VGF&HKL szaklap

A levegő nemesítése

2020. március 21. | Papp Tibor |  304 | |

A levegő nemesítése

Közel száz éve annyira újnak számított a beltéri levegő kezelésének, tisztításának technikája, hogy még az elnevezés sem volt egységes. Légüditő, klimatizáló, jóidőgép, éghajlatgép, levegőnemesítő és hasonló kifejezésekkel találkozhatunk a korabeli szakirodalmat tanulmányozva. Wangler Gyula, a m. kir. posta műszaki tanácsosa a Magyar Posta című szaklapban, 1939-ben részletesen mutat be egy Magyarországon akkor úttörő beruházást: az Erzsébet távbeszélő központ részére épülő teljesen automatikus működésű „levegőnemesítő” berendezés létesítését. Ebből a cikkből szemezgettünk.

Akkoriban egy telefonközpont a beltéri levegő minőségét tekintve két szempontból jelentett kihívást az épületgépész mérnököknek. Egyrész porra, nedvességre, hőmérsékletre érzékeny mechanikus szerkezetek (relék, kontaktusok stb.) tömkelege kattogott a zárt térben, másrészt nagylétszámú kezelőszemélyzetet igényelt a folyamatos működés. Nem véletlen, hogy a cikk az emberi test élettani működését veszi át először.

Gázok, gőzök, kipárolgás, páratartalom, hőmérséklet, oxigénigény

A külső hőmérséklet és az emberi testnek sugárzás, valamint párolgás útján történő hővesztesége közötti %-os összefüggést, továbbá az emberi test vízleadását ugyancsak a külső hőfok függvényében az alábbi diagramok szemléltetik:

Vizsgálat tárgyává tették gyárakban a helyiségek hőmérséklete és a munkateljesítmény, valamint a balesetek száma közötti összefüggést. Ezek eredményét az alábbi két diagram szemlélteti, melyekből kitűnik, hogy mindkét nembeli munkások teljesítőképeségüknek maximumát a munkahelyiség 15°C körüli hőmérsékletnél érték el. Viszont a baleseti szám a 18°C hőmérsékletnél volt a minimális, vagyis ennél a hőmérsékletnél volt a figyelem a legéberebb.

Az üzemben lévő berendezéseknél kellemetlenül tapasztalták, hogy a nedvesített levegőn gyorsabb a kifáradás, mint a szabadban. Ennek a jelenségnek az okát kutatva egyrészről abban vélték megtalálni, hogy a szabad levegőn változó a légnyomás és a légsebesség, másrészről, hogy a kondicionált levegő iontartalma csökken.

A fentiekben vázolt elvek és kísérleti eredmények figyelembevételével épülnek a levegőnemesítő berendezések, melyek főbb alkatrészeikben egymással megegyeznek. E részek: a levegő tisztítására szolgáló légszűrő, a levegő nedvesítő, mosó és hűtő, levegő melegítő, légszállító ventillátor, légcsatornák, légbevezető fejek, szabályozó szerkezetek.

Akkoriban a levegőben lebegő részecskék szűrésére a leghatékonyabb módszer az volt, hogy a levegőt többszörös irány- és sebességváltozással olajos fémfelületek között áramoltatták át, amelyeken a levegőben sodródó részecskék megtapadtak. A szűrés hatásfoka elérte a 95-96%-ot, de elképzelhető, milyen karbantartásigény mellet volt ez megvalósítható. Az ismertetett berendezés a levegő nedvesítésére, mosására, hűtésére is alkalmas volt, erre finoman porlasztott vizet használtak. A porlasztás fúvókákkal vagy csepegtető szerkezetekkel történt. A mosással a vízben oldódó anyagokat vonták ki és megfelelő hőfokú víz esetén hűtöttek is vele. A levegő szárítására és felmelegítésére gőzzel vagy meleg vízzel táplált fűtőtestek szolgáltak.

Erzsébet levegőnemesítője

Az Erzsébet távbeszélő központ részére már egy teljesen automatikus működésű „levegőnemesítő” berendezés épült, a következő paraméterekkel:

  • télen külső –20°C száraz és a nedvés hőmérséklet mellett a helyiségekben +20°C száraz és 15°C nedves hőmérséklet tartható,
  • nyáron külső +30°C száraz és 20°C nedves hőmérséklet mellett a helyiségekben +24°C száraz és 18,5°C nedves bőmérséklet tartható,
  • a levegő nedvességtartalma állandóan 60%, függetlenül a külső levegő nedvességtartalmától, valamint a –20°C és +30°C határok között a hőmérsékletétől.

A berendezés egyes részei és azok összeépítése a vázrajzon látható:

  • A friss levegőt a II. emelet magasságáig felvezetett falazott csatornán át szívják be, hogy az udvarban megforduló gépjárművek kipufogógázai ne jussanak a rendszerbe.
  • A bevezetett friss levegő és a helyiségekből visszaszívott levegő a légszűrő előtt egy közös keverőtérben találkozik. A kétféle levegő keverési arányát a friss levegő mennyiségének a szükséghez mérten való adagolásával egy automatikus működésű légcsappantyú szabályozza.
  • A levegő olajszűrőn át jut egy előmelegítő kaloriferbe. A levegő előmelegítésére azért van szükség, hogy ha szárazsága miatt vízfelvételre van szüksége, képes legyen az előírt 60% relatív nedvesség eléréséhez szükséges vízmennyiséget felvenni.
  • Az előmelegítőn át a mosó, légnedvesítő, illetőleg hűtőbe kerül a levegő. Ebben szórócsévékkel porlasztott vízfátyolon halad keresztül a levegő, miközben a vízben oldható tisztátalanságaitól és a szagos anyagaitól szabadul meg, továbbá vizet vesz fel, miáltal bizonyos mértékben le is hűl. így azonban csak addig eredményes a hűtés, míg a külső nedves hőfok 17,5°C-t el nem érte. Ettől kezdve már a vízhütés bekapcsolása szükséges, ami ugyancsak a fentemlített szórócsévéken át vezetett, de a szükségletnek megfelelő nagyobb vízmennyiséggel történik.
  • A levegő nedvesítéséhez rendes körülmények között vízvezetéki víz, a hűtéshez pedig a kútvíz szolgál, azonban a vízvezetéki víz teljesen nélkülözhető.
  • A szórócsévékből lehulló víz egy medencében gyűlik össze, melynek túlfolyó vize a csatornába vezettetik. Túlfolyó víz azonban csak a nyári vízhűtés alkalmával van.
  • A szórócsévék vízellátására 2 drb. centrifugálszivattyú szolgál, egyik a levegő nedvesítésére és mosására, másik pedig a hűtővíz ellátására. Mindkét szivattyú aggregátum, valamint a csővezetékekbe épített szabályozó szelepek automatikus vezérlésűek.
  • A vízzel kezelt levegő egy vízleválasztón át (mely megakadályozza, hogy az áramló levegő vízcseppeket ragadjon magával) a főkaloriferbe jut, melyben a helyiségekbe való befúvási hőmérsékletet veszi fel. A kaloriferek alacsony nyomású gőzzel fülnek, amit a központi fűtőberendezés kazántelepe szolgáltat.
  • A hőszükségletnek megfelelő gőzszabályozást automatikus vezérlésű gőzszelep végzi.
  • A nemesített levegőt egy 25 000 m³/óra teljesítményű centrifugálventilátor nyomja a légcsatornába, melyen át a helyiségekbe jut.
  • A ventilátort meghajtó motor kétféle íordulatszámmal járatható. Az év túlnyomó részében alacsony fordulattal jár és csak a nyári hűtési üzem alatt van szükség nagyobb légteljesítményre és ezzel együtt a ventilátor nagyobb fordulatszámmal való járatására. A ventilátor csak akkor jár, ha azt a helyiségek hőfoka, vagy nedvességtartalma szükségessé teszi, ezáltal a berendezés üzeme igen gazdaságos.
  • A berendezés zajtalan működésének biztosítására a gépek rugalmas alátétre vannak szerelve, a ventilátor és a légcsatoma közötti összeköttetés a rezgés továbbterjedését gátló, hangtompító szövetből készült, a csatornákban pedig a légsebesség max. 7 m/sec.
  • A nemesített levegőnek a helyiségekbe való befúvása és a visszaszívása a mennyezet alatt elhelyezett horganybádog csatornákon át történik, melyek külső felületükön el vannak rabitzolva. E csatornákon a befúvó és elszívó nyílások egyenletesen vannak elosztva. Az elszívó csatornából leágazások is vannak készítve, hogy az elszívás télen a padló fölött történjék, nyáron azonban az alsó nyílások zárva vannak és a mennyezet alattiakat nyitják ki.
  • Az egész berendezés kormányzása Siemens–Halske rendszerű elektromos szabályozással történik.
  • Az elektromos kormánymű (automatika) érzékelő és szabályozó szervekből áll. Az érzékelő szerv a száraz és nedves hőmérséklet mérésére szolgáló, tehát a levegő hőmérsékletét és nedvességtartalmát érzékelő ellenállás hőmérőkből áll, melyek a mért értékeket elektromos áram formájában juttatják a szabályozó szervhez, ami egy kontakt galvanométer, mely úgy van szerkesztve, hogy a belőle kiinduló mozgató impulzus annál nagyobb, minél nagyobb az eltérés az előírt értéktől. A szabályozó készülék hozza mozgásba a frisslevegő-csappantyút, továbbá a gőz és hűtővíz, valamint a nedvesség szabályozására szolgáló szelepeket és szivattyúkat.
  • A szabályozó szelepek szerkezete olyan, hogy a szeleptányér emelkedésével arányosan emelkedik az átbocsátott víz, illetőleg gőz mennyisége. Valamennyi szelep kézi kerékkel is el van látva, tehát azok kézzel is állíthatók.
  • A ventilátormotor ki- és bekapcsolását is a vezérmű végzi, mely a teremnek +20°C alatti és +22°C fölötti hőmérsékleténél a ventillátort automatikusan ki, illetőleg bekapcsolja.
  • A levegőnemesítő berendezés üzemének ellenőrzését regisztráló műszer végzi, mely állandóan jegyzi a terem levegőjének hőfokát és relatív nedvességét.

KlímaLégkezelésSzakmatörténetSzellőztetés

Kapcsolódó

Éghajlatgép

Több mint száz éves a légmosó