A légpárásítás egyszerű magyarázata:
Mi az izotermikus légpárásítás?
A gőzzel történő légpárásítás rendszertől függően nagyon pontosan szabályozható, és a 100 °C fölötti közeg használata révén kiváló higiéniai minőségű. A gőz-légpárásító elektromosan vagy gáztüzeléssel üzemeltethető.
A gőz-légpárásító működési elve
A párologtató párásítókkal ellentétben a vízgőz előállítása a levegővel való keveredés előtt történik.
Ekkor a gőz egy szellőztető készülékkel közvetlenül a helyiség levegőjébe juttatható, vagy egy klímaberendezésben a kondicionálás közben bekeverhető. A gőz vagy egy központi gőzelőállító egységből nyerhető, vagy decentrálisan a klimatizálás légpárásításának a helyszínén állítható elő.
A központilag előállított nagynyomású gőzzel végzett légpárásítás esetében nagynyomású gőzpárásítóról beszélünk. Az ilyen jellegű gőz-légpárásítókat szellőzéstechnikai berendezésekkel együtt használják. A párásító egy szennyfogóból, egy forgótolattyús szelepből, egy nyomásmérőből és egy kondenzvíz-elvezetőből áll.
Ha a gőzt közvetlenül a felhasználás helyén kell előállítani, gyakran célszerű villamos gőzpárásítókat használni.
A villamos üzemű gőz-légpárásítás elektróda- vagy ellenálláselven működhet. Az elektródás légpárásítóknál rácsszerű fémelektródák merülnek bele a víztartályba, és a víz vezetőképességét használják ki. Az áram ekkor közvetlenül a víz közegén át folyik és elpárologtatja azt. A gőzmennyiség szabályozása ennél az elvnél a gőzhengerben lévő víz töltésszintjével történik. Az ellenállásos gőzpárásítóknál a párásító víz felmelegítése a merülőforraló elvén történik.
A gőz különböző fajtái
Izotermikus légpárásításhoz először a vizet fel kell hevíteni 100 °C-ra. A víz ekkor h = 419 kJ/kg hőtartalmat és 1,0133 bar nyomást ér el. Ezen a ponton kerül sor a halmazállapot-változásra, amelynek során a forrásban lévő 100 °C-os víz 100 °C-os gőzzé alakul át. Ehhez minden kg vízhez 2,258 kJ energiát kell bevinni.
Ezt a gőzzé történő átalakításhoz szükséges energiát fajlagos párologtatási hőnek nevezzük. Ez látens, tehát hőmérővel nem mérhető.
Telített gőz
Ameddig a gőz a vízzel közvetlenül érintkezik, „telített”, azaz nem tud több vizet felvenni, ezért „telített gőznek” is nevezzük.
Telítetlen gőz
Telítetlen gőz akkor keletkezik, ha a gőz térfogata megnő, a hőbevezetéshez szükséges hőmérséklet azonban megmarad. Ennek fontos jellemzője a kondenzvíz. Ha a gőz lehűl, ez a bevitt párologtatási hőt elvonja, a halmazállapota megváltozik és kondenzvíz keletkezik.
Vízkő képződése a párologtatás során
Miért keletkezik vízkő?
A kalcium a földkéreg ötödik leggyakoribb eleme. Nagyon gyakran nem tiszta formában, hanem más anyagokkal kötésben, vízkő formájában vagy vízben oldódva fordul elő. A vízkő túlnyomórészt kalcium-karbonátból (CaCO3) áll.
A víz mésztartalma egyensúlyban van a vízben oldott szénsavval. A víz hevítése (például vízforralóban vagy a gőz-légpárásítás során) kihajtja a szénsavat a vízből. A szénsav csökkenő tartalma azt eredményezi, hogy a vízben kevesebb mész tartható oldatban. A felesleges mész látható lerakódások, kalcium-karbonát formájában válik ki.
A vízkeménység meghatározásával a vízkövesedés intenzitása is előre jelezhető.
A vízkeménység az alkalmazott kémia egyik fogalomköre, amely a természetes víz és az abban oldott összetevők használatához kapcsolódó szükségletekkel foglalkozik. Konkrétan a vízkeménységgel a földalkálifémek vízben oldott ionjainak egyenértékű koncentrációját, speciális összefüggésekben azonban anionos társaiét is jelöljük. A „keménységképzők” közé lényegében a kalcium és magnézium, valamint nyomokban a stroncium és a bárium tartozik. Az oldott keménységképzők oldhatatlan vegyületeket képezhetnek, főleg meszet és úgynevezett mészszappanokat. A vízkeménységhez kapcsolódó fogalom- és elméletrendszer kialakulását ez az oldhatatlan vegyületek képződésére való hajlam váltotta ki.
A lágyvíz kedvezőbb minden olyan alkalmazáshoz, amelyben vizet hevítenek: mosáshoz, szobanövények öntözéséhez stb. Lágyvíz a gránit-, gneisz-, bazalt- és palakőzetes területeken áll rendelkezésre. Az esővíz is lágyvíz.
A keményvíz a háztartási készülékek vízkövesedését okozza, növeli a mosogató- és mosószerek fogyasztását, negatívan befolyásolja az érzékeny ételek és italok (pl. tea) ízét és küllemét. Keményvíz azokon a területeken található, ahol az uralkodó kőzet a homok- és a mészkő.
A vízkőprobléma megoldása
A gőz-légpárásítás során keletkező vízkőlerakódás csökkentésére a Condair által szabadalmaztatott vízkőkezelés alkalmazható, amelynél a vízkőlerakódásokat a fűtőelemek „lerobbantják” és egy külső vízkőgyűjtő tartályba vezetik.
Ezenkívül teljesen sótalanított víz is használható, amelynél az ásványokat és kalciumot előzetesen egy vízkezelő egységben már eltávolították. Az ennek ellenére keletkező vízkő elhanyagolhatóan kis mennyiségű.
Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy a lágyított (tehát ásványianyag-mentes) vízzel való üzemeltetés nem minden légpárásító típusnál lehetséges. Az ellenállásos légpárásítók ásványianyag-mentes vízzel is üzemeltethetők. Az elektródás légpárásítók ezzel szemben vezetőképes, ásványtartalmú vizet igényelnek a hatékony működéshez. E párásítótípus lágyított vízzel történő üzemeltetése energetikailag nem célszerű.
Számítási példa izotermikus légpárásításra
Adott:A ∆h/∆x számítása:
| ∆h | = | kJ/kg |
| ∆x | kg száraz levegő |