Drėgmės lygis gamybinėse patalpose: svarba, šaltiniai ir kontrolės būdai

Pakankama drėgmė ore - tai vienas svarbiausių rodiklių reguliuojant patalpų mikroklimatą.

Žinome, kad sausas oras gali sukelti įvairių sveikatos sutrikimų žmonėms, tačiau ne ką mažiau žalingas jis gali būti ir gamybos procesams, produkcijai.

Mažas drėgmės kiekis ore gali įtakoti sumažėjusį darbuotojų ir įrangos efektyvumą bei padidinti gamybinio broko procentą - verslui tai gali kainuoti labai brangiai.

Drėgmės šaltiniai gamybinėse patalpose

Visų drėgmės šaltinių visapusiškas įvertinimas yra patikimo oro kondicionavimo ir sausininimo sistemų projektavimo pagrindas.

Tikslus drėgmės pritekėjimo skaičiavimas yra patikimo oro kondicionavimo ir sausininimo sistemų projektavimo pagrindas.

Tačiau praktikoje inžinieriai dažnai susiduria su nevisišku drėgmės šaltinių įvertinimu, kas lemia rimtas eksploatacines problemas.

Tipinė projektavimo klaida - įvertinti tik 1-2 akivaizdžiausius drėgmės šaltinius, ignoruojant kitus svarbius veiksnius.

Pagrindiniai drėgmės šaltiniai:

• Infiltracija: Išorinio drėgno oro skverbimasis per atitvarų nesandarumus: plyšius languose ir duryse, plokščių sujungimo vietas, neizoliuotas komunikacijų angas. Infiltracijos intensyvumas priklauso nuo vėjo slėgio, temperatūros skirtumo (kuris sukuria traukos efektą) ir pastato sandarumo klasės.
• Žmonės: Žmogaus kūnas nuolat išskiria drėgmę kvėpuojant (iškvepiamas oras prisotintas vandens garų maždaug 37°C temperatūroje) ir prakaituojant. Inžineriniams skaičiavimams naudojamos norminės specifinio drėgmės išskyrimo vienam žmogui vertės, kurios svyruoja nuo 40 g/val. (ramybės būsena esant komfortiškai temperatūrai) iki 300 g/val. (intensyvus fizinis aktyvumas). Skirtingoms patalpoms taikomi atitinkami koeficientai: biuruose - 50-70 g/val.
• Atviri vartai ir durys: Atviros durys ir vartai sudaro sąlygas drėgno oro masės pernašai per du mechanizmus: laisvą konvekciją dėl oro tankio skirtumo ir priverstinius oro mainus judant žmonėms bei transportui. Sandėliavimo vartams, kurių angos plotas 10-20 m² ir atidarymo trukmė 2-5 minutės, drėgmės pritekėjimas gali pasiekti dideles vertes, ypač šiltuoju metų laiku tokiuose miestuose kaip Vilnius ar Kaunas.
• Medžiagos ir produktai: Reikšmingu drėgmės šaltiniu gali būti maisto produktai (daržovės, vaisiai, mėsa, žuvis), statybinės medžiagos (šviežias betonas, tinkas), taip pat tekstilė ir popierius. Drėgmės išskyrimo intensyvumas priklauso nuo laikymo temperatūros, oro apipūtimo greičio ir pradinės produkto drėgmės. Pavyzdžiui, daržovių saugyklose Panevėžio ar Šiaulių regione tipinis drėgmės pritekėjimas gali siekti 10-20 g/val.
• Garavimas: Garavimas nuo atvirų vandens paviršių (baseinai, rezervuarai, technologinės vonios) vyksta dėl vandens garų masės pernašos iš vandens paviršiaus į orą. Garavimo intensyvumui apskaičiuoti naudojamos empirinės formulės, kuriose pagrindinis parametras yra prisotintų garų slėgio prie vandens temperatūros ir oro vandens garų dalinio slėgio skirtumas.
• Ventiliacija: Jei išorės oras nėra tinkamai apdorojamas (sausininamas), tiekiamoji ventiliacija gali tapti reikšmingu drėgmės šaltiniu, ypač vasarą Lietuvos klimato sąlygomis.
• Technologiniai procesai: Technologiniai procesai, tokie kaip įrangos plovimas, skalbimas, pramoninis džiovinimas, virimas, garinimas, taip pat gali būti reikšmingi drėgmės šaltiniai. Drėgmės išsiskyrimas vertinamas pagal vandens ar garų sąnaudas procese arba pagal šilumos balansą.

Pasekmės, jei drėgmės lygis netinkamas

Toks požiūris sukelia rimtas pasekmes: kondensato susidarymą ant šaltų paviršių, spartesnę metalinių konstrukcijų koroziją, energijos perteklių sausininimui, avarinį įrangos nusidėvėjimą bei pelėsio ir grybelio atsiradimą.

Kaip teisingai apskaičiuoti drėgmės pritekėjimą?

Kad drėgmės pritekėjimą apskaičiuotume teisingai, būtina suprasti oro psichrometrinius parametrus. Drėgmės pernašą lemia drėgmės kiekio skirtumas tarp terpių, temperatūros gradientas ir oro judėjimo greitis.

Kada standartinės skaičiavimo metodikos neveikia?

Yra sąlygų, kai standartinės skaičiavimo metodikos neveikia: ekstremalios klimato sąlygos (pajūrio zonos, kur santykinė drėgmė 90-100%), sudėtingi technologiniai procesai su nestabiliu drėgmės išskyrimu, objektai su nereguliariu naudojimu. Prioritetas nustatomas analizuojant konkretų objektą.

Pramoniniuose objektuose didžiausią įtaką paprastai daro technologiniai procesai ir garavimas nuo vandens paviršių. Biuro patalpose - žmonių drėgmės išskyrimas ir infiltracija. Sandėliuose - atviri vartai ir medžiagų drėgmės atidavimas.

Žinyninės reikšmės pateikia tik orientacinį įvertį ir gali lemti 30-50% paklaidą. Tiksliam projektavimui būtina pritaikyti skaičiavimus prie konkrečių sąlygų: atsižvelgti į pastato, technologinių procesų ir eksploatacijos režimo ypatumus.

Reikia įvertinti lauko oro drėgmės kiekį kiekvienam metų mėnesiui, remiantis konkretaus miesto (Vilnius, Kaunas, Klaipėda ir kt.) klimatologiniais duomenimis.

Atsargos faktorius

Taip, rekomenduojama numatyti 15-30% atsargą nuo apskaičiuoto drėgmės pritekėjimo. Tai susiję su neišvengiamomis skaičiavimų netikslumų, galimų eksploatacijos režimo pokyčių ir įrangos našumo degradacijos laikui bėgant rizikomis.

Drėgmės kontrolės svarba

Drėgmės pritekėjimo skaičiavimo tikslumas tiesiogiai lemia visos oro kondicionavimo ir sausininimo sistemos patikimumą ir ekonomiškumą.

Drėgmės pritekėjimo nuvertinimas sukelia nepakankamą sistemų našumą, o pervertinimas - perteklines kapitalines ir eksploatacines sąnaudas.

Oro kokybės užtikrinimas ir oro mainai

Remiantis SARS tyrimais, paskleidimas oru išlieka potencialus antrinis perdavimo būdas, ypač uždarose patalpose, kuriose yra šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo (ŠVOK) įrenginiai.

Didesnis išorinio oro kiekis ir didesni oro mainų tempai pastatuose gali padėti praskiesti patalpose esančius oro teršalus, kuriuos įkvepiate.

Oro mainų tempas gali būti padidintas centrinio vėdinimo įrenginių nustatymais, tokiu būdu sumažinamas patalpoje esančių viruso dalelių santykinį kiekį.

Jei patalpose palaikysite 40-60% santykinį oro drėgnumą, tai gali padėti apriboti SARS-CoV-2 (COVID-19) plitimą ir išlikimą uždaroje erdvėje.

Oro drėkinimo sistemos

Šiuolaikiniai oro drėkintuvai yra tylūs kaip šnabždesys, energetiškai našaus ir nesenstančio dizaino, gerai derančio su bet kurio interjero dekoro stiliumi.

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.

Dirbtinio rūko sistemos veikimo principas yra paprastas: 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).

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.

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

Dirbtinio rūko sistema

Pagrindiniai oro drėkinimo rūko sistema 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).

Oro sausintuvai (drėgmės surinkėjai)

Oro sausintuvai (drėgmės surinkėjai) - įrengimai, skirti drėgmės mažinimui ir pastoviam jos palaikymui patalpoje.

Vieni prietaisai gali naudoti asimiliacijos (oro apykaitos) metodą. Tokiu atveju drėgmė išeina į lauką, o išsausintas oras patenka į patalpą.

Oro sausinimui taip pat gali būti naudojama absorbcija. Oras praeina per diską su absorbentais, kuris sugeria vandens garus.

Tokie oro sausintuvai dažnai naudojami patalpose su žema temperatūra.

Prieš perkant oro sausintuvą reikia tiksliai žinoti kokioje patalpoje jis bus naudojamas.

Buitiniai oro sausintuvai naudojami buityje, tame tarpe ir vonioje, taip pat ofisuose, garažuose ir nedideles parduotuvėse.

Jie turi būti nedideli, kompaktiški, o jų montavimui nereikia specialisto pagalbos.

Buitiniai oro sausintuvai efektyviai palaiko drėgmės lygį patalpoje, dauguma modelių turi specialius oro valymo filtrus.

Buitiniai oro sausintuvai gali per parą pašalinti iš oro 10-50 litrų vandens.

Pramoniniai oro sausintuvai dažniausiai naudojami gamybinėse objektuose: skalbyklose, statybos aikštelėse, kur dažnai naudojamas betonas ir drėgnų sienų sausinimui.

Pramoniniai oro sausintuvai išsiskiria aukštu našumu - kelių tūkstančių litrų vandens per parą, kas leidžia per trumpą laiką pasiekti norimą rezultatą.

Taip pat jie yra labiau patikimi ir gali atlaikyti minusinę temperatūrą.

Oro sausintuvai baseinams naudojami vietose, kur yra pastovus aukštas drėgmės lygis. Tai gali būti baseinai, saunos, vandens parkai.

Tokie prietaisai gali būti montuojami ant grindų arba pritvirtinami prie sienos kronšteinų pagalba.

Tokių oro sausintuvų pagalba pavyksta sustabdyti vandens garavimą, kas leidžia sutaupyti elektros energijos naudojimą, reikalingą jos šildymui.

Absorbciniai oro sausintuvai - prietaisai, kurie naudojami nepertraukiamam oro sausinimui patalpoje.

Pati svarbiausia oro sausintuvų savybė tai jų našumas. Jis yra matuojamas vandens tūriu, kurį prietaisas gali pašalinti iš oro per parą.

Oro kokybės parametrai ir jų nustatymas

Pagrindiniai parametrai, nusakantys oro kokybę, yra temperatūra, santykinė drėgmė, anglies dvideginis ir lakių organinių junginių (VOC) koncentracija.

Rekomenduojama temperatūros vertė gyvenamosiose patalpose 20-22 oC (miegamosiose apie 18 oC), o optimali drėgmė 40-60 proc. RH, nors šaltuoju periodu jos dydis gali sumažėti iki 20-25 proc. ir tada jau teks drėkinti patalpas.

Santykinė drėgmė priklauso nuo aplinkos temperatūros. Todėl esant didelei drėgmei galima padidinti patalpos temperatūrą iki 24 oC.

Mediniuose pastatuose dalį drėgmės sugeria sienos. Ne veltui sakoma - medinis namas kvėpuoja ir mikroklimatas jame geresnis.

Rekomenduojama anglies dvideginio ribinė vertė gyvenamosiose ir darbo patalpose yra 1 000-1 500 ppm ir koreguojama pagal savijautą.

Oro kokybės parametrai

Situacijos pavyzdys: baldų gamybos įmonė

Susidūrusi su išsausėjusio oro sukeliamomis problemomis, į mūsų ekspertų komandą kreipėsi kartoninių reklaminių stovų, displėjų, dekoracijų, produktų pakuočių, dėžių gamybos įmonė UAB „Kartono projektai“.

Šaltuoju metu laiku, kuomet patalpoje įjungtas šildymas, kartono gaminių gamintojas susidūrė su ypatingai išsausėjusiu patalpų oru, kuris, šiuo atveju, neigiamai įtakojo gamybinius procesus.

Atsižvelgus į gamybinių patalpų 6900 m3 dydį ir esamą žemesnį nei 40% drėgmės lygį, parinkome efektyviausią sprendimą šiam objektui - aukšto slėgio drėkinimo sistemą Idrobase FOG 60.

Ši sistema yra skirta drėkinti, vėsinti, sukurti dulksnos efektą, šalinti dulkes ir nemalonius kvapus mažose ir vidutinio dydžio erdvėse.

Kompaktiško dydžio ir efektyvus aukšto slėgio siurblys išskiria 2l/min. drėgmės.

Specialaus drėgmės daviklio dėka valdymo skyde galime rasti informaciją apie patalpos drėgmės lygį.

Dėl ilgesnio įrangos tarnavimo laiko, integravome vandens minkštinimo sistemą, kuri skirta vandens nukalkinimui.

Idrobase drėkinimo sistemos integravimas UAB „Kartono projektai“ gamybinėse patalpose atnešė greitų teigiamų rezultatų - dar tą pačią dieną buvo pasiektas 50-60% drėgmės lygis.

Dirbtinio rūko sistemos naudojimas įvairiose pramonės šakose

Kaip ir dauguma kitų ipramonės šakų, taip ir tekstilės apdirbimo pramonėje taikant oro drėgmės palaikymo kontrolę gaunama reikšminga nauda.

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.

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.

Oro drėkinimo rūko sistema palaiko tinkamą medienos drėgnumo lygį ir taip efektyviai sumažinamos problemos apdirbant medieną.

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.

Dirbtinio rūko sistemos nauda popieriaus pramonėje: pagreitėja gamybos procesas, panaikinamas statinis elektros krūvis, sumažinama popieriaus deformacija, pasiekiamas geras popieriaus lankstumas ir matmenų stabilumas.

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

Rūko sistema elektronikos pramonėje naudinga statinės elektros krūviams aplinkoje sumažinti.

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.

Santykinė drėgmė ir temperatūra pramonės šakose

Gamybinėse patalpose rekomenduojama temperatūra ir santykinė drėgmė skirtingose pramonės šakose:

Ši lentelė iliustruoja, kaip skirtingos pramonės šakos reikalauja skirtingų temperatūros ir drėgmės lygių, kad būtų užtikrinta optimali gamybos kokybė ir sauga.

tags: #dregme #gamybinese #patalpose