HUMIDIFICATION DE L`AIR

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LYCEE PROFESSIONNEL
Ernest CUVELETTE
HUMIDIFICATION DE
L’AIR
Technologie
Date :
TTM
Mise en situation :
Vous êtes appelé pour intervenir sur une centrale de traitement d’air. En effet, le client se plaint car
l’air dans ses locaux n’est pas assez humide. Vous commencez par vérifier l’humidificateur et vous
vous rendez compte que ce dernier est en panne.
Schéma de la centrale de traitement d’air (CTA) :
Objectif terminal :
A l’issue de la séquence, vous serez capables de dimensionner l’humidificateur d’une CTA.
Objectifs intermédiaires :
Vous serez capables de :
•
•
•
Représenter sur le diagramme de l’air humide la transformation de l’air,
Déterminer les caractéristiques d’un humidificateur,
Décrire la technologie des humidificateurs.
Pré-requis :
Vous êtes déjà capables :
•
•
De placer un point sur le diagramme de l’air humide,
De lire les caractéristiques de l’air le diagramme de l’air humide.
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1. Principaux moyens mis en œuvre et types d’humidificateurs
L'humidification se fait par injection …………………………………………………...
Le rôle des humidificateurs est ……………………………………………………….. (teneur
en eau ou quantité d'eau dans l'air par kilogramme d'air sec).
Symbole :
Les dispositifs d’humidification sont nombreux, mais on peut les regrouper selon deux
grandes familles :
•
……………………………………………………………………….. : on injecte de la
vapeur d'eau directement dans le conduit ou dans la centrale de traitement d'air.
•
……………………………………………………………………………….. : l’eau est
pulvérisée par des gicleurs dans le courant d’air ou sur une surface de ruissellement
qui permettra une meilleure humidification de l'air.
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2. Humidification par injection de vapeur d’eau.
La …………………. est produite par un humidificateur ……………………. ou un système
…………………………………………………. de vapeur avec distribution par des rampes.
Celle-ci est envoyée directement dans le conduit d'air ou le local.
La vapeur est ……………………………………………………………….
Il est important que la vapeur soit bien sèche de façon à ce qu'il n'y ait pas de formation de
gouttelettes.
L’évolution de l’air se fait à ………………………………………………………. (la chaleur
sensible apportée est largement négligeable devant la chaleur latente).
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2.1 Débit de vapeur injecté
On ne dimensionne pas le générateur en fonction de sa puissance mais en fonction du débit de
vapeur à fournir.
Avec :
•
•
•
•
qmv : débit de vapeur injecté en […………]
qm : débit massique d’air soufflé en […………]
r2 : teneur en humidité à la sortie de l’humidificateur […………]
r1 : teneur en humidité à l’entrée de l’humidificateur […………]
2.2 Puissance apportée par l’humidificateur
La puissance apportée par l’humidificateur à l’air se calcule de la manière suivante :
Avec :
•
•
•
•
Ph : Puissance apport ée par l’humidificateur en […………]
qm : débit massique d’air soufflé en […………]
h2 : enthalpie de l’air à la sortie de l’humidificateur en […………]
h1 : enthalpie de l’air à l’entrée de l’humidificateur en […………]
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Qv= 500 [m3/h]
φ 2=50 [%]
T1=25 [°C]
φ1 = 20 [%]
Vapeur
a. Tracer les points 1 et 2 sur le diagramme de l’air humide.
b. Déterminer les caractéristiques des points 1 et 2.
Points
T
φ
r
h
[°C]
[%]
[kge/kg]
[kJ/kg]
Vs
[m3/kg]
1
2
c. Calculer le débit massique d’air soufflé.
d. Calculer la puissance apportée par l’humidificateur puis le débit de vapeur injecté.
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2.3 Technologie
On peut classer les humidificateurs de vapeur en 2 catégories:
a. Les humidificateurs qui utilisent la vapeur d'un ……………. (……………………….).
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b. les humidificateurs ……………………….. qui produisent eux-mêmes la vapeur.
On distingue 3 types de générateurs de vapeur autonomes selon le procédé de chauffage et de
vaporisation utilisé:
- …………………………. (le plus courant),
- …………………………………………..…,
- ……………………………………………..
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3. Humidificateur par injection de gouttelettes d’eau
On pulvérise de fines ………………………………….. d'eau dans l'air à humidifier. Une
partie de ces gouttelettes va …………………………………….. en empruntant de la chaleur
à l'air, l'air va se ………………….. et son ……………………. va augmenter.
La chaleur ……………………………….. qu'il perd en se refroidissant est compensée par la
chaleur ………………………….. qu'il gagne en s'humidifiant, si bien que la quantité de
chaleur totale contenue dans l'air ne varie pas. …………………………….. ne varie pas au
cours de cette transformation.
h1= h2 = hsat
sat
rsat
2
r2
1
Tsat
T2
T1
r1
r1 < r2
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3.1 Rendement de saturation
L'humidificateur ne permet pas de ………………………………. l'air. Il faudrait une "surface
d'échange infinie".
C'est pourquoi on doit quantifier la qualité de l'humidification par le rendement de saturation.
Les rendements pratiques de saturation sont souvent compris entre …………………………..
pour les appareils à ruissellement et plus de …………………….. pour les appareils aérosols.
3.1 Technologie
On distingue les ………………………………………………………… des humidificateurs à
……………………………………………………….. (rotatifs ou à ultrasons).
•
Laveurs à eau recyclée (LER)
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A pulvérisation