摘要:工业生产及科学实验中对空气湿度的重视程度日益提高,要求也越来越高,如果湿度不能满足要求,将会造成程度不同的不良后果。该文介绍的增湿技术可以增加局部环境的湿度,解决特殊条件下工作的需求。以超声波加湿为主的增湿系统,其结构简单可靠、操作方便、使用范围广。
关键词: 增湿 局部环境 超声波加湿
1 引言
现代化的工业生产及科学实验中对空气湿度的重视程度日益提高,要求也越来越高,如果湿度不能满足要求,将会造成程度不同的不良后果。电子厂、半导体厂、程控机房、防爆工厂等场所的湿度要求一般在40%~70%RH,如果相对湿度不够则会造成静电增高,使产品的成品率下降、芯片受损,甚至在一些防爆场所会造成爆炸,“静电轰击”带来的危害不可估量。
冬季干燥时节,工厂场地环境湿度往往很难达到规定范围,通过对局部环境采取增湿技术,可以使局部范围内湿度满足工作要求。
2 系统工作原理
局部环境增湿技术主要是以压缩空气为工作介质,把湿空气输送到工作位置,保证工作位置的湿度要求。增湿技术的系统原理图如图1所示。
工作原理是:气压发生装置1产生低压的压缩空气,压缩空气通过由空气过滤器、油雾分离器、超微油雾分离器和除臭过滤器等组成的辅助元件2后,除去压缩空气中的气味、水蒸气、灰尘和油分等杂质成为干(洁)净空气,干(洁)净空气再经加湿设备3后成为湿空气,湿空气进入储气罐5进行储存,温湿度计4对储气罐5的湿空气进行测量和检测,压缩空气的湿度满足工作要求后,再通过流量调节6进行,流量调节6输送的湿空气即可对增湿部位进行加湿。
1.气压发生装置 2.辅助元件 3.加湿设备
4.温湿度计 5.储气罐 6. 流量调节
图1 增湿技术系统原理图
3 加湿设备工作原理及对比研究
3.1 加湿设备工作原理
目前加湿设备加湿的形式主要分为超声波型加湿、直接蒸发型加湿和热蒸发加湿器等三种形式。
超声波加湿主要采用超声波高频震荡,将水雾化为1μm~5μm的超微粒子,通过风动装置,将水雾扩散到气路中,加快水分在空气的蒸发,增加空气中的湿度。其优点是:加湿强度大,加湿均匀,加湿效率高;节能、省电,耗电仅为电热加湿的1/10至1/15;使用寿命长,湿度自动平衡,无水自动保护等功能。缺点是对水质有一定的要求。
直接蒸发型加湿通常被称为纯净型加湿。纯净加湿技术是加湿领域刚刚采用的新技术,纯净加湿通过分子筛蒸发技术,除去水中的钙镁离子,彻底解决“白粉”问题。通过水幕洗涤空气,再经风动装置将湿润洁净的空气送到气路,从而提高压缩空气的湿度。同时新的加湿器也不受水质限制;过滤蒸发器采用单一纤维制造,能够过滤空气和杀灭细菌,使加湿更加纯净。
热蒸发型加湿也称电加热式加湿。其工作原理是将水在加热体中加热到100℃,产生蒸汽,用风机将蒸汽送出。电加热式加湿是技术最简单的加湿方式,缺点是能耗较大、不能干烧、安全系数较低、加热器上容易结垢。
3.2 加湿设备对比试验与方案选择
针对上述三种方案,分别作了对比试验。电加热加湿在使用中没有“白粉”现象,噪声低,但耗电大,加湿器上容易结垢;纯净型加湿无“白粉”现象也不结垢,功率小,能够过滤空气且杀灭细菌;超声波加湿加湿强度大且均匀,耗电量小,使用寿命长,但对水质有一定要求,使用中会有轻微“白粉”现象。超声波技术是世界上一种比较成熟的技术,已被广泛应用在各种领域。超声波加湿作为首选方案,不仅能达到工作环境的要求,还能减少车间厂房的改造费,具有较好的经济效益。
根据工作环境的要求,我们选择了行走式CS系列超声波纯水加湿机,产生的雾粒直径只有1μm~10μm,能够迅速使水雾化,该加湿器无机械驱动、无噪音干扰、无污染,雾化效率高、故障率低、能耗低、维护简便。
4 结束语
在局部环境增湿系统的设计中,经过反复调研、论证和验证,认为在现有的工作条件下,满足生产条件的要求,使用局部增湿技术是可行的,并且有投资少,适用范围广的特点。另外,关闭加湿设备后,该系统又可以对局部环境进行干燥处理,使用效益大大提高。
参考文献:
[1]徐克林.气动技术基础[M].重庆:重庆大学出版社,1997.
[2]路甬详.液压气动技术手册[M].北京:机械工业出版社,2002.
[3]SMC(中国)有限公司.现代实用气动技术[M].北京:机械工业出版社,1991.