等温加湿器基础
等温加湿器利用外部能源加热水至沸腾,以产生蒸汽进行加湿。等温加湿器一般由进水阀、排水阀及水位控制组成。我们的加湿器还配有液面除污除泡器,以减少水垢的形成。除电极加湿器外,其他型式的等温加湿器可以采用多种水质,从纯水(DI/RO水)到软化水或自来水。
浮球阀可以提供最好的水位控制
随着加湿蒸汽的不断输送,加湿器必然需要进行补水。补水时蒸发箱内的水停止沸腾,蒸汽输出终止直至水再次沸腾。然而,如果补水速度能够很好匹配因蒸汽输出而引起的水的消耗速度,那么蒸汽的产生就不会中断,蒸汽的输出也就不会波动。浮球阀是目前唯一可对补水进行充分调节的机械装置。
浮球阀不能用于自来水或软化水供水的加湿器,因为加湿器工作时产生的水垢会影响浮球阀的动作。因此,浮球阀仅适用于供水为纯水(DI/RO水)的加湿器。
采用电子探针式水位控制
加湿器采用电子探针式水位控制,会定期向蒸发箱补水以弥补因产生蒸汽而消耗的水量,因此会引起蒸汽输出的中断。
在此系统中,水位探针配有三种长度的金属探头以检测水位。当水位到达高水位探头时,补水停止,到达中水位探头时,补水开始。一旦低水位探头侦测不到水位时,加湿器停止工作以进行低水位保护。高水位与中水位探头末端的垂直距离决定了补水量的多少,这与由于补水而引起的蒸汽输出中断时间相一致。电子探针式水位控制对水中矿物质的含量有最小值要求,因此此类水位控制不能应用于供水为DI/RO水的加湿器。
这种水位控制的一个优点是:能够提供准确的水位读数,进行可预见的液面除污除泡工作循环。加湿器除污除泡时会冲洗掉液面漂浮的矿物质,排放掉水箱内的水垢,稀释水中矿物质的浓度,同时会引起最小的蒸汽输出量的减少。除污除泡会带来微不足道的蒸汽输出中断,因为此时加湿器仍然在加热,并且排水及冲洗量会降至最低或停止。排水和冲洗时,蒸汽输出会中断,在一些系统中,这一时长会达到60分钟。DRISTEEM(佳斯帝)加湿器所有的除污除泡时间均可由用户自主设定,允许操作者改变除污除泡时长,常常也取消排水及冲洗需求。
加湿能源调节对于相对湿度的控制也至关重要
另外一个控制相对湿度的方面是向加湿器提供持续稳定的能源。对于等温加湿器,有两种调节能源的途径:100%模拟量调节,例如蒸汽阀或燃气阀,或者开关式调节,例如采用时间比例控制的电热式加湿器。
阀门系统在低负载时控制性能会衰减
蒸汽阀,例如用于蒸汽转蒸汽加湿器,会根据需求信号按比例调节蒸汽输出量,以加热热交换器。理论上,如果系统的需求是25%,阀门的开度就是25%,然而,蒸汽输送是由一个系统完成的,它包括锅炉、阀门、执行器及疏水阀等。因此理论上对于系统的需求,阀门似乎应该能够提供最直接的快速响应,实际上由于机械系统元件的限制,它往往做不到这一点。
为了达到最佳性能,蒸汽阀需要在恒定的压力下工作。为此需要在蒸汽系统上加装减压阀,以把不稳定的蒸汽压力转换为稳定的低压蒸汽,消除蒸汽压力的波动。当倒置桶式蒸汽疏水阀排空时,蒸汽压力可能会降低,蒸汽输出会减少。然而,对于阀门而言,主要的问题是小流量时的控制能力。如果湿度控制要求非常严格,就需要选择高调节比的蒸汽阀门(50:1)。
采用燃气阀的加湿器,当需求量很小时,就不能充分燃烧。这就是为什么当需求低于某一点时,天然气加湿器就会转为开关式调节控制。例如,天然气加湿器可以进行100%模拟量调节,直到需求量达到25%,这时开始时间比例调节控制——也即,燃烧系统开启一段时间,然后再关闭一段时间。需求量较低时,配有高质量阀门及控制的天然气加湿器,能够提供的蒸汽输出调节比可达40:1,特别是对于大加湿量系统,这可以使相对湿度(RH)的控制精度达±1%.
固态继电器(SSRs)可提供最持续稳定的能源输送
电热式加湿器采用开关式时间比例控制。电热管的加热循环周期从1秒到100秒,当加热周期较短时,采用电子控制器,如固态继电器(SSRs)或可控硅整流器(SCRs),当加热周期较长时,采用交流接触器控制。每当电热管断电时,蒸汽产生就会中断。然而,当加热周期达到或接近1秒时,蒸汽中断就非常不明显。因此,这种时间比例式系统能够提供比阀门系统更严格的控制,这看上去也许出乎意料。电子控制器能够把电热管的加热周期控制在如此短的时间内,以至于蒸汽的中断对于控制的稳定性不会产生任何影响。此外,电子控制器工作时,即便系统需求量很小时,也能提供与需求量较大时一样的精确控制。
浮球阀结合固态继电器(SSRs)可提供最严格的控制
总而言之,有很多因素影响等温加湿器的湿度控制,控制要求越严格,需要管控的变量就越多。有两个主要问题影响加湿器的湿度控制:补水及能源调节控制。加湿器的选型取决于你的具体应用。但是如果你的目标是达成极严格的湿度控制,那么对于大多数应用需要首选浮球阀补水及电子控制器调节电热管加热。