Débit d’eau de déconcentration d’un humidificateur à recyclage

Soit :

• x₁ = humidité absolue de l’air avant humidification (en kg_eau / kg_{air sec})
• x₂ = humidité absolue de l’air après humidification (en kg_eau / kg_{air sec})
• q_v = débit volumique de l’air (en m^³/s)
• r = poids volumique de l’air (en kg/m^³)

Le débit d’eau évaporée D_e est donné par :

Si q_v est exprimé en m^³/h, débit horaire plus réaliste, le débit d’eau évaporée D_e sera lui aussi exprimé en kg_eau/h.

Un constructeur propose l’abaque ci-dessous :

Elle permet d’extraire F_B, coefficient de déconcentration. Sa valeur précise le pourcentage d’eau de déconcentration D_d à prévoir en fonction du débit d’évaporation D_e.

Ainsi, une valeur de FB égale à 0,5 signifie que 50 % du débit d’évaporation doit être ajouté pour déconcentrer l’eau chargée en sels. Un coefficient supérieur à 2 sous-entend que les caractéristiques de l’eau sont telles qu’il faille travailler avec un humidificateur à eau perdue ! En pratique, vu le coût d’une telle solution, on adoptera une autre technique d’humidification.

Soit un débit d’air de 8 600 m^³/h traversant un humidificateur à évaporation.

Caractéristiques

• avant humidification, humidité absolue de 2 g_eau / kg_{air sec}
• après humidification, humidité absolue de 10,5 g_eau / kg_{air sec}
• pH de l’eau du réseau : 7,1
• concentration en ion calcium (Ca)²⁺ : 100 ppm (100 mg/l)
• concentration en ion bicarbonate (HCO₃₎^– : 100 ppm (100 mg/l)

Estimation du débit d’eau évaporée

Pour un air aux alentours de 20°C, on prendra un poids volumique de 1,2 kg/m^³, d’où

Estimation du débit de déconcentration

De l’abaque, on déduit un coefficient FB égal 0,3.
D’où, D_d = 0,3 x 87,7 = 26,3 litres/h

Débit total d’eau consommée

D_tot = 87,7 + 26,3 = 114 litres/h.