Valstija drėgnas oras psichometrinėje diagramoje nustatomas naudojant du nurodytus parametrus. Jei mes pasirenkame bet kokią sausos lemputės temperatūrą ir bet kokią šlapios lemputės temperatūrą, tada šių linijų susikirtimo taškas diagramoje yra taškas, nurodantis oro būklę esant šioms temperatūroms. Oro būklė tam tikrame taške nurodoma gana aiškiai.
Kai diagramoje randama tam tikra oro sąlyga, visus kitus oro parametrus galima nustatyti naudojant J-d diagramos .
1 pavyzdys.
t = 35 ° С , ir rasos taško temperatūra TR yra lygus t T.P. = 12 ° C , kokia yra šlapios lemputės temperatūra?
Sprendimo ieškokite 6 paveiksle.
Temperatūros skalėje randame rasos taško temperatūros skaitinę vertę t T.P. = 12 ° C ir nubrėžkite izoterminę liniją φ = 100% ... Mes gauname tašką su rasos taško parametrais - T.R .
Nuo šio taško d = konst t = 35 ° С .
Mes gauname reikiamą tašką BET
Nuo taško BET brėžiame pastovaus šilumos kiekio liniją - J = konst prieš kertant santykinės drėgmės ribą φ = 100% .
Mes gauname šlapio termometro tašką - T.M.
Iš gauto taško - T.M. nubrėžkite izoterminę liniją - t = konst prieš kertant temperatūros skalę.
Mes skaitome norimą šlapio termometro temperatūros skaitinę vertę - T.M. taškų BET kuris yra lygus
T. T. = 20,08 ° C.
2 pavyzdys.
Jei drėgno oro sausos lemputės temperatūra yra t = 35 ° С , ir rasos taško temperatūra t T.P. = 12 ° C , kuris yra lygus santykinė drėgmė?
Sprendimą žr. 7 paveiksle.
t = 35 ° С ir nubrėžkite izoterminę liniją - t = konst .
t T.P. = 12 ° C ir nubrėžkite izoterminę liniją - t = konst prieš kertant santykinės drėgmės ribą φ = 100% .
Mes gauname rasos tašką - T.R .
Nuo šio taško - T.R. nubrėžiame pastovaus drėgmės liniją - d = konst t = 35 ° С .
Tai bus norimas taškas. BET , kurių parametrai buvo nurodyti.
Pageidautina santykinė drėgmė šiuo metu bus lygi
φ A = 25%.
3 pavyzdys.
Jei drėgno oro sausos lemputės temperatūra yra t = 35 ° С , ir rasos taško temperatūra t T.P. = 12 ° C , kas yra oro entalpija?
Sprendimo ieškokite 8 paveiksle.
Temperatūros skalėje randame sausosios lemputės temperatūros skaitinę vertę - t = 35 ° С ir nubrėžkite izotermos liniją - t = konst .
Temperatūros skalėje randame rasos taško temperatūros skaitinę vertę - t T.P. = 12 ° C ir nubrėžkite izoterminę liniją - t = konst prieš kertant santykinės drėgmės ribą φ = 100% .
Mes gauname rasos tašką - T.R.
Nuo šio taško - T.R. nubrėžiame pastovaus drėgmės liniją - d = konst prieš kirsdami sausos lemputės izotermijos liniją t = 35 ° С .
Tai bus norimas taškas. BET , kurių parametrai buvo nurodyti. Norimas šilumos kiekis arba entalpija šiuo metu bus lygus
J A = 57,55 kJ / kg.
4 pavyzdys.
Oro kondicionavimo srityje, susijusioje su vėsinimu (šiltuoju metų laiku), mums labiausiai rūpi nustatyti šilumos kiekį, kuris turi būti pašalintas, kad oras pakankamai atvėstų, kad išlaikytų projektinius patalpų klimato parametrus. Kai oro kondicionierius susijęs su jo šildymu ( šaltas laikotarpis metus), išorinis oras turi būti šildomas, kad būtų užtikrintos projektavimo sąlygos patalpos darbo zonoje.
Tarkime, pavyzdžiui, kad išorinė šlapios lemputės temperatūra yra t H T.M = 24 ° С , o patalpoje su oro kondicionieriumi būtina prižiūrėti t B T.M = 19 ° С šlapia lemputė.
Bendras šilumos kiekis, kurį reikia pašalinti iš 1 kg sauso oro, nustatomas tokiu metodu.
Žr. 9 pav.
Išorinio oro entalpija t H T.M = 24 ° С šlapia lemputė yra
p = J N = 71,63 kJ / 1 kg sauso oro.
Vidinio oro entalpija esant t B TM = 19 ° С ant šlapios lemputės yra
J B = 53,86 kJ / 1 kg sauso oro.
Entalpijų skirtumas tarp išorinio ir vidinio oro yra toks:
JН - JВ = 71,63 - 53,86 = 17,77 kJ / kg.
Remiantis tuo, visas kiekisšiluma, kurią reikia pašalinti atvėsinus orą t H T.M = 24 ° С šlapia lemputė iki t B T.M = 19 ° С šlapia lemputė, lygi Q = 17,77 kJ 1 kg sauso oro kuris lygus 4.23 kcal arba 4,91 W 1 kg sauso oro.
5 pavyzdys.
Šildymo sezono metu būtina šildyti išorinį orą t Н = - 10 ° С sausa lemputė ir s t H T.M = - 12,5 ° С šlapią lemputę iki vidinės oro temperatūros t B = 20 ° C sausa lemputė ir t B T.M = 11 ° С šlapia lemputė. Nustatykite sausos šilumos kiekį, kurį reikia pridėti prie 1 kg sauso oro.
Sprendimo ieškokite 10 paveiksle.
Ant J - d diagrama dviem žinomi parametrai- pagal sausos lemputės temperatūrą t Н = - 10 ° С ir pagal šlapios lemputės temperatūrą t H T.M = - 12,5 ° С nustatykite išorinio oro tašką pagal sausos lemputės temperatūrą t Н = - 10 ° С ir nuo lauko temperatūros - H .
Atitinkamai mes nustatome vidinio oro tašką - IN .
Mes skaitome šilumos kiekį - lauko oro entalpiją - H kuris bus lygus
J N = - 9,1 kJ / 1 kg sauso oro.
Atitinkamai, šilumos kiekis - vidinio oro entalpija - IN bus lygus
J B = 31,66 kJ / 1 kg sauso oro
Skirtumas tarp vidaus ir lauko oro entalpijų yra toks:
ΔJ = J B - J H = 31,66 - (-9,1) = 40,76 kJ / kg.
Šis šilumos kiekio pokytis yra šilumos kiekio pokytis tik sausame ore, nes jo drėgmės kiekis nesikeičia.
Sausas arba akivaizdi šiluma - šiluma, kuris pridedamas arba pašalinamas iš oro nekeičiant garų agregacijos būsenos (keičiasi tik temperatūra).
Latentinis karštis- karštis pakeis garų agregacijos būseną nekeičiant temperatūros. Rasos taško temperatūra nurodo oro drėgmę.
Pasikeitus rasos taško temperatūrai, keičiasi drėgmės kiekis, t.y. kitaip tariant, drėgmės kiekį galima pakeisti tik keičiant rasos taško temperatūrą. Todėl reikia pažymėti, kad jei rasos taško temperatūra išlieka pastovi, drėgmė taip pat nesikeičia.
6 pavyzdys.
Oras, turintis pradinius parametrus t Н = 24 ° С sausa lemputė ir t H T.M = 14 ° С drėgna lemputė, turi būti kondicionuojama, kad jos galutiniai parametrai taptų vienodi t К = 24 ° С sausa lemputė ir t K T.M = 21 ° С šlapia lemputė. Būtina nustatyti pridėtos latentinės šilumos kiekį, taip pat pridėtinės drėgmės kiekį.
Sprendimo ieškokite 11 paveiksle.
Temperatūros skalėje randame sausosios lemputės temperatūros skaitinę vertę - t Н = 24 ° С ir nubrėžkite izotermos liniją - t = konst .
Panašiai temperatūros skalėje randame šlapios lemputės temperatūros skaitinę vertę - t H. T. = 14 ° C , nubrėžkite izotermos liniją - t = konst .
Izoterminės linijos kirtimas - t H. T. = 14 ° C su santykinės drėgmės linija - φ = 100% duoda drėgno oro termometro tašką su pradiniais nustatytais parametrais - tašku M.T. (N) .
Nuo šio taško nubrėžiame pastovaus šilumos kiekio liniją - entalpiją - J = konst prieš kirsdami izotermą - t Н = 24 ° С .
Mes gauname tašką J-diagrama su pradiniais drėgno oro parametrais - taškas H , t perskaitykite entalpijos skaitinę vertę
J H = 39,31 kJ / 1 kg sauso oro.
Mes atliekame tą patį būdą, kad nustatytume drėgno oro tašką J-diagrama su baigtiniais parametrais - taškas Į .
Entalpijos skaitinė vertė tam tikrame taške Į bus lygus
J K = 60,56 kJ / 1 kg sauso oro.
IN Ši bylaį orą su pradiniais parametrais toje vietoje H būtina pridėti latentinę šilumą, kad galutiniai oro parametrai būtų taške Į .
Latentinės šilumos kiekio nustatymas
ΔJ = J K - J H = 60,56 - 39,31 = 21,25 kJ / kg.
Pieškite nuo pradžios taško - taško H , o galutinis taškas yra taškas Į pastovios drėgmės vertikalios linijos - d = konst ir perskaitykite absoliučios oro drėgmės vertes šiuose taškuose:
J H = 5,95 g / 1 kg sauso oro;
J К = 14,4 g / 1 kg sauso oro.
Atsižvelgiant į skirtumą absoliuti drėgmė oras
Δd = d К -d Н = 14,4 - 5,95 = 8,45 g / 1 kg sauso oro
gauname pridėtą drėgmės kiekį 1 kg sauso oro.
Šilumos kiekio pasikeitimas yra tik kiekio pokytis paslėptas karščio, nes sausos lemputės temperatūra nesikeičia.
Išorinis oras esant temperatūrai t Н = 35 ° С sausa lemputė ir t H. T. = 24 ° C šlapia lemputė - taškas H. , turi būti sumaišytas su recirkuliuojamu oru, kurio parametrai t P = 18 ° C sausos lemputės temperatūra ir φ Р = 10% santykinė drėgmė - taškas R.
Mišinyje turėtų būti 25% lauko oro ir 75% recirkuliuojamo oro. Naudodami sausus ir šlapius termometrus, nustatykite galutinę oro mišinio temperatūrą.
Sprendimo ieškokite 12 paveiksle.
Taikyti J-diagrama taškų H ir R pirminiais duomenimis.
Mes sujungiame taškus H ir P tiesia linija - mišinio linija.
Maišymo linijoje HP nustatyti mišinio tašką SU remiantis santykiu, kad mišinį turėtų sudaryti 25% lauko oro ir 75% recirkuliuojamo oro. Norėdami tai padaryti, nuo taško R atidėkite segmentą, lygų 25% viso mišinio linijos ilgio HP ... Gaukite maišymo tašką SU .
Likęs segmento ilgis CH lygus 75% mišinio linijos ilgio HP .
Iš taško C brėžiame pastovios temperatūros liniją t = konst o temperatūros skalėje skaitome mišinio taško temperatūrą t C = 22,4 ° C sausa lemputė.
Nuo taško SU atliekame pastovaus šilumos kiekio linijas J = konst prieš kertant santykinės drėgmės ribą φ = 100% ir gauname šlapio termometro temperatūros tašką t C T. M. mišiniai. Norėdami gauti skaitinę vertę iš šio taško, nubrėžkite pastovios temperatūros liniją ir temperatūros skalėje nustatome mišinio drėgno termometro temperatūros skaitinę vertę, kuri yra lygi t C T. M. = 12 ° C .
Jei reikia, toliau J-diagrama galite nustatyti visus trūkstamus mišinio parametrus:
- šilumos kiekis lygus J С = 33,92 kJ / kg ;
- drėgmės kiekis lygus d C = 4,51 g / kg ;
- santykinė drėgmė φ С = 27% .
Drėgnas oras yra sauso oro ir vandens garų mišinys. Drėgno oro savybėms būdingi šie pagrindiniai parametrai: sausos lemputės temperatūra t, barometrinis slėgis P b, dalinis vandens garų slėgis P p, santykinė drėgmė φ, drėgmės kiekis d, specifinė entalpija i, rasos taško temperatūra tp, drėgna lemputė temperatūra tm, tankis ρ.
„I-d“ diagrama yra grafinis ryšys tarp pagrindinių oro parametrų t, φ, d, i esant tam tikram barometriniam oro slėgiui P b ir naudojama vizualizuoti drėgno oro apdorojimo skaičiavimo rezultatus.
Pirmą kartą diagramą „i-d“ 1918 metais sudarė sovietinis šildymo inžinierius L.K.Ramzinas.
Diagrama sudaryta į įstrižą koordinačių sistemą, kuri leidžia išplėsti nesočio drėgno oro plotą ir daro diagramą patogią grafiniam braižymui. Diagramos ordinate parodytos specifinės entalpijos i vertės, abscisės, nukreiptos 135 ° kampu į i ašį, rodo drėgmės kiekio d reikšmes. Diagramos laukas yra padalintas iš eilių, kuriose yra pastovios specifinės entalpijos vertės i = const ir drėgmės kiekis d = const. Diagrama taip pat rodo pastovių temperatūros verčių t = const linijas, kurios nėra lygiagrečios viena kitai, ir kuo aukštesnė drėgno oro temperatūra, tuo labiau izotermos nukrypsta aukštyn. Diagramos lauke taip pat nubrėžtos santykinės drėgmės φ = const pastovių verčių linijos.
Santykinė drėgmė yra tam tikros būklės drėgname ore esančių vandens garų dalinio slėgio ir to paties temperatūros sočiųjų vandens garų dalinio slėgio santykis.
Drėgmės kiekis yra vandens garų masė drėgname ore 1 kg jos sausos dalies masės.
Specifinė entalpija yra šilumos kiekis drėgname ore esant tam tikrai temperatūrai ir slėgiui, nurodytas 1 kg sauso oro.
i-d kreivės diagrama φ = 100% yra padalinta į dvi sritis. Visas diagramos plotas, esantis virš šios kreivės, apibūdina nesočio drėgno oro parametrus, o žemiau - rūko plotą.
Rūkas yra dviejų fazių sistema, susidedanti iš prisotinto drėgno oro ir suspenduotos drėgmės mažų vandens lašelių ar ledo dalelių pavidalu.
Norėdami apskaičiuoti drėgno oro parametrus ir braižymas i-d diagramose naudojamos keturios pagrindinės lygtys:
1) Prisotinto vandens garų slėgis Plokščias paviršius vanduo (t> 0) arba ledas (t ≤ 0), kPa:
kur α in, β in yra vandens konstantos, α in = 17,504, β in = 241,2 ° С
α l, β l - ledo konstantos, α l = 22.489, β l = 272.88 ° С
2) Santykinė drėgmė φ,%:
kur P b - barometrinis slėgis, kPa
4) Specifinė drėgno oro i entalpija, kJ / kg kūno svorio:
Rasos taško temperatūra yra temperatūra, iki kurios neprisotintas oras turi būti atvėsintas, kad jis prisotintų, išlaikant pastovų drėgmės kiekį.
Norėdami rasti rasos taško temperatūrą i-d diagramoje per tašką, apibūdinantį oro būseną, turite nubrėžti tiesę d = const į sankirtą su kreive φ = 100%. Rasos taško temperatūra yra ribinė temperatūra, iki kurios drėgnas oras gali būti atšaldomas esant pastoviam drėgmės kiekiui be kondensacijos.
Šlapios lemputės temperatūra- tai temperatūra, kurią nesočiasis drėgnas oras įgauna su pradiniais parametrais i 1 ir d 1 dėl adiabatinio šilumos ir masės mainų su skystu ar kietu vandeniu, kurio temperatūra t in = tm pasiekus prisotintą valstybė, kuri atitinka lygybę:
kur c in - vandens savitoji šiluminė talpa, kJ / (kg ° C)
Skirtumas i n - i 1 paprastai yra nedidelis, todėl adiabatinio prisotinimo procesas dažnai vadinamas izentalpiniu, nors iš tikrųjų i n = i 1 tik esant t m = 0.
Norėdami rasti šlapio termometro temperatūrą i-d diagramoje per tašką, apibūdinantį oro būseną, turite nubrėžti pastovios entalpijos i = const liniją, kol ji susikerta su kreive φ = 100%.
Drėgno oro tankis nustatomas pagal formulę, kg / m 3:
kur T yra temperatūra Kelvino laipsniais
Šilumos kiekį, reikalingą orui šildyti, galima apskaičiuoti pagal formulę, kW:
Aušinimo metu iš oro pašalintas šilumos kiekis, kW:
kur i 1, i 2 yra specifinė entalpija pradinėje ir pabaigos taškai atitinkamai, kJ / kg d.m.
G s - sauso oro sąnaudos, kg / s
kur d 1, d 2 - drėgmės kiekis atitinkamai pradžios ir pabaigos taškuose, g / kg d.m.
Maišant du oro srautus, drėgnis ir specifinė mišinio entalpija nustatomi pagal šias formules:
Diagramoje mišinio taškas yra 1-2 linijoje ir padalija jį į segmentus, atvirkščiai proporcingus sumaišytam oro kiekiui:
|
Galimas atvejis, kai mišinio taškas 3 * bus žemiau tiesės φ = 100%. Šiuo atveju maišymo procesą lydi mišinyje esančių vandens garų dalies kondensacija, o mišinio 3 taškas bus tiesių i 3 * = const ir φ = 100%sankirtoje.
Pateiktos svetainės puslapyje „Skaičiavimai“ galite apskaičiuoti iki 8 drėgno oro būsenų, sudarydami procesų spindulius pagal i-d diagramą.
Norėdami nustatyti pradinę būseną, turite nurodyti du iš keturių parametrų (t, φ, d, i) ir sauso oro srauto greitį L c *. Srauto greitis nustatomas darant prielaidą, kad oro tankis yra 1,2 kg / m 3. Iš čia nustatomas sauso oro masės srautas, kuris naudojamas tolesniems skaičiavimams. Išvesties lentelėje rodomos faktinės tūrio oro srauto vertės, atitinkančios tikrąjį oro tankį.
Naują būseną galima apskaičiuoti apibrėžiant procesą ir nustatant galutinius parametrus.
Diagramoje pavaizduoti šie procesai: šildymas, aušinimas, adiabatinis aušinimas, drėkinimas garais, maišymas ir bendras procesas apibrėžta bet kuriais dviem parametrais.
| Procesas | Pavadinimas | apibūdinimas |
| Šiluma | O | Įvedama galutinė galutinė temperatūra arba tikslinė šilumos išeiga. |
| Aušinimas | C | Įvedama tikslinė galutinė temperatūra arba tikslinė aušinimo galia. Šis skaičiavimas grindžiamas prielaida, kad aušintuvo paviršiaus temperatūra išlieka nepakitusi, o pradiniai oro parametrai linkę į tašką, kai aušintuvo paviršiaus temperatūra yra φ = 100%. Atrodo, kad pradinės būsenos oras maišosi su visiškai prisotintu oru aušintuvo paviršiuje. |
| Adiabatinis aušinimas | A | Įvedama galutinė santykinė oro drėgmė, drėgmės kiekis arba temperatūra. |
| Drėkinimas garais | P | Įvedama tikslinė galutinė santykinė drėgmė arba drėgmės kiekis. |
| Bendras procesas | X | Pateikiamos dviejų parametrų iš keturių (t, φ, d, i) vertės, kurios yra galutinės tam tikram procesui. |
| Maišymas | S | Šis procesas apibrėžiamas nenustačius parametrų. Naudojami du ankstesni oro srautai. Jei maišant pasiekiamas didžiausias leistinas drėgmės kiekis, atsiranda adiabatinė vandens garų kondensacija. Dėl to apskaičiuojamas kondensuotos drėgmės kiekis. |
LITERATŪRA:
1. Burtsev S.I., Tsvetkov Yu.N. Drėgnas oras. Sudėtis ir savybės: vadovėlis. pašalpa. - SPb.: SPbGAKhPT, 1998.- 146 psl.
2. Vadovėlis ABOK 1-2004. Drėgnas oras. - M.: AVOK-PRESS, 2004.- 46 psl.
3. ASHRAE vadovas. Pagrindai. - Atlanta, 2001 m.
Drėgno oro HD diagrama (14.1 pav.), Pasiūlyta 1918 m.
14.1 pav. hd drėgno oro diagrama
LK Ramzin, plačiai naudojamas praktinėms problemoms spręsti tose vietose, kur drėgnas oras tarnauja kaip darbinis skystis. Ordinacija yra entalpija h, kJ / kg drėgno oro, o abscisė - drėgmės kiekis d, g / kg d.w. Patogumui (diagramos ploto sumažinimui) abscisės ašis nukreipta 135 ° kampu į ordinačių ašį. Šioje diagramoje vietoj pasvirusios abscisės nubrėžta horizontali linija, ant kurios nubrėžtos tikrosios d vertės. Hd diagramoje tiesės h = const yra cikloninės linijos, o tiesės d = const yra vertikalios tiesios linijos.
Iš lygties
iš to išplaukia, kad hd koordinatėse izotermos pavaizduotos tiesiomis linijomis. Be to, diagramoje pavaizduotos kreivės φ = const.
Kreivė φ = 100% padalija lauką į dvi sritis ir yra tam tikra ribinė kreivė: φ< 100% характеризует область ненасы-щенного влажного воздуха (в воздухе содержится перегретый пар); φ > 100% - sritis, kurioje ore yra drėgmės, iš dalies lašelinė;
φ - 100% apibūdina prisotintą drėgną orą.
Drėgno oro parametrų kilmei pasirenkamas taškas 0, kuriam T = 273,15 K, d = 0, h = 0.
Bet kuris HD diagramos taškas apibrėžia oro fizinę būseną. Tam reikia nurodyti du parametrus (pavyzdžiui, φ ir t arba h u d). Drėgno oro būsenos pasikeitimas diagramoje parodytas kaip proceso linija. Pažvelkime į keletą pavyzdžių.
1) Oro šildymo procesas vyksta esant pastoviam drėgmės kiekiui, nes garų kiekis ore nesikeičia. HD diagramoje šis procesas pavaizduotas 1-2 eilute (14.2 pav.). Šio proceso metu pakyla oro temperatūra ir entalpija, sumažėja santykinė oro drėgmė.
Ryžiai. 14.2 Vaizdas hd diagramoje-būdingi oro būsenos keitimo procesai
2) Oro aušinimo procesas skyriuje virš φ-100% kreivės taip pat vyksta esant pastoviam drėgmės kiekiui (1-5 procesas). Jei mes tęsime aušinimo procesą iki 5 "taško, kuris nėra φ-100% kreivėje, tada šioje būsenoje drėgnas oras bus prisotintas. 5 taško temperatūra yra rasos taško temperatūra. Tolesnis oro aušinimas (žemiau 5 punkto) sukelia vandens poros dalies kondensaciją.
3) Adiabatinio oro sausinimo, drėgmės kondensacijos procese
atsiranda dėl drėgno oro šilumos be išorinio šilumos mainų. Šis procesas vyksta esant pastoviai entalpijai (1-7 procesas), o oro drėgmė mažėja, o temperatūra pakyla.
4) Adiabatinio oro drėkinimo procesas, lydimas oro drėgmės padidėjimo ir jo temperatūros sumažėjimo, diagramoje pavaizduotas 1-4 eilute.
Adiabatinio oro drėkinimo ir sausinimo procesai yra plačiai naudojami siekiant užtikrinti nurodytus žemės ūkio gamybos įrenginių mikroklimato parametrus.
5) Oro sausinimo procesas esant pastoviai temperatūrai pavaizduotas 1-6 eilute, o oro drėkinimo procesas esant pastoviai temperatūrai-1-3 eilutei.
Drėgno oro I diagramą sudarė profesorius Leonidas Konstantinovičius Ramzinas 1918 m. Ji grafiškai sujungia 5 drėgno oro parametrus:
Specifinis šilumos kiekis (entalpija) Aš į vidų,
Temperatūra t,
Santykinė drėgmė φ ,
Dalinis vandens garų slėgis p.
Žinodami bet kuriuos du iš šių parametrų, galite nustatyti visus kitus.
Diagrama sudaryta atsižvelgiant į konkretų barometrinį slėgį.
Ordinacija (vertikali) reiškia šilumos kiekį (entalpiją) Aš su sausas oras, ant abscisės (horizontalus) - drėgmės kiekis d... Pastovaus šilumos kiekio linijos (entalpija) I = const (adiabatai) eina 135º kampu į ordinatės ašį. Pastovios drėgmės linijos d= const veikia lygiagrečiai ordinačių ašiai.
Taip pat nubrėžtos išlenktos nuolatinės santykinės drėgmės linijos. φ = const ir kampu į izoterminės linijos ordinatę t = const.
Linijos φ = 0 ir d= 0 sutampa, nes jie vienodai apibūdina visišką drėgmės nebuvimą ore.
Per linijų susikirtimo tašką su parametrais d= 0 ir t= 0 praeina I = 0 eilutę. Šilumos kiekio (entalpijos) vertės virš šios linijos yra teigiamos, žemiau - neigiamos.
Tiesė φ = 100% diagramą padalija į dvi dalis. Virš linijos yra drėgno neprisotinto oro plotas. Pati linija φ = 100% atitinka prisotintą orą - " prisotinimo kreivė ". Žemiau linijos yra prisotinto oro plotas “. rūko zona », Kur skystos arba kietos fazės ore suspenduotas vanduo.
I-d diagramos ir diagramos, skirtos nustatyti drėgno oro parametrus A taškui.
PAGRINDINIAI ORO Tvarkymo procesai
IR JŲ VAIZDAS ĮJUNGTAS I-DIAGRAMA
Svarstant drėgno oro būsenos keitimo procesus, imamasi šių veiksmų prielaida : oro savybės keičiasi per visą jo tūrį tuo pačiu metu.
Tiesą sakant, taip nėra, nes arčiausiai karštų paviršių esančių sluoksnių temperatūra bus aukštesnė nei tolimų. Remiantis tuo, daroma išvada, kad vidutinės viso tūrio oro parametrų vertės laikomos galiojančiomis.
Drėgno oro apdorojimas - tai yra jo parametrų keitimas atliekamas specialiais prietaisais. Žemiau aprašomas tik tokių prietaisų tikslas ir veikimo principas, neatsižvelgiant į jų dizainą, veisles ir įrengimą.
Pagrindiniai įtaisai, kurie yra įrankiai, turintys įtakos oro parametrams, yra šie:
Oro šildytuvas
Drėkinimo (purkštukų) kamera (vandens drėkintuvas)
Garų drėkintuvas (garų generatorius)
ŠILDYTUVAS
Šildytuvas- šis šilumos mainų įtaisas, keičiantis oro temperatūrą nepažeidžiant drėgmės.
Sausas karstis
Procesas stebimas tik šilumokaityje (šildytuve).
Oras kaitinamas esant pastoviam drėgmės kiekiui (d = const), nes drėgmė niekur nedingsta ir nėra pridedama iš niekur, nes apdorotas oras liečiasi tik su sausu šilumokaičio (oro šildytuvo) paviršiumi. Keičiasi tik protingos šilumos kiekis.
Šiame procese drėgmės kiekis nesikeičia, temperatūra ir entalpija didėja, o santykinė drėgmė mažėja ( t 2>t 1,I 2>Aš 1,φ 2<φ 1, d 2=d 1= konst).
Šilumos sąnaudos šildant orą šildytuve:
Q K. = - Aš G., kJ / h =, W, kur
- Aš- šilumos kiekio skirtumas kJ / kg oro atitinkamai po ir prieš šildytuvą;
G- oro suvartojimas per šildytuvą, kg / h
Sausas aušinimas
Oras aušinamas esant pastoviam drėgmės kiekiui (d = const), nes drėgmė niekur nedingsta ir nėra pridedama iš niekur, nes oras liečiasi tik su sausu šilumokaičio (oro šildytuvo) paviršiumi. Keičiasi tik protingos šilumos kiekis.
Tokiu atveju drėgmės kiekis nesikeičia, temperatūra ir šilumos kiekis (entalpija) mažėja, o santykinė drėgmė padidėja ( t 2<t 1,I 2<Aš 1,φ 2>φ 1, d 2=d 1= konst).
Šilumos suvartojimas šildytuve nustatomas panašiai kaip apskaičiuojant šilumos suvartojimą. Šiuo atveju neigiama įvestos šilumos vertė reikš ne šilumos, o šalčio kainą.
Rasos taškas
Jei sauso aušinimo metu procesas vyksta išilgai linijos d= const pasiekia santykinės drėgmės liniją φ = 100%, tada, toliau mažėjant temperatūrai, iš oro pradeda išsiskirti drėgmė, nes susidaro vandens garai.
Rasos taškas- prisotinto oro būklė ( φ = 100%) esant tam tikram drėgmės kiekiui d... Jis yra linijų sankirtoje d= const ir φ = 100%. Izotermas, einantis per šį tašką, atitinka rasos taško temperatūra t TP.
Proceso esmė yra ta, kad atvėsus orui, kurio vandens garai yra nepakitę, atsiranda temperatūra, kurioje oras negali sulaikyti garų ir virsta skysta būsena.
Aušinimas su sausinimu
Jei šilumokaičio (oro šildytuvo) paviršiaus temperatūra t povžemiau rasos taško temperatūros, tada toliau mažėjant oro temperatūrai, procesas pasiekus rasos tašką tęsiasi išilgai linijos φ = 100%. Šiuo atveju garai kondensuojasi ir atitinkamai sumažėja oro drėgmė. Be to, proceso metu entalpija taip pat mažėja, o santykinė drėgmė pasiekia didžiausią įmanomą 100% vertę ( t 2<t 1,I 2<Aš 1,φ 1<φ 2≈100%, d 2<d 1).
Pašalintas drėgmės kiekis iš kiekvieno kilogramas oro, apibrėžiamas kaip skirtumas tarp drėgmės rasos taške ir proceso pabaigoje Δd=d 2– d TP, d TP = d 1... Šildytuve kondensuoto vandens suvartojimas nustatomas pagal formulę: W = G. .
Reikėtų pažymėti, kad praktikoje procesas gali nevykti griežtai φ = 100%, o išilgai - vertėms φ apie 95%. Tokiu atveju galutinė oro temperatūra bus šiek tiek aukštesnė už šilumokaičio (oro šildytuvo) paviršiaus temperatūrą.
L.K.Ramzinas pastatė " aš, d»- diagrama, plačiai naudojama skaičiuojant džiovinimą, oro kondicionavimą daugelyje kitų skaičiavimų, susijusių su drėgno oro būsenos pokyčiais. Ši diagrama išreiškia grafinę pagrindinių oro parametrų priklausomybę ( t, φ, p NS, d, i) esant tam tikram barometriniam slėgiui.
Elementai " i, d»- diagramos parodytos fig. 7.4. Diagrama sudaryta įstrižai koordinačių sistemoje su kampu tarp ašių i ir d 135 °. Ordinatas rodo entalpijas ir oro temperatūrą ( i, kJ / kg sauso oro ir t, ° С), išilgai abscisės - drėgno oro drėgmės vertės d, g / kg.
Ryžiai. 7.4. Apytikslis " aš, d“- diagrama
Anksčiau buvo minėta, kad parametrai ( t° C, i kJ / kg, φ%, d g / kg, p P Pa), kurie lemia drėgno oro būseną, „ i, d»- diagramą galima grafiškai pavaizduoti kaip tašką. Pavyzdžiui, pav. žemiau taško A atitinka drėgno oro parametrus: temperatūrą t= 27 ° С, santykinė drėgmė φ = 35%, entalpija i= 48 kJ / kg, drėgmės kiekis d= 8 g / kg, dalinis garų slėgis p P = 1,24 kPa.
Būtina atsižvelgti į tai, kad grafiškai gauti drėgno oro parametrai atitinka 760 mm Hg barometrinį (atmosferos) slėgį. Art., Kuriam parodyta fig. " aš, d“- diagrama.
Grafinių analitinių skaičiavimų praktika, siekiant nustatyti dalinį garų slėgį naudojant " aš, d» - diagramos rodo, kad gautų rezultatų neatitikimas (1–2%ribose) paaiškinamas diagramų tikslumo laipsniu.
Jei įjungti taško A parametrai " aš, d"- diagrama (7.5 pav.) i BET , d A ir paskutinis B - i B, d B, tada santykis ( i B - i BET) / ( d B - d A) · 1000 = ε-yra linijos (spindulio) nuolydis, apibūdinantis nurodytą oro būsenos pasikeitimą koordinatėse " aš, d"- diagramos.
Ryžiai. 7.5. Šlaito ε nustatymas naudojant " aš, d"- diagramos.
Ε vertė yra kJ / kg drėgmės. Kita vertus, praktikoje naudojant „ aš, d»- skaičiuojant gauta ε reikšmė iš anksto žinoma schemose.
Šiuo atveju „ aš, d»- diagrama gali sukonstruoti spindulį, atitinkantį gautą ε reikšmę. Norėdami tai padaryti, naudokite spindulių rinkinį, atitinkantį skirtingas nuolydžio vertes ir nubrėžtą išilgai kontūro " aš, d"- diagramos. Šių spindulių konstravimas buvo atliktas taip (žr. 7.6 pav.).
Norint sukurti kampinę skalę, atsižvelgiama į įvairius drėgno oro būsenos pokyčius, atsižvelgiant į tuos pačius pradinius oro parametrus visais 4 paveiksle nurodytais atvejais - tai yra kilmė ( i 1 = 0, d 1 = 0). Jei galutiniai parametrai žymimi i 2 ir d 2, tokiu atveju nuolydžio išraiška gali būti parašyta
ε = 
.
Pavyzdžiui, imant d 2 = 10 g / kg ir i 2 = 1 kJ / kg (atitinka 1.4 pav. 1 punktą), ε = (1/10) 1000 = 100 kJ / kg. 2 taške ε = 200 kJ / kg ir tt visiems svarstomiems 1.4 paveikslo taškams. Dėl i= 0 ε = 0, t.y. spinduliai aš, d“- schema ta pati. Panašiai galima pritaikyti sijas su neigiamomis nuolydžio reikšmėmis.
Laukuose " aš, d» - diagramose pavaizduotos skalės spindulių kryptys nuolydžio koeficientų reikšmėms intervale nuo - 30 000 iki + 30 000 kJ / kg drėgmės. Visi šie spinduliai yra kilę iš kilmės.
Praktinis kampinės skalės panaudojimas yra sumažintas iki lygiagretaus vertimo (pvz., Naudojant liniuotę) mastelio pluošto, kurio nuolydžio vertė iki tam tikro taško yra žinoma " aš, d“- diagrama. Fig. rodo spindulio perkėlimą iš ε = 100 į tašką B.
Remiantis „ aš, d"- kampinės skalės schema.
Rasos taško temperatūros nustatymast P ir šlapios lemputės temperatūrat M naudodamas "aš, d "- diagramos.
Rasos taško temperatūra yra prisotinto oro temperatūra esant tam tikram drėgmės kiekiui. Ant " aš, d“- nustatymo schema t P nuo šios oro būsenos taško (toliau esančio paveikslo taškas A) reikia nusileisti išilgai linijos d= const iki sankirtos su prisotinimo linija φ = 100% (taškas B). Šiuo atveju izotermas, einantis per tašką B, atitinka t R.
Vertybių apibrėžimas t P ir t M iki " aš, d“- diagrama
Šlapios lemputės temperatūra t M yra lygus prisotinto oro temperatūrai esant tam tikrai entalpijai. IN " aš, d“- diagrama t M eina per izotermos sankirtos tašką su linija φ = 100% (taškas B) ir praktiškai sutampa (su oro kondicionavimo sistemose vykstančiais parametrais) Aš= konst, einanti per tašką B.
Oro šildymo ir aušinimo procesų vaizdas "aš, d “- diagrama. Oro šildymo paviršiniame šilumokaityje procesas - oro šildytuvas " aš, d"- diagrama pavaizduota vertikalia linija AB (žr. paveikslėlį žemiau) ties d= const, nes sąlyčio su sausu šildomu paviršiumi oro drėgmė nesikeičia. Šildant temperatūra ir entalpija pakyla, o santykinė drėgmė mažėja.
Oro aušinimo procesas paviršiniame šilumokaityje-oro aušintuve gali būti įgyvendinamas dviem būdais. Pirmasis būdas yra atvėsinti orą esant pastoviam drėgmės kiekiui (procesas a 1.6 pav.). Šis procesas adresu d= const srautai, jei oro aušintuvo paviršiaus temperatūra yra aukštesnė už rasos taško temperatūrą t R. Procesas vyks palei VG liniją arba, kraštutiniais atvejais, išilgai VG linijos.
Antrasis būdas - atvėsinti orą, sumažėjus jo drėgmei, o tai įmanoma tik tada, kai iš oro iškrenta drėgmė (atvejis b 7.8 pav.). Tokio proceso įgyvendinimo sąlyga yra ta, kad oro aušintuvo arba bet kurio kito su oru besiliečiančio paviršiaus temperatūra turi būti žemesnė už oro rasos tašką D taške. Šiuo atveju vandens garų kondensacija atsiras ore, o aušinimo procesą lydės drėgmės sumažėjimas ore ... Fig. šis procesas vyks išilgai SZ linijos, o taškas W atitinka temperatūrą t P.V. oro aušinimo paviršius. Praktiškai aušinimo procesas baigiasi anksčiau ir pasiekia, pavyzdžiui, E tašką esant temperatūrai t E.
Ryžiai. 7.8. Oro šildymo ir aušinimo procesų vaizdas " aš, d“- diagrama
Dviejų oro srautų maišymo procesai "aš, d “- diagrama.
Oro kondicionavimo sistemos naudoja dviejų skirtingų oro būsenų maišymo procesus. Pavyzdžiui, naudojant recirkuliuotą orą arba sumaišius paruoštą orą su patalpų oru, tiekiamu iš oro kondicionieriaus. Galimi ir kiti painiavos atvejai.
Skaičiuojant maišymo procesus įdomu rasti ryšį tarp analitinių procesų skaičiavimų ir jų grafinių vaizdų " aš, d“- diagrama. Fig. 7.9 pateikiami du maišymo procesų įgyvendinimo atvejai: a) oro būsenos taškas " aš, d» - diagrama yra virš tiesės φ = 100% ir atvejis b) - mišinio taškas yra žemiau tiesės φ = 100%.
Apsvarstykite atvejį a). Taško A būsenos oras kiekiu G Ir su parametrais d Ir i Sumaišomas su taško B būsenos oru tam tikru kiekiu G B su parametrais d B ir i B. Šiuo atveju daroma prielaida, kad skaičiavimai atliekami 1 kg A būsenos oro. Tada n = vertė G IN / G Ir apskaičiuota, kiek taško B būsenos oro patenka į 1 kg taško A būsenos oro. 1 kg taško A būsenos oro galima maišant užrašyti šilumos ir drėgmės balansus
i A + i B = (1 + n)i CM;
d A + antra B = (1 + n)d CM,
kur iŽiniasklaida d CM yra mišinio parametrai.
Iš lygčių gausite:
.
Lygtis yra tiesios linijos lygtis, kurios bet kuris taškas nurodo maišymo parametrus iŽiniasklaida d CM. Maišymo taško C padėtį tiesėje AB galima rasti pagal panašių trikampių ASD ir CBE kraštinių santykį
Ryžiai. 7.9. Oro maišymo procesai " aš, d“- diagrama. a) - mišinio taškas yra virš linijos φ = 100%; b) - mišinio taškas yra žemiau φ = 100%.
,
tie. taškas C padalija tiesiąją AB į dalis, atvirkščiai proporcingas sumaišyto oro masėms.
Jei žinoma taško C padėtis tiesėje AB, galime rasti mases G A ir G B. Iš lygties seka
,
taip pat
Praktiškai įmanoma, kai šaltuoju metų laiku mišinio taškas С 1 'yra žemiau linijos φ = 100%. Šiuo atveju maišymo metu susidaro drėgmės kondensacija. Kondensuota drėgmė iškrenta iš oro ir po sumaišymo bus soties būsenoje φ = 100%. Mišinio parametrus gana tiksliai nustato tiesės susikirtimo taškas φ = 100% (taškas C 2) ir i CM = konst. Šiuo atveju nusodintos drėgmės kiekis yra lygus Δ d.