les salles blanches par pulvérisation microscopique, pas plus de 5 microns, des gouttes d'humidité en même temps réduisent la température environnement. Passant de l'état liquide à l'état gazeux, l'eau absorbe l'énergie de l'air et le refroidit.

Le système d'humidification créera automatiquement et en silence le niveau d'humidité requis dans les salles blanches et les laboratoires. Créez un microclimat confortable et sain sur votre lieu de travail, c'est facile !

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L'humidification est l'un des processus les plus complexes et les plus scientifiques dans le domaine de la ventilation et de la climatisation. déterminée par un certain nombre de documents fondamentaux à caractère réglementaire et de référence.

L'ingénierie et la mise en œuvre technique réussies des systèmes d'humidification de l'air nécessitent bon choix méthodes et moyens de génération de vapeur utilisés, le respect d'exigences suffisamment strictes pour sa distribution à l'intérieur des locaux desservis ou à l'intérieur de la partie alimentation du système de ventilation, ainsi que la bonne organisation de l'évacuation de l'excès d'humidité.

D'un point de vue pratique, les points liés au fonctionnement de l'humidificateur

L'utilisation d'une eau d'alimentation de qualité appropriée est particulièrement importante.. Les exigences à cet égard sont fondamentalement différentes pour les humidificateurs, dont le principe de fonctionnement et la conception sont très divers. Malheureusement, ce problème n'a pas encore été traité de manière adéquate dans la littérature, ce qui, dans certains cas, conduit à des erreurs de fonctionnement et à une défaillance prématurée d'équipements techniques coûteux.

Publications notables concernent principalement le traitement de l'eau dans les systèmes de chauffage et l'alimentation en eau chaude des bâtiments, qui diffère considérablement du traitement de l'eau dans les systèmes d'humidification de l'air. Cet article est une tentative de clarifier l'essence des exigences relatives à la qualité de l'eau d'alimentation pour les principaux types d'humidificateurs en analysant les caractéristiques physicochimiques du comportement de substances de différents degrés de solubilité lors de la transition de l'eau à la vapeur, mises en œuvre dans un d'une façon ou d'une autre. Les matériaux présentés sont de nature assez générale, couvrant presque toutes les méthodes connues d'humidification de l'air. Cependant, sur la base expérience personnelle de l'auteur, les versions de conception spécifiques considérées des unités sont limitées à la gamme fournie par CAREL, qui comprend des humidificateurs d'air divers types dans une large gamme de principes de fonctionnement utilisés.

Il existe deux manières principales d'humidifier l'air en pratique : isotherme et adiabatique.

Humidification isotherme se produit à température constante (∆t = 0), c'est-à-dire lorsque l'humidité relative de l'air augmente, sa température reste inchangée. La vapeur saturée pénètre directement dans l'air. La transition de phase de l'eau d'un état liquide à un état vapeur est réalisée grâce à une source de chaleur externe. Selon la manière dont la chaleur externe est réalisée, on distingue les types d'humidificateurs d'air isothermes suivants :

avec électrodes submersibles (HomeSteam, HumiSteam);
avec éléments chauffants électriques (HeaterSteam);
humidificateurs à gaz (GaSteam).

Humidification adiabatique Contenu uniquement produits dangereux dans l'eau potable 724 indicateurs sont normalisés . Exigences générales au développement de méthodes pour leur détermination sont réglementés par GOST 8.556-91. Du point de vue de l'utilisation de l'eau dans les systèmes d'humidification de l'air, tous les indicateurs mentionnés ci-dessus n'ont pas une importance significative.

Les plus importants ne sont que dix indicateurs, discutés en détail ci-dessous :

Riz. un

Total des solides dissous dans l'eau(Total des solides dissous, TDS)

La quantité de substances dissoutes dans l'eau dépend de leurs propriétés physiques et chimiques, composition minérale sols à travers lesquels ils s'infiltrent, température, temps de contact avec les minéraux et pH du milieu d'infiltration. Le TDS est mesuré en mg/l, ce qui équivaut à une partie par million (parties par million, ppm) en poids. Dans la nature, les TDS de l'eau varient de quelques dizaines à 35 000 mg/l, ce qui correspond à l'eau de mer la plus salée. Selon les exigences sanitaires et hygiéniques en vigueur, l'eau potable ne doit pas contenir plus de 2000 mg/l de substances dissoutes. Sur la fig. 1 en échelle logarithmique montre la solubilité de la série en fonction de la température substances chimiques(électrolytes) que l'on trouve le plus souvent dans l'eau dans des conditions naturelles. Il est à noter que contrairement à la plupart des sels (chlorures, sulfates, carbonate de sodium) présents dans l'eau, deux d'entre eux (le carbonate de calcium CaCO3 et l'hydroxyde de magnésium Mg(OH)2) ont une solubilité relativement faible. En conséquence, ces composés chimiques forment la majeure partie du résidu solide. Une autre caractéristique concerne le sulfate de calcium (CaSO4), dont la solubilité, contrairement à la plupart des autres sels, diminue avec l'augmentation de la température de l'eau.

Dureté totale (TH)

La dureté totale de l'eau est déterminée par la quantité de sels de calcium et de magnésium qui y sont dissous et se divise en deux parties :

dureté constante (non carbonatée), déterminée par la teneur en sulfates et chlorures de calcium et de magnésium, qui restent dissous dans l'eau à des températures élevées ;
dureté variable (carbonate), déterminée par la teneur en bicarbonates de calcium et de magnésium, qui, à une certaine température et/ou pression, participent aux processus chimiques suivants, qui jouent un rôle clé dans la formation d'un résidu solide.

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

Avec une diminution de la teneur en dioxyde de carbone dissous, l'équilibre chimique de ces processus se déplace vers la droite, entraînant la formation de carbonate de calcium et d'hydroxyde de magnésium peu solubles à partir de bicarbonates de calcium et de magnésium, qui précipitent de la solution aqueuse avec formation de un résidu solide. L'intensité des processus considérés dépend également du pH de l'eau, de la température, de la pression et de certains autres facteurs. Il convient de garder à l'esprit que la solubilité du dioxyde de carbone diminue fortement avec l'augmentation de la température, à la suite de quoi, lorsque l'eau est chauffée, un déplacement de l'équilibre des processus vers la droite s'accompagne de la formation, comme indiqué ci-dessus, de un résidu solide. La concentration de dioxyde de carbone diminue également avec la pression décroissante, ce qui, par exemple, en raison du déplacement susmentionné des processus considérés (1) vers la droite, provoque la formation de dépôts solides dans les embouchures des buses des humidificateurs d'air de le type de pulvérisation (atomiseurs). De plus, plus la vitesse dans la buse est élevée et, par conséquent, selon la loi de Bernoulli, plus la raréfaction est profonde, plus la formation de dépôts solides est intense. Cela est particulièrement vrai pour les atomiseurs sans utilisation d'air comprimé (HumiFog), qui se caractérisent par une vitesse maximale à l'embouchure d'une buse d'un diamètre ne dépassant pas 0,2 mm. Enfin, plus le pH de l'eau est élevé (plus elle est alcaline), plus la solubilité du carbonate de calcium est faible et plus il se forme de résidu solide. En raison du rôle prédominant du CaCO3 dans la formation de résidus solides, la mesure de la dureté de l'eau est déterminée par la teneur en Ca (ion) ou ses composés chimiques. La variété existante d'unités de mesure de la rigidité est résumée dans le tableau. 1. Aux États-Unis, la classification suivante de la dureté de l'eau destinée aux besoins domestiques a été adoptée :

0,1-0,5 mg-eq / l - eau presque douce;
0,5-1,0 mg-eq / l - eau douce;
1,0-2,0 mg-eq/l - eau de faible dureté ;
2,0-3,0 mg-eq / l - eau dure;
3,0 mg-eq/l - eau très dure. En Europe, la dureté de l'eau est classée comme suit :
TH 4°fH (0,8 meq/l) - eau très douce ;
TH = 4-8°fH (0,8-1,6 meq/l) - eau douce ;
TH \u003d 8-12 ° fH (1,6-2,4 mg-eq / l) - eau de dureté moyenne;
TH = 12-18°fH (2,4-3,6 meq/l) - eau presque dure ;
TH = 18-30°fH (3,6-6,0 meq/l) - eau dure ;
TH 30°fH (6,0 meq/l) - eau très dure.

Normes de dureté de l'eau domestique ont des valeurs sensiblement différentes. Selon les règles et normes sanitaires SanPiN 2.1.4.559-96 "Eau potable. Exigences d'hygièneà la qualité de l'eau systèmes centralisés approvisionnement en eau potable. Contrôle de la qualité "(clause 4.4.1) le maximum autorisé est une dureté de l'eau de 7 mg-eq / l. En même temps, cette valeur peut être augmentée à 10 mg-eq / l sur ordre du médecin hygiéniste en chef de l'État. territoire pertinent pour un système d'approvisionnement en eau particulier sur la base des résultats d'une évaluation de la situation sanitaire et épidémiologique dans la colonie et de la technologie de traitement de l'eau appliquée Selon SanPiN 2.1.4.1116-02 "Eau potable. Exigences hygiéniques pour la qualité de l'eau conditionnée en conteneurs. Contrôle de la qualité "(clause 4.7), la norme pour l'utilité physiologique de l'eau potable en termes de dureté doit être comprise entre 1,5 et 7 mg-eq / l. Dans le même temps, la norme de qualité pour les eaux conditionnées de la première La catégorie est caractérisée par une valeur de dureté de 7 mg-eq / l et la catégorie la plus élevée - 1,5-7 mg-eq / l. Selon GOST 2874-82 "Eau potable. Exigences d'hygiène et contrôle de la qualité "(clause 1.5.2), la dureté de l'eau ne doit pas dépasser 7 mg-eq / l. Parallèlement, pour les systèmes d'approvisionnement en eau qui fournissent de l'eau sans traitement particulier, en accord avec le service sanitaire et épidémiologique, dureté de l'eau jusqu'à 10 mg- eq / l Ainsi, on peut affirmer qu'en Russie, l'utilisation d'eau d'une dureté extrême est autorisée, ce qui doit être pris en compte lors de l'utilisation d'humidificateurs d'air de tous types.

Cela s'applique en particulier humidificateurs adiabatiques, nécessitant inconditionnellement un traitement approprié de l'eau.

Comme pour les humidificateurs isothermes (vapeur), il convient de garder à l'esprit qu'un certain degré de dureté de l'eau est un facteur positif contribuant à la passivation des surfaces métalliques (zinc, acier au carbone) en raison de la formation d'un film protecteur qui contribue à l'inhibition de la corrosion se développant sous l'action de chlorures présents. À cet égard, pour les humidificateurs isothermes de type électrode, dans certains cas, des valeurs limites sont fixées non seulement pour le maximum, mais également pour les valeurs minimales de la dureté de l'eau utilisée. Il convient de noter qu'en Russie, l'eau utilisée varie considérablement en termes de dureté, dépassant souvent les normes ci-dessus. Par exemple:

la dureté de l'eau la plus élevée (jusqu'à 20-30 mg-eq/l) est typique de la Kalmoukie, des régions du sud de la Russie et du Caucase ;
dans les eaux souterraines du district central (y compris la région de Moscou), la dureté de l'eau varie de 3 à 10 mg-eq/l ;
dans les régions du nord de la Russie, la dureté de l'eau est faible : de l'ordre de 0,5 à 2 mg-eq/l ;
la dureté de l'eau à Saint-Pétersbourg ne dépasse pas 1 mg-eq/l ;
la dureté des eaux de pluie et de fonte varie de 0,5 à 0,8 mg-eq/l ;
L'eau de Moscou a une dureté de 2-3 mg-eq/l.

Résidu sec à 180°C(Résidu sec à 180°C, R180)
Cet indicateur quantifie résidu sec après évaporation complète de l'eau et chauffage à 180°C, différent de le total solides dissous (TDS) par l'apport de produits chimiques dissociables, volatilisés et absorbés. Il s'agit par exemple du CO2 présent dans les bicarbonates et du H2O contenu dans les molécules de sels hydratés. La différence (TDS - R180) est proportionnelle à la teneur en bicarbonates de l'eau utilisée. Dans l'eau potable, des valeurs de R180 n'excédant pas 1500 mg/l sont recommandées.

Riz. 2

Les sources d'eau naturelles sont classées comme suit :

R180 200 mg/l - faible minéralisation ;
R180 200-1000 mg/l - minéralisation moyenne ;
R180 1000 mg/l - forte minéralisation

Conductivité à 20°C(Conductivité spécifique à 20°C, σ20)
La conductivité spécifique de l'eau caractérise la résistance au courant électrique circulant, dépendant de la teneur en électrolytes qui y sont dissous, qui dans l'eau naturelle sont principalement des sels inorganiques. L'unité de mesure de la conductivité spécifique est µSiemens/cm (µS/cm). Conductivité eau propre extrêmement faible (environ 0,05 μS/cm à 20°C), augmentant significativement en fonction de la concentration des sels dissous. Il convient de noter que la conductivité dépend fortement de la température, comme le montre la Fig. 2. Par conséquent, la conductivité est indiquée à une valeur de température standard de 20°C (rarement 25°C) et est indiquée par le symbole σ20. Si σ20 est connu, alors les valeurs de σt°C correspondant à la température t, exprimée en °C, sont déterminées par la formule : σt°Cσ20 = 1 + α20 t - 20, (2 ) où : α20 est le coefficient de température ( α20 ≈0,025). Connaissant les valeurs de σ20, TDS et R180 peuvent être estimées approximativement à l'aide de formules empiriques : TDS ≈0,93 σ20, R180 ≈0,65 σ20. (3) Il convient de noter que si l'estimation TDS de cette manière a une petite erreur, alors l'estimation R180 a une précision beaucoup plus faible et dépend de manière significative de la teneur en bicarbonates par rapport aux autres électrolytes.

Riz. 3

Acidité et alcalinité(Acidité et alcalinité, pH)

L'acidité est déterminée par les ions H+, qui sont extrêmement agressifs envers les métaux, en particulier le zinc et l'acier au carbone. L'eau neutre a une valeur de pH de 7. À des valeurs inférieures, des propriétés acides apparaissent, et vice versa, à plus valeurs élevées- alcalin. L'environnement acide entraîne la dissolution du film d'oxyde protecteur, ce qui contribue au développement de la corrosion. Comme le montre la fig. 3, à des valeurs de pH inférieures à 6,5, la vitesse de corrosion augmente de manière significative, tandis que dans un environnement alcalin à un pH supérieur à 12, la vitesse de corrosion augmente également légèrement. L'activité corrosive dans un environnement acide augmente avec l'augmentation de la température. Il est à noter qu'à 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.

chlorures(Chlorures, Cl-)

Les ions chlorure présents dans l'eau provoquent la corrosion des métaux, en particulier du zinc et de l'acier au carbone, en interagissant avec les atomes métalliques après la destruction du film protecteur de surface formé par un mélange d'oxydes, d'hydroxydes et d'autres sels alcalins formés en raison de la présence de CO2 dissous dans l'eau et la présence d'impuretés dans air atmosphérique. La présence de champs électromagnétiques caractéristiques des humidificateurs isothermes (à vapeur) à électrodes immergées renforce l'effet ci-dessus. Les chlorures sont particulièrement actifs lorsque la dureté de l'eau est insuffisante. Auparavant, il a été indiqué que la présence d'ions calcium et magnésium a un effet passivant, inhibant la corrosion, en particulier à des températures élevées. Sur la fig. La figure 4 montre schématiquement l'effet inhibiteur de la dureté temporaire vis-à-vis de l'effet corrosif des chlorures sur le zinc. De plus, il convient de noter qu'une quantité importante de chlorures intensifie le moussage, ce qui nuit au fonctionnement des humidificateurs isothermes de tous types (à électrodes immergées, à résistances électriques, à gaz).

Riz. 4

Fer + Manganèse(Fer + Manganèse, Fe + Mn)

La présence de ces éléments provoque la formation de boues en suspension, des dépôts de surface et/ou une corrosion secondaire, ce qui suggère la nécessité de leur élimination, en particulier lorsque l'on travaille avec des humidificateurs adiabatiques utilisant une méthode de traitement de l'eau. osmose inverse car sinon les membranes vont vite s'encrasser.

Silice(Silice, SiO2)

Le dioxyde de silicium (silice) peut être contenu dans l'eau à l'état colloïdal ou partiellement dissous. La quantité de SiO2 peut varier de traces à des dizaines de mg/l. Habituellement, la quantité de SiO2 est augmentée dans l'eau douce et en présence d'un environnement alcalin (pH 7). La présence de SiO2 est particulièrement préjudiciable au fonctionnement des humidificateurs isothermes du fait de la formation d'un précipité dur et difficile à éliminer constitué de silice ou du silicate de calcium résultant. Chlore résiduel (Cl-) La présence de chlore résiduel dans l'eau est généralement due à la désinfection de l'eau potable et est limitée à des valeurs minimales pour tous les types d'humidificateurs afin d'éviter l'apparition d'odeurs piquantes pénétrant dans les locaux humidifiés avec vapeur d'humidité. De plus, le chlore libre, par la formation de chlorures, entraîne la corrosion des métaux. Sulfate de calcium (sulfate de calcium, CaSO4) Le sulfate de calcium, présent dans l'eau naturelle, a un faible degré de solubilité et est donc sujet à la formation de précipités.
Le sulfate de calcium est présent sous deux formes stables :

le sulfate de calcium anhydre, appelé anhydrite ;
sulfate de calcium dihydraté CaSO4 2H2O, appelé craie, qui se déshydrate à des températures supérieures à 97,3°C pour former CaSO4 1/2H2O (semi-hydraté).

Riz. 5

Comme le montre la fig. 5, à des températures inférieures à 42°C, le sulfate dihydraté a une solubilité réduite par rapport au sulfate de calcium anhydre.

Dans les humidificateurs isothermes au point d'ébullition de l'eau, le sulfate de calcium peut être présent sous les formes suivantes :

un hémihydrate qui à 100°C a une solubilité d'environ 1650 ppm, ce qui correspond à environ 1500 ppm en termes d'anhydrite de sulfate de calcium ;
l'anhydrite, qui à 100°C a une solubilité d'environ 600 ppm.

L'excès de sulfate de calcium précipite, formant une masse pâteuse, dans certaines conditions, ayant tendance à durcir. Un résumé des valeurs limites des paramètres d'eau d'alimentation discutés ci-dessus pour différents types d'humidificateurs est présenté dans la série de tableaux suivante. Il faut tenir compte du fait que les humidificateurs isothermes à électrodes immergées peuvent être équipés de cylindres conçus pour fonctionner avec de l'eau standard et de l'eau à faible teneur en sel. Les humidificateurs isothermes chauffés électriquement peuvent avoir ou non un élément chauffant recouvert de téflon.

Humidificateurs isothermes (vapeur) avec électrodes immergées L'humidificateur est raccordé au réseau d'eau avec les paramètres suivants :

pression de 0,1 à 0,8 MPa (1-8 bar), température de 1 à 40°C, débit non inférieur à 0,6 l/min (valeur nominale pour l'électrovanne d'alimentation) ;
dureté inférieure à 40°fH (correspondant à 400 mg/l CaCO3), conductivité spécifique 125-1250 μS/cm ;
absence de composés organiques ;
les paramètres de l'eau d'alimentation doivent se situer dans les limites spécifiées (tableau 2)

Non recommandé:
1. Utilisation d'eau de source, d'eau industrielle ou d'eau de réfrigération, ainsi que d'eau potentiellement contaminée chimiquement ou bactériennement ;
2. Ajout de désinfectants ou d'additifs anti-corrosion à l'eau, qui sont des substances potentiellement nocives.

Humidificateurs avec éléments chauffants électriques L'eau d'alimentation L'humidificateur doit être exempt d'odeurs désagréables, d'agents corrosifs ou de sels minéraux en excès. L'humidificateur peut fonctionner avec de l'eau du robinet ou déminéralisée, qui présente les caractéristiques suivantes (tableau 3).

Non recommandé:
1. Utilisation de l'eau de source, eau technique, l'eau des tours de refroidissement, ainsi que l'eau contaminée par des produits chimiques ou bactériologiques ;
2. Ajout d'additifs désinfectants et anti-corrosion à l'eau, car humidifier l'air avec une telle eau peut provoquer des réactions allergiques chez les autres.

Humidificateurs à gaz
Les humidificateurs à gaz peuvent fonctionner avec de l'eau présentant les caractéristiques suivantes (tableau 4). Pour réduire la fréquence d'entretien du cylindre vapeur et de l'échangeur de chaleur, à savoir leur nettoyage, l'utilisation d'eau déminéralisée est recommandée.

Non recommandé:
1. Utilisation d'eau de source, d'eau industrielle ou d'eau de circuits frigorifiques, ainsi que d'eau potentiellement contaminée chimiquement ou bactériennement ;
2. Ajout de désinfectants ou d'additifs anti-corrosion à l'eau, comme ce sont des substances potentiellement nocives.

Humidificateurs (atomiseurs) adiabatiques (spray), Humidificateurs à air comprimé Les humidificateurs adiabatiques de type MC peuvent fonctionner aussi bien avec de l'eau du robinet qu'avec de l'eau déminéralisée, exempte de bactéries et de sels présents dans l'eau ordinaire. Cela permet d'utiliser des humidificateurs de ce type dans les hôpitaux, les pharmacies, les salles d'opération, les laboratoires et d'autres zones spéciales où la stérilité est requise.

1 Humidificateurs adiabatiques (spray)(atomiseurs) fonctionnant à l'eau à haute pression
Les humidificateurs HumiFog ne peuvent fonctionner qu'avec de l'eau déminéralisée (tableau 5). À cette fin, en règle générale, un traitement de l'eau est utilisé, correspondant aux paramètres énumérés ci-dessous. Les trois premiers paramètres sont d'une importance primordiale et doivent être respectés dans toutes les conditions. Pour une conductivité de l'eau inférieure à 30 µS/cm, il est recommandé d'utiliser un groupe motopompe entièrement en acier inoxydable.

2 Humidificateurs centrifuges adiabatiques (à disque)
Les humidificateurs directs DS n'utilisent pas d'eau en tant que telle. Avec leur aide, la vapeur déjà existante est fournie à la section d'humidification des climatiseurs centraux ou aux conduits d'alimentation en air. Comme il ressort de l'examen des informations ci-dessus, dans un certain nombre de cas, il est souhaitable, et dans certains d'entre eux, un traitement approprié de l'eau est nécessaire en remplaçant, transformant ou supprimant certains éléments ou composés chimiques dissous dans l'eau d'alimentation. Cela évite une défaillance prématurée des humidificateurs utilisés, augmente la durée de vie des consommables et des matériaux, tels que les cylindres à vapeur, et réduit la quantité de travail associée aux entretiens périodiques. maintenance. Les principales tâches du traitement de l'eau sont de réduire dans une certaine mesure l'activité corrosive et la formation de dépôts de sel sous forme de tartre, de boues et de sédiments solides. La nature et le degré de traitement de l'eau dépendent du rapport des paramètres réels de l'eau disponible et requise pour chacun des humidificateurs discutés ci-dessus. Considérons séquentiellement les principales méthodes de traitement de l'eau utilisées.

Adoucissement de l'eau

Riz. 6

Cette méthode réduit la dureté de l'eau sans modifier la quantité d'électrolyte dissous dans l'eau. Dans ce cas, le remplacement des ions responsables de l'excès de rigidité est effectué. En particulier, les ions calcium (Ca) et magnésium (Mg) sont remplacés par des ions sodium (Na), ce qui évite la formation de dépôts calcaires lors du chauffage de l'eau, car, contrairement aux carbonates de calcium et de magnésium, qui forment une composante variable de la dureté, le carbonate de sodium reste dissous dans l'eau lorsque la température est élevée. Typiquement, le procédé d'adoucissement de l'eau est mis en œuvre à l'aide de résines échangeuses d'ions. Lors de l'utilisation de résines échangeuses d'ions sodium (ReNa), les réactions chimiques sont les suivantes, à dureté constante :

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

Ainsi, les ions responsables de la dureté excessive (ici Ca++) et de la dissolution des ions Na+ se fixent sur les résines échangeuses d'ions. Les résines échangeuses d'ions étant progressivement saturées en ions calcium et magnésium, leur efficacité diminue avec le temps et une régénération s'impose, qui s'effectue par rétrolavage avec une solution diluée de chlorure de sodium (sel de table) :
ReCa + 2 NaCl →ReNa2 + CaCl2. (6)
Les chlorures de calcium ou de magnésium résultants sont solubles et sont entraînés avec l'eau de lavage. Dans le même temps, il convient de tenir compte du fait que l'eau adoucie a une corrosivité chimique accrue, ainsi qu'une conductivité spécifique accrue, ce qui intensifie les processus électrochimiques en cours. Sur la fig. 6 montre en termes comparatifs l'effet corrosif de l'eau dure, adoucie et déminéralisée. Veuillez noter que malgré le système anti-mousse breveté (AFS), l'utilisation d'eau adoucie dans les humidificateurs isothermes de tous types peut provoquer la formation de mousse et éventuellement un dysfonctionnement. Par conséquent, l'adoucissement de l'eau lors du traitement de l'eau dans les systèmes d'humidification de l'air n'est pas tant une valeur indépendante, mais sert moyens auxiliaires réduction de la dureté de l'eau avant sa déminéralisation, très utilisée pour assurer le fonctionnement des humidificateurs de type adiabatique.

Traitement aux polyphosphates
Cette méthode vous permet de "lier" les sels de dureté pendant un certain temps, les empêchant de tomber sous forme de tartre pendant un certain temps. Les polyphosphates ont la capacité de former des liaisons avec des cristaux de CaCO3, de les maintenir en suspension et, ainsi, d'arrêter le processus de leur agrégation (formation de liaisons chélates). Cependant, il convient de garder à l'esprit que ce mécanisme ne fonctionne qu'à des températures ne dépassant pas 70-75°C. Avec plus hautes températures a tendance à l'hydrolyse et l'efficacité du procédé est fortement réduite. Il convient de garder à l'esprit que le traitement de l'eau avec des polyphosphates ne réduit pas la quantité de sels dissous, de sorte que l'utilisation de cette eau, comme dans le cas précédent, dans les humidificateurs isothermes peut entraîner la formation de mousse et, par conséquent, leur fonctionnement instable.

Climatisation magnétique ou électrique
Sous l'action de champs magnétiques puissants, une modification allotropique des cristaux de sel se produit, responsable de la dureté variable, à la suite de quoi les sels formant du tartre se transforment en boues finement dispersées, qui ne se déposent pas sur les surfaces et ne sont pas sujettes à la formation de formes compactes. Des phénomènes similaires se produisent lors de l'utilisation décharges électriques qui réduisent la capacité des sels précipités à s'agréger. Cependant, à ce jour, il n'existe pas de données suffisamment fiables sur l'efficacité de tels dispositifs, notamment à des températures élevées proches du point d'ébullition.

Déminéralisation
Les méthodes de traitement de l'eau décrites ci-dessus ne modifient pas la quantité de produits chimiques dissous dans l'eau et, par conséquent, ne résolvent pas complètement les problèmes qui se posent. Lors de l'utilisation d'humidificateurs isothermes, ils peuvent réduire la quantité de dépôts solides qui sont les plus pertinents pour les méthodes d'adoucissement de l'eau. La déminéralisation, réalisée par extraction de substances dissoutes dans l'eau d'une manière ou d'une autre, a un effet limité pour les humidificateurs isothermes à électrodes immergées, puisque le principe de leur fonctionnement est basé sur la circulation du courant électrique dans une solution saline. Cependant, pour tous les autres types d'humidificateurs d'air, la déminéralisation est la méthode la plus radicale de traitement de l'eau, en particulier pour les humidificateurs adiabatiques. Il peut également être entièrement appliqué aux humidificateurs isothermes et aux humidificateurs à gaz chauffés électriquement, où d'autres méthodes de traitement de l'eau décrites ci-dessus, tout en réduisant la quantité de dépôts solides, créent les problèmes associés associés à une augmentation de la concentration d'électrolytes forts lorsque l'eau s'évapore. L'un des aspects négatifs associés au manque de déminéralisation de l'eau est la formation d'un aérosol de sel finement dispersé lorsque l'humidité est fournie aux locaux desservis. Cela s'applique principalement à l'industrie électronique (salles « propres ») et aux institutions médicales (microchirurgie oculaire, obstétrique et gynécologie). Avec l'aide de la déminéralisation, ce problème peut être complètement évité, sauf pour l'utilisation d'humidificateurs isothermes à électrodes immergées. Le degré de déminéralisation est généralement estimé à partir de la conductivité spécifique, qui est approximativement proportionnelle à la concentration totale d'électrolytes dissous dans les rapports suivants (tableau 7).

Dans la nature, on ne trouve presque jamais d'eau ayant une conductivité spécifique inférieure à 80-100 µS/cm. Une déminéralisation ultra-élevée est nécessaire dans des cas exceptionnels (laboratoires de bactériologie, chambres de cristallogénèse). Dans la plupart des applications pratiques, cependant, on observe un degré de déminéralisation suffisamment élevé et très élevé. Le plus haut degré de déminéralisation (jusqu'à ce qu'il soit théoriquement possible d'atteindre) est fourni par la distillation de l'eau, incl. double et triple. Cependant, ce processus est coûteux, tant en termes de coûts d'investissement que de coûts d'exploitation. À cet égard, aux fins du traitement de l'eau lors de l'humidification de l'air, les deux méthodes de déminéralisation suivantes sont les plus largement utilisées :

Osmose inverse
Dans cette méthode, l'eau est pompée à haute pression à travers une membrane semi-perméable avec des pores de moins de 0,05 µm de diamètre. La plupart des ions dissous sont filtrés sur la membrane. Selon la membrane utilisée et d'autres caractéristiques du processus de filtration réalisé, entre 90% et 98% des ions dissous dans l'eau sont éliminés. Atteindre une efficacité de déminéralisation plus élevée dans ce cas est problématique. La possibilité de réaliser le processus d'osmose inverse de manière entièrement automatique, ainsi que l'absence de nécessité d'utiliser des produits chimiques, le rendent particulièrement attractif pour les objectifs considérés. Le processus est assez économique, consommant de l'électricité à hauteur de 1 à 2 kWh pour 1 m3 d'eau traitée. Le coût de l'équipement est en constante diminution en raison de l'augmentation du volume de sa production due à l'expansion constante des domaines d'utilisation. L'osmose inverse, cependant, est vulnérable si l'eau traitée est très dure et/ou contient un grand nombre de impuretés mécaniques. A cet égard, afin d'augmenter la durée de vie des membranes utilisées, il est souvent nécessaire de procéder à un pré-adoucissement de l'eau ou à son traitement polyphosphate ou à un conditionnement et filtration magnétique/électrique.

Déionisation
Conformément à cette méthode, des couches de résines échangeuses d'ions (colonnes d'échangeurs d'ions) sont utilisées pour éliminer les solutés, qui ont la capacité d'échanger des ions hydrogène contre des cations et des ions hydroxyde contre des anions de sels dissous. Les résines échangeuses d'ions cationiques (cationites, acides polymères) échangent un ion hydrogène contre le cation du soluté qui entre en contact avec la résine (par exemple Na++, Ca++, Al+++). Les résines échangeuses d'ions anioniques (échangeurs d'anions, bases polymères) échangent un ion hydroxyle (groupe hydroxyle) contre l'anion correspondant (par exemple Cl-). Les ions hydrogène libérés par les échangeurs de cations et les groupes hydroxyle libérés par les échangeurs d'anions forment des molécules d'eau. En prenant comme exemple le carbonate de calcium (CaCO3), les réactions chimiques sont les suivantes, dans une colonne échangeuse de cations :

Riz. sept

2 ReH + CaCO3 →Re2Ca + H2CO3, (7) dans la colonne de l'échangeur d'anions 2 ReH + H2CO3 →Re2CO3 +H2O. (8) Comme les résines échangeuses d'ions consomment des ions hydrogène et/ou des groupes hydroxyles, elles doivent être soumises à un processus de régénération utilisant un traitement d'échange de cations à l'acide chlorhydrique :

Re2Ca + 2 HCl →2 ReH + CaCl2. (9) La colonne de l'échangeur d'anions est traitée avec de l'hydroxyde de sodium (soude caustique) : Re2CO3 + 2 NaOH →(10) →2 ReOH + Na2CO3. Le processus de régénération se termine par un lavage, qui assure l'élimination des sels formés à la suite des réactions chimiques considérées. Dans les déminéralisateurs modernes, le flux d'eau est organisé "de haut en bas", ce qui empêche la séparation de la couche de gravier et assure un fonctionnement continu de l'installation sans compromettre la qualité du nettoyage. De plus, la couche d'ionite fonctionne comme un filtre pour la purification de l'eau des impuretés mécaniques.

L'efficacité de la déminéralisation par cette méthode est comparable à celle de la distillation. Où les coûts d'exploitation , caractéristique de la déionisation, est significativement plus faible par rapport à la distillation. Théoriquement, l'eau déminéralisée par les méthodes envisagées (osmose inverse, désionisation) est chimiquement neutre (pH = 7), mais diverses substances avec lesquelles elle entre ensuite en contact s'y dissolvent facilement. En pratique, l'eau déminéralisée est légèrement acide en raison du processus de déminéralisation lui-même. Cela est dû au fait que les quantités résiduelles d'ions et d'impuretés gazeuses abaissent le pH. Dans le cas de l'osmose inverse, cela est dû à la sélectivité différentielle des membranes. Dans le cas de la désionisation, ces quantités résiduelles sont dues à l'épuisement ou à la violation de l'intégrité des colonnes d'échangeurs d'ions. En cas d'acidité accrue, l'eau peut dissoudre les oxydes métalliques, ouvrant la voie à la corrosion. L'acier au carbone et le zinc sont particulièrement sensibles à la corrosion. Un phénomène typique est, comme indiqué précédemment, la perte de zinc par un alliage de laiton. L'eau ayant une conductivité spécifique inférieure à 20-30 µS/cm ne doit pas entrer en contact avec l'acier au carbone, le zinc et le laiton. En conclusion, sur la fig. La figure 7 montre un diagramme qui relie les indicateurs considérés de la qualité de l'eau, les méthodes d'humidification de l'air et les méthodes de traitement de l'eau. Pour chaque méthode d'humidification, les rayons noirs déterminent un ensemble d'indicateurs de qualité de l'eau, dont les valeurs quantitatives doivent être maintenues dans les limites spécifiées. Des faisceaux colorés définissent les modes de traitement de l'eau préconisés, si nécessaire, pour chacun des modes d'humidification de l'air envisagés. Dans le même temps, les priorités des méthodes de traitement de l'eau recommandées sont déterminées. Les arcs colorés identifient également, en tenant compte des priorités, les méthodes auxiliaires de traitement de l'eau recommandées pour la réduction préliminaire de la dureté de l'eau, qui est soumise à un traitement ultérieur par osmose inverse. La plus critique en termes de teneur en sels dissous dans l'eau est la méthode d'humidification de l'air par ultrasons (HumiSonic, HSU), pour laquelle l'utilisation de distillat est prioritaire, ou du moins l'utilisation de la désionisation ou de l'osmose inverse. Le traitement de l'eau est également obligatoire pour les atomiseurs haute pression (HumiFog, UA). Dans ce cas, l'utilisation de l'osmose inverse donne des résultats satisfaisants. Des méthodes de traitement de l'eau plus coûteuses telles que la désionisation et la distillation sont également possibles. Les autres méthodes d'humidification de l'air permettent l'utilisation de l'eau du robinet sans sa préparation si, pour l'ensemble des indicateurs spécifiques de la qualité de l'eau, leurs valeurs quantitatives se situent dans les limites spécifiées. Sinon, il est recommandé d'utiliser des méthodes de traitement de l'eau conformes aux priorités identifiées. Quant aux humidificateurs à action directe (UltimateSteam, DS), ils sont alimentés en vapeur prête à l'emploi et dans celui illustré à la fig. 7 du schéma n'ont pas de liens formels avec les indicateurs de qualité de l'eau et les méthodes de traitement de l'eau.

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Dans une ville où il y a plus qu'assez de gaz et de puanteur, on trouve souvent des humidificateurs d'air dans les appartements. ces installations créent le degré d'humidité nécessaire dans la pièce, purifiant ainsi l'oxygène des impuretés nocives et créant des conditions optimales pour une vie saine.

Les humidificateurs sont essentiels dans les foyers avec de jeunes enfants et dans les zones où vivent des personnes âgées et des personnes handicapées souffrant de problèmes respiratoires. L'humidité nécessaire dans l'air les aidera à surmonter l'exacerbation de la maladie et les aidera à faire face à la maladie plus rapidement.

L'importance des humidificateurs

Les humidificateurs universels sont alimentés par le secteur et la plupart d'entre eux ont un rétroéclairage LED qui affiche le degré d'humidité dans la pièce. La fonctionnalité de ces appareils est diverse:

design différent que vous pouvez choisir à volonté;
réservoir d'eau amovible pratique ;
minuterie intégrée ;
différents degrés de puissance de l'appareil, qui peuvent être contrôlés en fonction de la situation ;
la taille de l'humidificateur dépend de la superficie de la pièce ;
divers modèles - vapeur, ultrasons et mécaniques;
l'ionisation de l'air aidera à protéger contre les bactéries nocives;
arrêt automatique lorsque le réservoir est vide.

Les humidificateurs sont souvent recommandés par les médecins pour les chambres d'enfants, surtout en hiver. si l'humidité à ce moment n'est pas supérieure à 40%, il y a un risque de rhume et maladies inflammatoires. Lors du choix d'un humidificateur, faites attention aux points suivants :

dessin original et peut-être qu'une veilleuse intégrée égayera tout enfant et adulte ;
la fonction de l'inhalateur-ioniseur vous permettra d'utiliser huiles essentielles, ainsi que nettoyer l'air des germes;
un hygrostat est nécessaire, ce qui aidera à évaluer le niveau d'humidité dans la pièce.